두 개의 먼지 고리가 발견됨으로써 태양계 내행성계에 대한 우리의 인식이 큰 변화를 맞을 것 같다고 12일(현지시간) 우주전문 사이트 스페이스닷컴이 보도했다. 최근 연구에 따르면, 수성은 그 궤도상을 떠도는 거대한 먼지 고리와 궤도를 공유하는 것으로 드러났으며, 또 다른 연구는 아직 발견되지 않은 소행성 무리는 금성 근처에서 헤일로(halo)와 비슷한 현상을 일으킬 가능성이 있다는 결론을 내렸다. 금성 논문의 공동저자인 마크 쿠크너와 NASA 고다드 우주비행센터의 천체물리학자들은 성명서에서 “매일 태양계 내에서 새로운 것을 발견하게 되는 것은 아니다”라고 말하면서 “이것이 바로 우리 이웃들의 모습”이라고 밝혔다. 지구와 금성은 둘 다 그 궤도상에 먼지들을 모아서 고리를 형성하고 있다. 행성이 강력한 중력이 우주 먼지들을 끌어당겨 같이 궤도를 돌고 있는 것이다. 그러나 이제껏 수성의 궤도에는 그러한 현상이 없는 것으로 여겨져왔다. “지구나 금성과는 달리 수성은 너무나 덩치가 작을 뿐 아니라 태양에 근접해 있기 때문에 그러한 먼지 고리를 찾아내기란 아주 어려운 일이었기 때문”이라고 연구자들은 밝혔다. 게다가 태양으로부터 불어오는 태양풍과 자기력이 수성 궤도에 떠도는 먼지들을 날려버렸을 거라고 예측되었던 것도 그 이유 중의 하나다. 그러나 이 같은 예측은 이번 연구로 깨어지게 되었다. 연구진은 2006년 태양 궤도에 진입하여 태양 측면과 후면을 관측하는 NASA의 STEREO(Solar and Terrestrial Relations Observatory) 쌍둥이 탐사위성 중 하나가 포착한 이미지를 분석했다. 연구자들은 NASA가 최근에 발사한 파커 태양 탐사선을 비롯해 STEREO 등에서 수집한 데이터를 이용해 극히 포착하기 어려운 먼지 모델을 생성해내는 데 성공했다. STEREO 이미지에 이 모델을 적용했을 때 먼지 고리의 존재가 드러났는데, 먼지는 예상보다 훨씬 많은 양이었다. 연구팀은 먼지 고리가 약 1500만km 정도의 크기라는 계산서를 뽑아냈다. 연구결과는 지난 11월 천체물리학 저널에 발표되었다. 금성 궤도를 공유하는 헤일로는 수성 궤도의 먼지 고리보다 약간 규모가 크다. 금성의 헤일로는 1000만km 크기이지만, 바닥에서 꼭대기까지는 무려 2600만km 정도로 뻗어 있다. 그러나 이 먼지 고리는 극단적으로 확산되어 있어 밀도가 아주 낮다. 예컨대, 금성 궤도를 도는 헤일로는 주변 우주공간보다 겨우 10% 밀도가 더 높을 뿐이라고 NASA 관계자는 밝혔다. 만약 당신이 그 고리 먼지를 모두 한 덩어리로 뭉친다면 겨우 3.2km 지름의 소행성이 될 것이다. 두 번째 논문에서 쿠크너와 동료 고다드 천체물리학자인 페트르 포코르니는 금성의 궤도 먼지가 어디에서 왔는지 알아냈다. 과학자들은 잠재적인 먼지의 원천이라고 예상되는 화성과 목성 사이의 주요 소행성대(지구 공전 궤도 먼지 고리의 주요 원천), 오르트 구름 혜성, 목성 가족 혜성 등을 검토했다. 그러나 그 어떤 것도 이들 먼지고리와의 직접적인 연결 관계가 발견되지 않았다. 연구진은 다른 용의자를 찾아나선 끝에 시뮬레이션으로 금성 궤도를 타고 태양 주위를 돌고 있는 미지의 소행성 집단을 발견한 데 이어, 45억 년 태양계 역사를 통해 1만 개의 가상 금성 궤도 소행성을 추적하는 또 다른 모델을 만들었다. 시뮬레이션에서 약 800개의 우주 암석이 오늘날까지 생존해 금성 궤도에 실제로 존재할 수 있음을 보여주었다. 이 작은 소행성 무리가 여태 발견되지 않고 있다는 사실은 그리 놀라운 일은 아니다. 무엇보다 이제껏 아무도 그러한 바위를 실제로 발견한 사람이 없었다. 게다가 지구 궤도에 있는 소행성을 발견하기란 정말 어려운 일이다. 눈부신 태양빛 속에서 먼지 한 톨 같은 우주 암석은 쉽게 묻혀버리고 말기 때문이다. 그래도 금성 근처의 소행성 무리가 존재한다면 “우리는 그것을 발견할 수 있어야 한다”고 포코르니는 힘주어 말하면서 “NASA의 허블 우주 망원경은 그 일을 할 수 있을 것”이라고 덧붙였다. 포코르니와 쿠크너는 3월 12일(현지시간) ‘천체물리학 저널 레터’에 온라인으로 연구결과를 발표했다. 이광식 칼럼니스트 joand999@naver.com

수백, 수천 개의 은하들이 서로의 중력으로 묶여 구성되어 있는 은하단은 우주에 존재하는 가장 거대한 구조물이라 할 수 있다. 그들은 어떤 음향을 쉼없이 우주로 방출하고 있는데, 마치 유령의 노래처럼 들리는 기묘한 가락을 가지고 있는 것이 포착되었다.　​ 미 항공우주국(NASA)의 허블 우주망원경이 수천 개의 나선은하와 타원형 은하들로 이루어진 놀라운 거대 은하단의 이미지를 잡았을 뿐만 아니라, 이 은하단이 방출하는 유령 같은 노래를 포착했다고 우주전문사이트 스페이스닷컴이 6일(현지시간) 보도했다. NASA의 발표에 따르면, 과학-예술 홍보 프로그램인 시스템 사운드(System Sounds)의 연구원들이 허블 데이터를 음향으로 변환시켜본 결과, 은하단이 생성한 기괴하면서도 다양한 가락의 톤을 보여주었다. 시스템 사운드의 연구원들은 “작은 은하와 그 전면의 별들은 짧은 음을 만들어내는 반면, 길쭉한 나선형 은하는 음정을 변경할 수 있는 더 긴 음을 만들어낸다”고 밝혔다. 문제의 은하단은 'RXC J0142.9 + 4438'로 알려져 있으며, 중력에 의해 묶여진 수천 개의 은하를 포함하고 있는 거대 은하단이며, 각 은하는 수많은 별들을 가지고 있다. 위 사진에서 전경에 밝게 빛나는 별들이 바로 그중 일부이다. 가장 큰 은하 그룹은 이미지의 중심 부근에 있으며, 중간 주파수 범위의 사운드를 생성하고 있다. 비디오 중간 부분에서 들리는 소리가 바로 그것이다. 반대로, 이미지의 하단 근처에 있는 은하들은 낮은 음을 생성하고, 상단 근처의 은하들은 높은 음을 만들어내고 있다. 위의 이미지는 2018년 8월 13일 허블 망원경의 첨단 탐사용 카메라와 광시야 카메라 3으로 촬영한 것이다. 은하단과 같은 거대 질량의 천체를 망원경으로 관측할 경우, 관측 대상이 이른바 중력 렌즈 역할을 하게 되는데, 이럴 때 그 관측 대상 너머에 있는 먼 천체들이 더욱 확대되어 보이게 된다. 위의 허블 이미지는 RELICS(중력렌즈 은하단 관측을 통화 재이온화 연구·Reionization Lensing Cluster Survey)라는 관측 프로그램의 일부로 잡은 것이다. 프로그램을 통해 확인된 은하들은 2021년 3월에 취역할 것으로 예상되는 제임스 웹 우주 망원경에 의해 더 자세히 연구될 예정이다. 이광식 칼럼니스트 joand999@naver.com　

달의 뒷면에 쌓인 미스터리가 중국의 탐사 로버에 의해 벗겨지고 있다고 2일 우주전문 사이트 스페이스닷컴이 보도했다. 중국 탐사 로버 유투의 탐사 결과에 따르면, 달의 ‘어두운’ 면은 달의 ‘밝은’ 면보다 더 어둡지는 않은 것으로 밝혀졌다. 그러나 달의 뒷면은 앞면보다 밤에 더욱 온도가 떨어지는 것으로 나타났다. 달은 지구와 중력으로 잠겨 있는 상태이기 때문에 자전시간과 공전시간이 똑같다. 이는 곧 지구에서 달의 한쪽 면만을 볼 수 있을 뿐이라는 뜻이다. 인류가 달의 뒷면을 최초로 볼 수 있었던 것은 1959년 소련의 루나 3호가 달의 뒷면을 돌면서 찍은 사진을 전송했을 때였다. 그후 루나 3호는 달에 추락하여 고철 덩어리가 됐지만. 그러나 달이 계속해서 우리에게 한 면만을 보이면서 고정되어 있지만, 태양의 각도에 따라 모든 월면은 지구의 2주 정도를 주기로 낮과 밤을 경험한다. 아폴로 미션의 데이터에 따르면, 햇볕이 잘 드는 쪽의 월면은 낮에는 섭씨 127도까지 올라갈 수 있고, 야간에는 섭씨 영하 173도까지 떨어질 수 있다. 그러나 이 모든 데이터는 지구를 마주한 달의 앞면에 관한 것이다. 지난달 3일 달의 뒷면에 착륙한 중국의 탐사선은 달 뒷면의 밤이 앞면에 비해 더욱 기온이 낮다는 사실을 발견했다. 중국의 착륙선 창어4호와 탐사 로버 유투2는 1월 말에 절전 모드에서 깨어나 기온이 영하 190도까지 떨어졌다는 데이터를 다시 보내왔다. 창어 4호의 데이터와 아폴로의 데이터가 이처럼 차이를 보이는 것은 달의 앞면과 뒷면의 지질학적 조성이 다른 데서 기인하는 것으로 보인다. “이에 대해서는 더 자세한 연구와 분석이 필료할 것으로 보인다”고 창어 4호 프로젝트의 장허 주임 행정관이 밝혔다.이러한 차이는 달의 생성 기원과 관련이 있을 것으로 과학자들은 보고 있다. 달의 앞면에는 바다(Mare)가 넓게 분포되어 있는 반면, 뒷면에는 바다가 거의 없다. 이는 지구가 형성된 지 얼마 되지 않은 시기에 화성 크기의 천체 ‘테이아’가 지구에 충돌해 부서지면서 나온 파편으로부터 탄생했다는 달의 기원과 밀접한 관련이 있다. 이때 ’대충돌‘로 달은 엄청 뜨거워졌지만 지구보다 훨씬 작아서 충돌 이후 식는 것도 빨랐으며, 지구를 향해 한쪽 면(앞면)을 처음부터 향하고 있었던 것으로 여겨지므로 달의 앞면만 섭씨 2500도 이상의 고온이었다고 한다. 이는 지구로부터 복사열을 받아 걸쭉하게 녹은 상태였던 것. 이 앞면과 뒷면의 온도 변화가 달의 지각이 형성하는 데 중요한 역할을 했다고 과학자들은 보고 있다. 지금은 달이 완전히 식어 표면 아래도 굳어버렸지만, 형성된 지 얼마 되지 않은 무렵에는 큰 천체가 달의 앞면에 충돌하고 심지어 지각 아래에까지 도달해 대량의 현무암질 용암을 방출하도록 만들어 오늘날 볼 수 있는 달의 바다를 형성한 것이다. 반면 뒷면에 충돌한 대부분 천체는 두꺼운 지각을 관통할 수 없었고, 따라서 현무암질 용암이 분출하지 않아 크레이터와 계곡, 고지대가 형성됐을 뿐이라고 한다.​ 창어 4호와 유투는 달의 이면을 최초로 탐사하는 미션인만큼 달의 뒷면에 관한 이들의 데이터는 유일한 것이다. 따라서 과학자들이 달의 앞면과 뒷면의 온도차 원인을 확실히 규명하는 데는 오랜 시간이 걸릴 수도 있다. 이광식 칼럼니스트 joand999@naver.com　

병력 규모 1600명… 5년간 8억달러 투입 중·러 위협 확대되자 우주패권 장악 의도 美 언론 “의회 승인·예산 등 쉽지 않을 것”도널드 트럼프 미국 대통령이 끝내 ‘우주전쟁’(Star Wars)의 막을 열었다. 트럼프 대통령이 미군 우주사령부 창설을 명령하는 행정각서에 서명했다고 18일(현지시간) AP통신 등이 전했다. 미 인공위성 등에 대한 중국과 러시아의 위협이 커지는 가운데 나온 결정으로, 우주사령부 설립 배경에는 ‘우주군’을 만들어 우주 패권을 장악하려는 의도가 있다는 관측이 나온다. 우주사령부는 우주 군사작전을 체계화하고 발전하는 임무를 맡는다. 미 우주자산을 방어하는 방법도 연구한다. 우주사령부는 미군의 11번째 통합 전투 사령부가 된다. 현재 통합 사령부는 태평양·중부 등 6개의 지역 사령부와 특수전·사이버 등 4개의 기능 사령부가 있다. 우주사령부는 우주 관련 임무를 수행하는 공군 우주사령부 600명을 흡수한다. 병력은 1600명으로 늘어난다. 미 국방부는 인건비 위주로 향후 5년간 약 8억 달러(약 9000억원)를 투입할 것으로 전망했다. 우주사령부 설립은 우주군 창설의 전초전으로 읽힌다. 트럼프 대통령은 지난 6월 독립적인 우주군 창설을 국방부에 지시했다. 마이크 펜스 부통령은 2020년까지 우주군을 만들겠다고 밝혔다. 우주군을 만들면 미군은 현행 육군·해군·공군·해병대·해안경비대 등 5군 체제에서 우주군을 포함한 6군 체제로 바뀐다. 워싱턴포스트는 이와 관련, “트럼프 대통령의 새 명령은 우주군 창설의 첫 단계로 보인다”고 분석했다. 미 언론은 그러나 우주군 창설이 쉽지 않을 것이라고 내다봤다. 의회전문지 더힐은 “군 체제를 바꾸는 우주군을 창설하려면 의회 승인이 필요하다”고 지적했다. 정치전문지 폴리티코는 “(우주군 창설에는) 각종 간접 비용을 포함해 최대 130억 달러까지 들 것”이라면서 의회의 부정적 기류를 전했다. 펜스 부통령은 이날 케네디우주센터가 위치한 플로리다주 케이프 커내버럴에서 “각국은 인공위성을 교란하고, 눈을 멀게 하며, 무력화하는 전자 무기를 개발해 왔다. 중국과 러시아는 이 새로운 무기를 우주에 직접 배치하려고 노력하고 있다”면서 “이런 도전에는 새롭고 혁신적인 대응이 필요하다. 바로 지금 우리가 하려는 것이 그것”이라며 우주사령부 창설 배경을 설명했다. 미국에는 1985년부터 2002년까지 우주사령부가 있었다. 2001년 9·11 테러 이후 2002년 폐지됐다. 당시 우주사령부는 전략사령부에 흡수됐고 우주 관련 역할은 공군 우주사령부가 맡았다. 이후 우주사령부 부활을 명령한 것은 트럼프 대통령이 처음이다. 강신 기자 xin@seoul.co.kr

3개 우주전파 동시수신 세계 첫 개발 한국천문연구원(원장 이형목)은 3개 주파수 채널을 이용해 우주전파를 동시에 관측할 수 있는 초소형 우주전파 수신시스템을 세계 최초로 개발하는 데 성공했다고 21일 밝혔다. 이번에 개발한 시스템은 가로, 세로 각각 600㎜, 980㎜ 크기로 모든 규격의 전파망원경에 장착이 가능하다는 범용성을 갖고 있다. 연탄가스로 백금촉매 활성 기술 성공 광주과학기술원(GIST) 신소재공학부 최창혁 교수와 카이스트 화학과 김형준 교수 공동연구팀은 연탄가스의 주성분인 일산화탄소로 백금촉매의 활성을 높일 수 있는 방법을 찾았다고 21일 밝혔다. 이번 연구결과는 국제학술지 ‘미국화학회지’ 최신호에 게재됐다. 백금촉매는 자동차 배기가스의 유해물질 제거, 수소연료 전지의 수소 생산 등 다양한 화학반응에서 활용된다.

밤하늘에서 북극성을 한눈에 찾아볼 수 있는 흥미로운 사진 한 장이 13일(현지시간) 우주전문 사이트 스페이스닷컴에 소개되어 눈길을 끌고 있다. 별이 총총한 밤하늘을 향해 두 팔을 벌리고 서 있는 별지기의 실루엣을 담은 이 사진은 포르투갈의 알키바 별빛 보호구역에서 찍은 것이다. 별지기가 열정적으로 가리키고 있는 북극성은 2등성으로 그다지 밝은 별은 아니지만, 별이 드문 북쪽 하늘에 떠 있어 어렵잖게 찾아낼 수 있다. 게다가 ‘큰 국자’로 알려진 북두칠성이 북쪽 밤하늘에서 뚜렷이 빛나고 있기 때문에, 이를 이용하면 북극성 찾기는 식은 죽 먹기다. 큰곰자리의 꼬리 부분에 해당하는 북두칠성 같은 별 무리를 성군(星群)이라 하는데, 북두칠성은 밤하늘에서 가장 찾기 쉬운 성군일 것이다. 북두칠성을 이루는 일곱 개 별이름을 재미삼아 알아보면, 왼쪽 국자 자루부터 알카이드, 미자르-알코르(쌍성), 알리오스, 메그레즈, 페크다, 메라크, 두베 순이 된다. 특히 국자의 두 끝별 두베와 메라크를 지극성(指極星)이라 하는데, 이 두 별을 잇는 선분을 5배 연장해가면 북극성에 닿기 때문이다.　​북극성은 작은곰자리의 알파별로, 작은곰자리 역시 국자 모양을 하고 있어 ‘작은 국자’로 불린다. 북쪽을 가리키는 북극성은 사실 정북에서 1도쯤 벗어나 있다. 그래서 별의 일주사진을 보면 북극성 역시 조금씩 움직인 것을 확인할 수 있다. 북극성을 찾는다면 방향만 알 수 있을 뿐만 아니라, 자신이 서 있는 지구상의 위도까지 알 수 있다. 빛공해가 심한 서울에서 북극성을 찾기는 쉽지 않겠지만, 북극성을 올려다본 각도 37.5도가 바로 서울의 위도가 된다. 북극에서 북극성을 본다면 당연히 수직으로 보일 것이다. 북극성이란 사실 일반명사이고, 영어로는 폴라리스(Polaris), 우리 옛이름은 구진대성(句陳大星)이라 한다. 지금부터 5000년 전에는 용자리 알파별인 투반이 북극성이었다. 지구의 세차운동 탓에 지구 자전축이 조금씩 이동한 때문이다. 지구의 자전축은 우주공간에 확실히 고정되어 있지 않고 약 2만6000년을 주기로 조그만 원을 그리며 빙빙 돈다. 지금 북극성도 조금씩 천구북극에서 멀어져가고 있어, 약 1만2000년 뒤에는 거문고자리 알파별인 직녀성(베가)이 북극성으로 등극할 거라 한다. 이 사진을 찍은 미구엘 클라로는 포루투갈의 천문학자이자 작가, 과학 커뮤니케이터로, 수많은 밤하늘의 장관을 연출한 전문 사진작가이기도 하다. 이광식 칼럼니스트 joand999@naver.com

“공군을 처음 만들 당시에도 어리석다고 여기는 사람들이 많았다. 그러나 지금 모두 좋아하지 않나. 우주군 창설도 인간 문명을 확장할 것이다. 예를 들어 달, 화성에 기반을 둘 수 있다. 탐험 정신을 가진 누구라도, 특히 미국과 같은 나라에 적용된다.” 미국 전기차 업체 테슬라와 우주탐사 기업 스페이스X의 최고경영자(CEO) 일론 머스크가 최근 IT전문 매체 리코드의 공동창립자 겸 IT기자 카라 스위셔와의 인터뷰에서 도널드 트럼프 대통령의 우주군 창설 아이디어에 찬성하는 의견을 밝혔다고 4일(현지시간) 미 의회전문지 더힐이 보도했다. 트럼프 대통령은 지난 8월 러시아, 중국 등이 뛰어드는 ‘우주전쟁’ 시대에 대비해 임기가 끝나는 2020년까지 미 국방부내 6번째 군대로 우주군을 창설하겠다고 공언했다. 머스크는 스위셔가 진행하는 팟캐스트 방송에 출연해 ‘트럼프 행정부의 우주군 창설 아이디어에 대해 어떻게 보느냐’는 질문에 “아직 논쟁적인 사안이지만, 사실 나는 그 아이디어를 좋아한다. 그것은 훌륭하다고 생각한다”면서 미 공군은 2차 세계대전 직후인 지난 1947년에 창설됐다는 점을 언급했다. 머스크는 “공군 창설 당시 콧방귀를 뀌는 사람들이 많았다. 어리석게 여겨졌다. 그러나 지금 모두가 좋아하며, 당연히 공군이 창설됐어야 한다고 말한다”고 지적했다. 이어 “우주군은 우주를 지킬 것”이라며 “알다시피 기본적으로 우주 내 방어를 위한 것이며, 인간의 문명이 지구를 넘어 우주로 확장하는 데에도 도움이 될 것”이라고 강조했다. 친(親)트럼프 성향의 언론사 폭스뉴스와 더힐 등 미 언론들은 “머스크가 트럼프 대통령의 우주군 창설 아이디어를 ‘좋아한다’”며 힘을 실어줬다고 일제히 전했다. 최훈진 기자 choigiza@seoul.co.kr

우주전문사이트 스페이스닷컴은 21일(현지시간) 스티븐 호킹의 마지막 저서를 소개하면서 “우리 우주에 신이 존재할 가능성은 없다”고 선언한 호킹의 주장을 보도해 상당한 파장을 불러일으킬 것으로 보인다. 살아생전 스티븐 호킹은 케임브리지 대학의 책상에서 또는 그 너머로 자신의 마음을 블랙홀의 가장 깊숙한 데까지 소용돌이치게 하고, 시간의 시작과 만나기 위해 가없는 우주를 가로질러 수십억 년의 시간을 거슬러오르기도 했다. 그는 우주의 창조를 과학자의 눈으로 보았고, 저 거대한 수수께끼들 - 우리는 어디서 왔는가? 우리의 존재 이유는 무엇인가? 우주에는 우리뿐인가? -에 관한 토론에 초청받으면 언제나 과학자로서 자신의 생각을 진솔하게 밝혔고, 그것은 때로 종교인들을 서운하게 만들기도 했다. 호킹이 첫 부인과 결별하게 된 것도 이러한 호킹의 종교관이 크게 작용했다고 한다. 벤텀 북스가 지난 16일에 출간한 스티븐 호킹의 마지막 책 '큰 질문에 짧은 답변'(Brief Answers to Big Questions)은 호킹의 삶에 큰 영향을 미친 골치 아픈 문제, 곧 ‘신은 있는가?’라는 물음에 대한 호킹의 소견으로, 10편의 은하계 에세이로 시작된다. 호킹의 대답은 지난 수십 년 동안 가족과 동료, 지인들의 도움을 받아 이루어진 인터뷰, 수필, 연설 등을 통해 수집된 것으로, 호킹의 독자들에게는 그리 놀랄 만한 내용은 아니다. 지난 3월에 별세한 호킹 박사는 저서에서 “나는 우주가 과학의 법칙에 따라 무에서 저절로 탄생되었다고 생각한다”라고 밝히면서 “자연법칙이 그렇게 정해진 거라고 받아들이면 곧 다음과 같은 질문을 하게 된다. 그러면 신의 역할은 무엇인가?”라고 말한다. 호킹은 평생 빅뱅이론의 강력한 지지자였다. 우주는 원자보다 작은 한 특이점에서 갑자기 폭발하면서 시작되었으며, 이 원시원자로부터 우주가 가질 수 있는 모든 물질, 에너지, 공간이 생겨났고, 이 모든 원시 물질은 엄밀한 과학법칙에 따라 오늘날 우리가 인식하는 우주로 진화했다는 것이 빅뱅 이론의 요지다. 호킹과 빅뱅론자들은 중력과 상대성 이론, 양자역학 및 몇몇 법칙들을 조합하여 우주 만물을 설명할 수 있다고 믿는다. 그래서 호킹은 이렇게 말한다. “당신이 원한다면 자연법칙이 신이 하는 역할이라고 말할 수 있지만, 그것은 신이라는 존재의 정의 그 이상의 것이다.” 요컨대, 우주가 과학적으로 유도된 자동조종 장치로 운행되고 있다면, 전능한 신의 유일한 역할은 우주의 초기 조건을 설정하여 그 법칙이 구체화될 수 있게 하고, 그런 다음 빅뱅을 일으키고는 한 걸음 물러서서 그것을 지켜보는 일일 거라는 얘기다. “빅뱅이 일어날 수 있도록 신께서 양자 법칙을 만들었을까?”라고 반문한 호킹은 “나는 신앙인들을 불쾌하게 만들고 싶지 않지만, 과학은 신적인 창조자보다 더 설득력 있는 설명을 제공한다고 생각한다”라고 책에서 말한다. 호킹의 설명은 아원자 입자의 행동을 설명하는 양자역학에서 시작된다. 양자역학에서 양성자나 전자 같은 아원자 입자가 행동하는 방식은 우리 상식을 벗어난 것으로, 존재하지 않던 입자가 잠시 모습을 나타내다가 다음 순간 사라져 전혀 엉뚱한 곳에서 갑자기 유령처럼 나타난다는 식이다. 그 중간 단계는 존재하지 않는다. 호킹은 “우주는 한때 원자보다 작은 아원자 입자의 크기였기 때문에 빅뱅에서 양자와 유사하게 행동했을 가능성이 높다”고 보며, “더없이 광대하고 복잡한 우주 자체는 자연의 알려진 법칙을 위반하지 않고 존재할 수 있었다”라고 주장한다. 그렇다고 ​​신이 양자 크기의 특이점을 만들었다는 가능성을 뜻하는 것은 아니며, 양자 역학적인 스위치가 찰칵 켜져 빅뱅으로 이어졌다는 것이다. 그러나 호킹 박사는 이에 대해서도 과학은 설명할 수 있다고 주장한다. 그는 우선 블랙홀 물리학으로 우리를 인도한다. 블랙홀이란 붕괴된 별이 극한의 밀도로 응축된 결과 중력이 무한대인 존재로서, 빛마저도 여기서 탈출할 수 없다. 나아가 공간뿐만 아니라 시간도 왜곡된다. 간단히 말해서, 블랙홀 속에는 시간 자체가 존재하지 않는다. 우주도 특이점에서 시작되었기 때문에 빅뱅 이전에는 시간 자체가 존재할 수 없었다. 빅뱅 이전에는 무슨 일이 있었나 하는 질문에 대해 호킹은 “빅뱅 이전에는 시간 자체가 없었기 때문에 그 이전이란 없다”고 설명하면서 “원인을 찾을 만한 시간이 없기 때문에 마침내 원인이 없었다는 것을 발견했다. 이는 곧 창조자가 존재할 시간 자체가 없었기 때문에 창조자가 존재할 가능성이 없는 것으로 보인다”고 말한다. 그리고 호킹은 이렇게 부연한다. “빅뱅 이전의 사건들에는 아무런 관찰 결과가 없으므로 이론으로 추구할 대상에서 벗어나며, 시간은 빅뱅에서 비로소 시작되었다고 말할 수 있다.” 이 같은 호킹의 주장이 유신론자들을 설득하는 데는 별로 도움이 되지 않겠지만, 호킹의 의도는 결코 그들을 실망시키는 데 있었던 것은 아니다. ​호킹은 우주를 이해하는 데 거의 종교적인 열정을 지니고 ‘신의 마음’을 알기 위해 평생을 헌신한 과학자였다. 그의 우주관에서 볼 때 창조자와 자연법칙은 양립할 수 없지만, 호킹의 우주에는 여전히 믿음과 희망, 경이, 특히 감사가 가득 넘치고 있다. 호킹은 그의 마지막 책 첫 장의 끝에 이렇게 결론을 내리고 있다. “우주의 이 장대한 디자인을 감상할 수 있는 이 한 번의 삶에 감사한 마음을 가지고 있습니다." 이광식 칼럼니스트 joand999@naver.com　

지구는 얌전히 자전하는 게 아니라 건들거리면서 자전한다. 그런데 놀랍게도 그 건들거림의 원인이 인간에게도 일부 관련 있다는 연구가 발표되었다고 우주전문 사이트 스페이스닷컴이 24일(현지시간) 보도했다. 1899년 이래, 지구의 자전축은 약 10.5m 이동했다. 연구자들은 이 자전축 이동의 원인을 정량화하는 데 성공했는데, 그 3분의 1이 극지 빙하의 녹음에 따른 해수면 상승으로 인한 것임을 발견했다. 특히 인위적인 기후 변화의 문턱에 서게 한 데 크게 작용한 것은 그린란드의 빙하가 녹는 것이었음이 밝혀졌다. 자전축 이동 원인 중 또 다른 3분의 1은 빙하가 후퇴하여 부하가 가벼워짐에 따라 육지가 위쪽으로 팽창한 데 따른 것이다. 마지막 3분의 1은 지구 내부의 점성이 있는 중간층 맨틀의 휘젓기 운동에 따른 것이다. 미국 캘리포니아주 패서디나에 있는 미 항공우주국(NASA) 제트추진연구소(JPL)의 지구 시스템 과학자인 스렌드라 애드히카리 수석 연구원은 “우리는 지구 자전축을 변화시키는 주요 원인 중 하나 이상의 단일 프로세스에 대한 증거를 찾아냈다”고 밝혔다. 과학자들은 지구 표면의 질량 분포가 지구의 회전에 미치는 매커니즘에 관해서는 이미 오래 전부터 알고 있었던 것과 마찬가지로, 회전축 꼭지 부분의 형태와 질량 분포가 회전에 미치는 영향 역시 파악하고 있었다. 또한 연구진의 공동 저자이자 수석 연구원인 에릭 아이빈스에 따르면, 수천 년 동안 기록된 밤하늘 별들의 움직임을 보면 약간의 위치 변동을 확인할 수 있고, 이로써 과학자들은 지구의 자전이 완벽한 정상상태가 아님을 알 수 있었다. JPL에서 1990년대 이래 우주 좌표를 기준으로 한 측정에서 지구 자전축이 캐나다 북동부의 허드슨만을 향해 일년에 몇 센티미터씩 움직이는 것이 확인되었다. 연구원들은 이 축의 이동, 곧 지구 자전의 거들거림이 1만6000년 전에 마지막 빙하기가 끝난 이래 진행중인 빙하 평형 조절 과정에 일부 원인이 있음을 알아냈다. 빙하가 퇴각하면 그 아래 지각에 가하는 부하가 가벼워진다. 이 같은 과정이 수천 년에 걸쳐서 진행되면 이윽고 그 부분의 지각은 부풀어오르게 된다. 이런 경우, 고대 빙상의 가장자리 일부 지역에서는 얼음으로 인해 융기된 지표가 붕괴될 수도 있다. 그러나 애드히카리와 그의 동료들은 ‘지구와 행성 과학 저널’ 11월호에 실린 새로운 연구에서 빙하 평형 조절은 연간 3.5cm의 축 이동에만 책임이 있다는 것을 발견했다. 이것은 20세기 동안 매년 관찰되는 약 10.5cm의 3분의 1에 불과하다. 격차를 메우기 위해 연구팀은 지난 20세기에 육지의 얼음과 바닷물 균형 변화에 대한 데이터를 입력한 지구 회전 운동의 컴퓨터 모델을 구축했다. 연구자들은 또한 지하수 고갈과 저수지 조성 같은 육지와 물에서의 변화 상황을 고려했다. 이 모든 것은 인류가 지구 지형을 인위적으로 변화시키는 결과의 일부분이다. 결론은 이러한 환경적 프로세스가 매년 4.3cm 지구 자전 동요를 일으킨다는 사실이 드러났다. 그린란드 빙상이 녹는 것이 특히 지대한 영향을 끼쳤다. 지구 자전축의 이동 원인 중 나머지 3분의 1은 지구의 맨틀이 쥐고 있었다. 맨틀은 가만히 있는 게 아니라 대류에 의해 움직인다. 지구 핵에 가까운 뜨거운 물질이 상승하고 차가운 부분이 하강하는 수직 운동이 지구 자전축을 흔들리게 하는 것이다. 이 맨틀 운동을 포함시킴으로써, 연구자들은 20세기 100년 동안 지구 자전축의 이동 원인을 완벽히 설명할 수 있게 되었다. “지구 자전의 흔들림이 어떤 종류의 환경 재난에 대한 서곡이 아니라는 것을 인식하는 것이 중요하다”고 강조하는 애드히카리 박사는 “그것은 농업이나 기후 자체에 영향을 미치지 않으며 항법장비에 미치는 영향은 수정하기 쉽다”고 설명한다. 또한 “빙하의 녹는 물도 엄청난 양은 아니다”라고 밝히면서 “그러나 그것은 과학자들에게 지구의 질량 분포와 그 변화상태를 알 수 있는 방법을 제시하는데, 예컨대 지난 15년 동안 그린랜드의 녹은 물이 자전축을 변화시키는 데 점점 더 큰 영향을 미치며, 축은 현재 동쪽으로 이동하고 있다”고 밝혔다. 수석 연구원 아이빈스는 이에 덧붙여 “기후 과학자들에게 특히 이 사실은 중요하다”면서 “그것은 오늘날 지구상에서 가장 중요한 질량 이동을 이해할 수 있기 때문”이라고 말했다. 이광식 칼럼니스트 joand999@naver.com　  

미 항공우주국(NASA)의 목성 탐사선 주노가 좀처럼 잡기 힘든 목성 대기 현상인 갈색 바지선(brown barge)을 잡는 쾌거를 올렸다고 21일(현지시간) 우주전문 사이트 스페이스닷컴이 보도했다. 갈색 바지선은 목성 남반부를 가로지르는 줄무늬에 일어나는 독특한 대기현상으로, 격렬한 폭풍이 몰아치는 지역을 말한다. 2011년 8월에 발사되어 2016년 7월 목성 궤도에 진입한 주노 탐사선은 거대한 가스 행성인 목성에 관해 수많은 데이터를 보내오고 있는 중이다. 주노의 중요 미션을 몇 가지 든다면, 목성의 제트 기류와 암모니아 구름의 상호작용을 비롯해, 위성들이 목성 오로라에 미치는 영향, 번개가 빈발하는 지역 파악 등이다. 주노는 지난 2년 동안 태양계 최대 행성인 목성에 대한 풍부한 데이터를 보내와 지구 행성인들에게 목성에 대한 새로운 통찰을 제공함으로써 크게 각광받았다. 갈색 바지선은 목성 북쪽 줄무늬에 주로 나타나지만, 위의 바지선은 남쪽 줄무늬 지역에서 형성된 것이라고 NASA는 설명한다. 갈색 바지선은 대개 목성 대기에서 구름띠가 다시 형성될 때 사라지는데, 바지선을 포착하기 힘든 것은 구조물의 색상이 주변 물질과 자주 뒤섞이기 때문이다. 이 갈색 바지선은 구름띠의 어두운 물질이 아래로 물러나 밝은 배경을 만드는 바람에 도드라져 보이게 되었다. NASA 관계자는 성명서에서 “주노는 그러한 바지선 내 상세한 구조를 최초로 우리에게 제공한 것 ”이라고 밝혔다. 아마추어 과학자 케빈 길은 주노캠(JunoCam)이 촬영한 데이터를 이용하여 색상 보정으로 이 이미지를 만들었다. 주노 탐사선이 밝은 구름 꼭대기 위 1만1950km 상공에서 이 장면을 잡았을 때 바지선은 목성 남위 약 22도에서 보였다. NASA 관계자는 주노가 15번째 목성 근접비행을 하던 중인 지난 9월 6일 오후 9시 26분(GMT 9월 7일 오전 1:26)에 이미지를 찍었다고 밝혔다. 이광식 칼럼니스트 joand999@naver.com　

전 세계의 내로라하는 천재 10대 과학자들에 관한 다큐멘터리 영화(이하 다큐)가 제작돼 화제가 되고 있다고 13일(현지시간) 우주전문 사이트 스페이스닷컴이 보도했다. 내셔널지오그래픽의 다큐 ‘사이언스 페어’(Science Fair)는 중·고교생 대상 과학 관련 세계 대회 중 가장 규모가 큰 국제과학기술경진대회(ISEF:International Science and Engineering Fair)에 전 세계에서 치열한 경쟁을 뚫고 본선까지 진출한 천재 10대 과학자들이 본인들만의 창의적인 가설로 강한 인상을 주기 위해 분투하는 모습을 담았다. ISEF는 1950년에 처음 개최돼 매년 75개 이상 국가 1700여 명의 학생이 참가하며 400만 달러 이상의 장학금을 수여한다. 다큐 제작자 크리스티나 코스탄티니와 대런 포스터는 지난해 미국 로스엔젤레스에서 열린 이 대회에서 우승을 꿈꾸던 9명의 젊은 과학자들의 여정을 흥미진진하게 담아냈다. 다큐는 사우스 다코타의 한 큰 학교에서 유일한 회교도 학생으로 독창적인 접근방법으로 인간의 뇌를 연구하고 있는 카슈피아를 비롯한 다양한 젊은 과학자를 추적한다. 브라질 학생 밀레나 브라스 드실바와 가브리엘 드무라 마르틴스는 브라질의 빈곤 지역인 체아라 출신으로, 고향에서 지카 바이러스 확산을 막기 위한 연구를 하고 있다. 이 영화는 또한 ISEF에 참석하도록 다방면으로 10대 학생들을 지원하는 사람들의 땀과 열정을 보여준다. 뉴욕의 여리고 고등학교에서 과학연구 프로그램을 이끌고 있는 교육자이자 과학자인 세레나 매칼라도 그들 중 한 사람이다. ​그 자신이 10대 때 이 대회에 참석한 적이 있던 코스탄티니는 고교생들의 감정의 깊이를 완벽하게 포착하고 그들의 다양성을 보여준다. 이 다큐는 이들 과학자가 겪은 놀라운 삶의 우여곡절을 보여준다. 참가자들은 늦은 밤에 데이터를 정리하고 심사위원을 위해 연설을 하고, ISEF 댄스 파티 춤과 흥겨움이 넘치는 10대의 밤을 함께 즐긴다.​ 다큐는 ‘사우스바이사우스웨스트’(SXSW·South by Southwest)와 선댄스 영화제에서 관객상을 받았으며 지난 14일(현지시간) 개봉했다. 한편 지난 5월 미국 피츠버그에서 개최된 2018 ISEF에서는 한국 대표로 참가한 이희준(동안고등학교 2학년)과 함종현(한국디지털미디어고등학교 2학년) 학생 팀의 ‘뉴럴액션’(Neural action) 작품이 로봇·지능형기계(Robotics & Intelligent Machines) 분야에서 본상 4등상을 수상한 바 있다. 이광식 칼럼니스트 joand999@naver.com

20세기 가장 중요한 천체 물리학 발견 중 하나인 라디오 펄서를 발견했지만 노벨상에서는 제외된 영국의 천체물리학자 조슬린 벨 버넬(75)이 기초과학 분야 최고 영예의 상인 ‘브레이크스루 상’의 특별 수상자로 선정됐다고 6일(현지시간) 우주전문 사이트 스페이스닷컴이 보도했다. 브레이크스루 상은 구글의 세르게이 브린, 페이스북의 마크 저커버그 등 IT·과학 분야 거두들이 후원해 ‘실리콘밸리의 노벨상’이라는 별명으로도 불리는 상으로, 기초학문 분야 상 가운데 상금이 가장 많다. 물리, 생명과학, 수학 분야에서 매년 1~4명씩 선정하며, 물리 분야에서 이 상을 받은 학자는 올해 타계한 스티븐 호킹, 중력파를 발견해 지난해 노벨물리학상을 받은 라이고 국제협력단 등이 있다. 버넬이 받을 수상 금액은 300만 달러(한화 34억원)로 알려졌다. 올해 시상식은 11월 4일 미국에서 열릴 계획이다. 버넬은 대학원생일 때인 1967년 펄서를 최초로 발견했는데, 이 펄서의 발견으로 인해 인류는 언젠가 태양계 바깥으로 진출하는 데 필수적인 ‘은하계 위치설정 체계’를 구축할 수 있게 되었다. 버넬은 그러나 펄서를 발견하고도 1974년 펄서 발견 업적에 수여된 노벨물리학상 수상자에서는 제외되었다. 그 대신에 노벨상은 그녀의 지도교수인 케임브리지 대학의 앤터니 휴이시와 동료 마틴 라일에게 돌아갔다. 휴이시는 그녀와 함께 필요한 전파망원경을 만들었지만, 펄서를 발견한 사람은 어디까지나 벨이었다. 1974년의 노벨 물리학상 수상은 노벨상이 가장 불공정하게 수여된 사례로 비판을 받는 등, 두고두고 많은 논란을 불러일으켰다. 그러나 버넬은 실망하지 않고 과학자로서의 경력을 성공적으로 쌓아간 끝에 영국 여성 과학자로서는 처음으로 에든버러 왕립학회장을 맡고 영국물리학회장을 역임했으며, 마이클 패러데이상 등 굵직한 상을 여럿 받은 끝에 펄서 발표 50주년을 맞는 올해 브레이크스루 상을 받은 것이다. 버넬이 발견한 펄서는 맥동전파원(脈動電波源)으로 불리는 빠르게 회전하는 작은 별이다. 놀랍게도 성분이 모두 중성자로 이루어진 천체로, 보통의 항성이 폭발로 생을 마감한 후 뒤에 남겨지는 속고갱이 같은 별이다. 중성자별의 밀도는 성냥갑 하나 부피의 물질이 무려 5조 톤에 달한다. 그러나 지름은 겨우 30km 정도로, 초당 수백 회에 이르는 회전을 하면서 라디오파나 X-선 빔을 우주공간으로 쏘아댄다. 이 빔이 지구 쪽으로 향하면 우리는 비로소 펄서 존재를 확인할 수 있게 된다. 펄서는 아인슈타인의 일반 상대성 이론을 테스트 할 수있는 가장 훌륭한 도구 중 하나이기도 하다. 상대성 이론은 천문학자들이 할 수있는 가장 정교한 검증을 모두 통과하여 100년 이상 건재를 과시하고 있다. 그러나 우주가 어떻게 작동하는지에 대한 우리의 가장 성공적인 이론인 양자역학과는 아귀가 잘 맞지 않는다. 과학자들은 그래서 상대성 이론의 작은 결점이라도 찾아내기 위해 분투하고 있는 중이다. 펄서는 이 문제를 풀 수 있도록 도움을 줄 수 있다고 과학자들은 믿고 있다. 지금도 천문학자들에게 날밤을 새게 하는 것은 블랙홀 주변의 궤도에서 펄서를 찾아내고자 하는 열망이다. 이것은 일반 상대성 이론을 검증할 수 있는 가장 이상적인 시스템이기 때문이다. 어쨌든 펄서의 발견은 우주에 대한 인류의 이해를 크게 바꾸었으며, 그 진정한 중요성은 여전히 미지인 채로 펼쳐져 있다고 할 수 있다. “조슬린 벨 버넬의 펄서 발견은 천문학 역사상 가장 위대한 업적 중 하나가 될 것”이라고 규정한 브레이크스루 상 선정위원회 의장 에드워드 위튼은 “발견할 그 순간까지 중성자 별이 실제로 어떻게 존재하는지를 아무도 정확히 알 수 없었지만, 펄서의 발견으로 믿을 수 없을 만큼 정확한 방법으로 이러한 물체를 관찰할 수 있게 되었고 그후 엄청난 진보가 이루어졌다”고 밝혔다. 이광식 칼럼니스트 joand999@naver.com　

지구의 자전 속도가 차츰 느려지고 있으며, 이에 따라 하루의 길이도 점차 길어지고 있다고 우주전문사이트 스페이스닷컴이 27일(현지시간) 보도했다. ​ 보도에 따르면, 지구의 하루는 매일 205만분의 1초, 1세기에 0.00178초 길어지고 있으며, 14억 년 전에는 하루가 지금보다 5.25시간 짧은 18.68시간이었다고 한다. 이 같은 현상은 달이 매년 지구로부터 3.8cm씩 멀어짐에 따라 일어나는 것이다. 달이 지구로부터 점차 멀어져가는 것은 지구 바다의 기조력 때문이다. 바다는 밀물과 썰물에 의해 끊임없이 해저와 마찰을 일으킨다. 이 마찰이 결국 지구 자전에 제동 역할을 하여 지구 자전속도를 늦추는 것이다. 이 속도에서 계산해보면 현재 약 38만km인 달까지의 거리가 14억 년 전에는 34만 900km, 지구의 자전 속도는 지금보다 빨라 하루가 18.68시간으로 나온다. 현재 지구의 자전주기는 23시간 56분이다. 14억년 만에 지구의 하루가 5시간 15분 길어진 것이다. 그런데 지구는 왜 이렇게 돌까? 지구는 매일 자전축을 중심으로 한 바퀴 돌면서 지표면을 골고루 해돋이와 석양으로 장식한다. 이 지구의 회전운동은 지구의 생성과 직결되어 있다. 말하자면 지구가 만들어질 때부터 태생적으로 회전운동을 시작했다는 뜻이다. 그리고 태양이 적색거성으로 부풀어올라 지구를 삼켜버릴 때까지 그렇게 돌 것이다. 46억 년 전 태양계를 생성시킨 주역은 지름 몇 광년이나 되는 거대한 성운이었다. 이 성운이 어떤 이유에선지 중력 붕괴를 일으켜 회전운동을 시작했다. 한 가설에 의하면 태양계 성운의 중력붕괴를 촉발시킨 것은 근처 있던 초신성의 폭발이었다고 한다. 태양 크기의 수십, 수백 배 되는 거대 항성의 대폭발을 일으키고, 그 충격파가 태양계 성운의 평형상태를 깨뜨림으로써 중력붕괴가 시작되었다는 것이다. 하지만, 누가 그 진상을 알랴, 46억 년 전의 일을? 어쨌든 성운이 무너짐에 따라 가스와 먼지로 된 거대한 디스크가 만들어졌고, 디스크가 밀집될수록 회전속도는 빨라졌다. 이는 피겨 선수가 회전하다가 팔을 오므리면 더 빨리 도는 것과 같은 이치로, 물리학에서는 각운동량 불변의 법칙이라 한다. 이윽고 디스크의 중심에서 별 하나가 반짝 불을 켰다. 이것이 바로 태양이다. 태양을 만들고 남은 물질들은 행성과 위성, 소행성들을 만들었다. 지금도 태양계 8개 행성들이 한 궤도평면 위에서 같은 방향으로 공전하고 있다는 것이 그 증거다. 태양계 초창기 원시기 지구는 무수한 소행성들의 포격을 받아 그 덩치를 키워나갔고, 총돌하는 소행성들의 충돌속도 역시 지구의 자전속도에 보태졌다. 말하자면, 태양계 성운의 회전력과 소행성들의 충돌속도가 지구의 자전운동을 만들었다는 뜻이다. 이처럼 지구의 자전은 참으로 아득한 시간의 저쪽과 연결되어 있는 유서 깊은 운동이다. 우리는 그 운동 덕에 이렇게 지구에서 생존하고 있는 것이다. 지구가 멈춘다면 즉시로 세계의 종말이 찾아올 것이다. 회전운동은 우주의 가장 근본적인 운동양식이다.　 이광식 칼럼니스트 joand999@naver.com　

13일 새벽 절정이었던 페르세우스 유성우는 한국에서는 아쉽게도 흐린 날씨 탓으로 관측하기 어려웠다. 하지만 세계 곳곳의 별지기들은 페르세우스 유성우가 하늘을 밝게 수놓는 아름다운 장면들을 잡아 우주전문 사이트 스페이스닷컴에 올려 공유했다. 북반구의 운 좋은 별지기들은 페르세우스 유성우를 관측하기 절호의 기회를 맞았는데, 유성우의 극대기가 마침 초승달이 진 직후였기 때문에 ‘달이 없는 하늘’을 배경으로 수많은 유성우가 밝은 빛줄기를 그리며 하늘을 가로지르는 광경을 볼 수 있었다. 시간당 60~70개의 유성들이 지구 행성의 밤하늘을 수놓았다고 전해왔다. 별똥별이라고도 불리는 유성은 혜성이 남기고 간 부스러기들이 모여 있는 공간으로 공전하는 지구가 가로지를 때, 부스러기들이 대기권으로 진입해 불타는 것을 가리킨다. 페르세우스 유성우의 어머니는 1992년 지구 근처를 지나간 스위프트터틀 혜성으로, 주기는 130년이다. 다음 이 혜성의 귀환을 보려면 2122년까지 살아야 한다. 유성 중에 덩치가 유난히 커서 커다란 불덩어처럼 보이는 것을 화구(火球)라 하는데, 이것이 때로는 지구 대기에서 밝은 녹색 빛으로 폭발하기도 한다. 위의 화구를 찍은 스토야노비스키는 “동물들이 물을 마시는 큰 웅덩이 근처에서 현지 시간으로 오후 11시경에 촬영을 시작했다" 면서 "시간당 많은 유성들이 떨어진 아주 좋은 밤이었다”고 밝혔다. 올해 유성우 관측을 못 했다고 실망할 필요는 없다. 비록 페르세우스 유성우는 절정기를 지났지만 이직 우리 곁을 떠난 것은 아니다. 8월 말까지는 맑은 날이면 이따끔 밤하늘을 가로지르는 유성을 볼 수 있다. 운 좋으면 큼지막한 화구를 볼 수 있을지도 모른다. 또 10월 21-22일 절정에 이를 우리온자리 유성우가 달려오고 있다. 　 이광식 칼럼니스트 joand999@naver.com　　

미국 도널드 트럼프 행정부가 새로운 ‘우주전쟁’ 시대에 대비해 ‘우주군’(Space Force)을 창설하겠다고 공식화했다. 트럼프 대통령의 임기가 끝나는 오는 2020년까지 창설 작업을 마치겠다는 것이나 러시아와 중국뿐 아니라 북한의 우주전쟁 수행 능력도 창설 명분으로 들어 눈길을 끌고 있다. ●5년간 80억弗 투입…2020년까지 6번째 군종으로 창설 AFP통신에 따르면 마이크 펜스 미 부통령은 9일(현지시간) 버지니아주 알링턴의 국방부를 방문한 자리에서 “다음 전장(戰場)에 대비해 미군도 새로운 역사의 장을 써야 할 시점이며 우주군을 창설할 때가 됐다”면서 “이를 통해 다음 세대의 국가·국민에 대한 위협을 제거하고 물리칠 것”이라고 밝혔다. 이어 “다른 나라들이 우리의 우주기반 시스템을 교란시키고, 우주에서의 미국 우월성에 대해 유례없이 도전하고 있다”고 비난했다.펜스 부통령은 특히 “많은 해 동안 러시아와 중국부터 북한과 이란까지 지상에서의 전자 공격을 통해 우리의 항행 및 통신위성을 무력화하는 무기들을 추구해왔다”면서 “최근 우리의 적들은 새로운 무기들로 우주 자체에서 전쟁을 준비하고 있다”고 주장했다. 앞서 도널드 트럼프 대통령은 국방부에 오는 2020년 우주군을 창설하도록 명령했다고 밝힌 바 있다. 제임스 매티스 국방장관 역시 우주군의 필요성을 인정하는 보고서를 제출한 것으로 알려졌다. 펜스 부통령은 “정부는 (매티스 장관의) 제안을 실행하기 위한 조치들을 신속히 취하겠다”며 국방부에 우주 담당 차관보직을 신설하겠다고 밝혔다. 펜스 부통령은 우주군 창설 및 운용을 위해 향후 5년간 총 80억달러(약 9조원)의 예산을 지원해줄 것을 의회에 요청하기도 했다. 미군의 우주군 창설은 트럼프 대통령이 지난 6월 국방부에 직접 지시한 사항이다. 당시 트럼프 대통령은 “우린 우주를 지배해야 한다”고 말했었다.현재 미군은 육·해·공군은 물론 해병대, 해안경비대까지 5군종(軍種) 체제로 운용되고 있다. 이 가운데 정찰위성 및 군사용 통신위성 운용과 대기권 밖 우주공간에서 미사일방어(MD) 체계 구축 등에 관한 임무는 사실상 공군이 전담하고 있는 상황이다. 트럼프 행정부의 구상은 공군으로부터 ‘우주군’을 분리해 6군종 체제로 재편하겠다는 것이다. 이와 관련 미 국방부는 이날 의회에 보낸 우주군 창설 계획 보고서에 ‘우주군사령부’의 독립 설치에 관한 내용을 담았다. 국방부는 전시상황에선 미국이 운용하는 인공위성이 해킹이나 전파방해 등의 공격을 받을 수 있다고 지적하기도 했다. ●中 2045년 우주 리더 부상 목표…北 사이버전 역량 최고조 실제로 러시아는 냉전 종식 이후 중단했던 ‘킬러위성’을 활용한 미국 인공위성 제거 프로그램 개발을 2010년대 들어 재개했다. 킬러위성으로 불리는 공격위성시스템(ASAT)은 목표 위성의 궤도를 찾아가 스스로 폭발해 금속 파편을 퍼부어 무력화시키는 방식으로 작동한다. 러시아는 2014년 5월 우주쓰레기로 위장한 정체불명의 킬러위성을 발사했다. 러시아는 이밖에 레이저를 이용한 위성요격무기도 개발 중이며, 2015년에는 ‘누돌’로 불리는 위성요격미사일 발사에 성공했다. 앞서 중국은 2045년까지 우주 기술과 개발 분야에서 글로벌 리더로 부상한다는 야심찬 목표에 따른 우주개발 로드맵 보고서를 지난해 11월 발표했다. 보고서에 따르면 중국은 2045년까지 태양계 행성·소행성·혜성에서 대규모 탐사가 가능한 우주기술 개발을 추진 중이다. 이를 위해 2040년까지 핵추진 우주왕복선을 개발할 계획이다. 아울러 핵추진 우주왕복선이 개발되면 우주 태양열 발전소는 물론 대규모 우주 개발, 소행성 자원 탐사도 가능해질 것이라는 내용도 로드맵에 포함됐다. 중국은 미 인공위성을 파괴할 수 있는 고출력 레이저, 레일건, 극초단파 무기 등을 개발 중이라고 군사안보 전문매체 더 내셔널 인터레스트가 지난해 전했다. 중국은 2005년 신장에서 지상 기반 레이저 무기 ‘룽샤’로 저궤도 위성을 요격·파괴하는 시험을 실시했고, 2007년에는 위성요격미사일 시험 발사에 성공했다. 미국은 이에 대응해 레이저를 탑재한 위성을 개발 중이고, 야구공 크기 물체가 인공위성에 접근하더라도 이를 탐지해 충돌을 막는 ‘우주 울타리’ 체계를 개발하고 있다. 하지만 북한이 미국과의 우주 전쟁에 대해 어떤 무기를 개발했는지는 잘 알려지지 않았다. 이에 따라 펜스 부통령이 언급한 북한의 위협은 위성에 대해서도 광범위한 해킹을 가능케한 사이버전 역량을 의미하는 것 아니냐는 분석이 나온다. 하지만 미 의회 내에선 우주군 창설에 막대한 비용이 소요된다는 점에서 찬반 양론이 엇갈리고 있어 그 실현 여부는 불투명하다는 지적도 많다. 하종훈 기자 artg@seoul.co.kr

●말라리아약 당뇨병 치료 효능 포스텍(총장 김도연) 융합생명공학부 김경태 교수와 국내 바이오벤처 ‘노브메타파마’ 정회윤 박사 공동연구팀은 현재 말라리아 치료제로 활용되는 아모아디퀸이 성인당뇨병으로 알려진 2형 당뇨와 비만 같은 대사성 질환치료에 효과가 있다는 사실을 밝혀냈다. 이번 연구결과는 내분비대사 분야 국제학술지 ‘당뇨, 비만, 대사’ 7월호 표지논문으로 실렸다. 현재 사용되고 있는 2형 당뇨 치료제는 치료 효과는 좋지만 체중 증가, 부종, 심부전 등 부작용도 있다. 연구팀은 생쥐에게 비만을 유발시킨 뒤 아모디아퀸을 투여한 결과 인슐린 저항성, 고지혈증, 지방간 증상 개선은 물론 기존 치료제의 주요 부작용이었던 체중 증가와 동맥경화 증상이 효과적으로 차단된다는 것도 확인했다. ●적색 초거성 대기 비밀 규명 한국천문연구원(원장 이형목) 전파천문본부와 호주 서호주대, 일본 가고시마대 공동연구팀이 한국우주전파관측망(KVN)을 활용해 지구에서 약 5200광년 떨어져 있는 초거성 ‘VX Sgr’을 관측한 결과 별(항성)에서 방출되는 물질이 비대칭적인 흐름을 보인다는 사실을 확인했다. 이번 연구결과는 기초과학 및 공학 분야 국제학술지 ‘네이처 커뮤니케이션스’ 최신호에 실렸다. 연구팀은 이번 결과가 별의 마지막 진화단계에서 나타나는 항성풍의 비대칭적 발달과 항성을 둘러싸고 있는 먼지층과의 관계, 질량 방출 원리를 연구하는 데 중요 정보를 제공한다고 설명했다. 특히 항성풍의 비대칭적 형태는 태양 질량의 8배 이하인 별들이 진화를 끝내고 비대칭 형태의 성운으로 발달하는 과정을 연구하는 데 중요한 단서인 만큼 별의 진화에 관한 비밀을 푸는 데 도움을 줄 것으로 예상되고 있다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

이번주 일요일 경 지상으로 추락할 것으로 예상되는 중국의 소형우주정거장 톈궁(天宮) 1호의 실제 모습이 사진으로 포착됐다. 　 지난 28일 미국 우주전문매체 '스페이스닷컴'은 버추얼 텔레스코프 프로젝트(The Virtual Telescope Project) 소속 천문학자가 촬영한 톈궁 1호의 모습을 공개했다. 사진을 보면 어두운 밤하늘에 마치 별처럼 밝게 빛나는 물체가 바로 톈궁 1호다. 이 사진은 지난 28일(미 동부시간) 오전 8시 30분 애리조나에 있는 테나그라 관측소에서 촬영됐다. 　 프로젝트 소속의 이탈리아 천체물리학자 지안루카 마시는 "통제 불능의 위성을 촬영하는 것은 대단히 어려운 일"이라면서 "현재 톈궁 1호는 시속 2만8000㎞ 속도로 움직이며 하강하고 있다"고 밝혔다. 이에 앞서 지난 21일 독일 프라운호퍼(FHR) 고주파 물리와 레이더 기술 연구소도 레이더로 촬영한 톈궁 1호의 모습을 공개한 바 있다. 기체의 형체가 뚜렷하게 보이는 이 사진은 지구상에서 가장 강력한 우주관측레이더로 평가받은 FHR의 TIRA(Tracking and Imaging Radar)로 독일 본 인근에서 촬영한 것이다. 중국의 ‘우주굴기’ 일환인 톈궁 1호는 지난 2011년 9월 원대한 꿈을 안고 발사됐다. 당초 목표는 국제우주정거장(ISS)처럼 지구 주위를 선회하는 영구적인 우주정거장 건설이었으나 7년 만에 추락하는 위기를 맞게 됐다. 과학기술정보통신부에 따르면 톈궁 1호는 현재 고도 180여km에 진입했으며 계속 고도가 낮아져 일요일인 오는 1일 오전 9시 쯤 태평양 상공으로 떨어질 것으로 예상된다. 다만 추락 예상 시점이 계속 바뀌기 때문에 정확한 추락 시간과 장소는 유동적이다. 미국의 항공우주분야 연구기관인 에어로스페이스 코퍼레이션(AC) 측도 28일 발표를 통해 톈궁 1호가 4월 1일(± 20시간) 대기권에 진입할 것으로 예측했다.　 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

2011년 9월 발사된 후 통제불능 상태가 된 중국의 우주실험실 톈궁(天宮) 1호가 언제 지상으로 추락할 것인가가 지구적인 퀴즈 게임이 되고 있다. 우주전문 사이트 스페이스닷컴의 4일(현지시간) 보도에 따르면 에로스페이스 사의 우주잔해물연구소(CORDS)가 톈궁 1호의 정확한 추락시점을 예측하는 게임을 후원하고 있다고 전했다. ‘하늘의 궁전’이라는 뜻의 톈궁 1호는 중국이 자체적으로 개발한 첫 우주실험실이다. 길이 10.5m, 지름 3.4m인 톈궁 1호는 2011년 9월 발사된 뒤 2016년 3월까지 임무를 수행했다. 일반적으로 임무를 완수한 인공위성은 지상 관제에 따라 대기권에 재진입한 뒤 완전연소된다. 하지만 톈궁 1호는 지상에서 조종할 수 없는 상황이다. 톈궁 1호의 대략적인 추락시점은 3월 중순을 기준으로 전후 2주간으로 알려져 있다. 무게 9t의 이 거대한 우주 쓰레기가 추락하는 시점을 가장 정확히 예측하는 사람에게는 꽃다발과 함께 상품을 받을 수 있다. ‘기계ㆍ기술적 결함’ 때문에 제어불능 상태가 된 톈궁 1호가 추락할 지구상의 위치는 대략 북위 43도에서 남위 43도 사이 로 예상되고 있다. 한반도와 아시아ㆍ북미ㆍ유럽의 대부분이 여기에 속한다. 따라서 우리나라도 추락하는 톈궁 1호를 면밀히 관측할 필요가 있다. 2016년 3월 21일, 중국의 관련 당국은 톈궁 1호에 대한 원격조종이 불능상태에 빠졌다고 선언했다. 그러나 이 발표 이전에 이미 미국의 아마추어 천문가가 관측을 통해 톈궁 1호의 상태를 밝히기 전까지 중국은 쉬쉬하고 있어 '지구촌 민폐'가 되었다. 실제 통제되지 않는 인공위성의 추락은 1979년에도 발생한 적이 있다. 당시 77t에 달하는 미국의 위성 잔해가 호주 마을로 떨어졌지만 인명피해는 없었다. 다만 호주에서 미국측에 폐기물 무단 투기로 400달러의 벌금을 매겼을 뿐이다. 유럽우주국(ESA)의 전문가들은 국제우주파편조정위원회(Inter-agency Space Debris Coordination Committee·IADC)를 중심으로 한 국제적인 톈궁 1호 추적 캠페인을 계획하고 있다. 중국의 장담과는 달리 엔진의 일부 부품이 대기를 뚫고 지상에 추락할 가능성도 있으며, 경우에 따라 자칫 충돌이나 유해물질 오염 등 초대형 사고가 우려되기 때문이다. CORDS의 연구자들은 “당신의 안전을 위해 만약 톈궁 1호의 잔해물을 발견하더라도 절대 접촉해서는 안되며 거기서 나오는 기체를 흡입해서도 안된다는 경고를 하고 있다. 전문가들은 추락의 정확한 시각과 장소를 모르지만 인명 피해는 없을 것이라고 보고 있다. 조나단 맥도웰 하버드대 천체물리학 교수는 “세계인구의 절반은 육지의 10%에 살고 있으며 이 면적은 지구표면의 2.9%에 불과하다”면서 불안해할 필요 없다고 강조했다. 중국측은 “톈궁 1호가 우주의 다른 물체와 충돌하지 않는지 계속 모니터링을 강화하고 있으며, 추락이 예상되는 시점에서 모든 나라들에 떨어질 장소를 통보할 것”이라고 말했다. 이광식 칼럼니스트 joand999@naver.com　

매년 10월 31일은 미국의 어린이들에게는 최대 명절인 ‘핼러윈 데이’다. 이날만큼 어린이들은 으스스하면서도 웃기는 괴물 분장을 하고 축제를 즐기며 각계 각층의 어른들 역시 재미있는 이벤트로 동참한다. 과학계도 예외는 아니다. 미국의 주요 과학매체들은 매년 이맘 때가 되면 어린이들에게 꿈과 희망을 주기위해 핼러윈 데이를 기념하는 신기한 천체사진을 공개한다. 물론 이같은 천체사진은 우리의 눈과 뇌가 특정한 모습으로 상상한 것이지만 적어도 어린이들에게 만큼은 무한한 영감을 준다. 서구의 우주전문 매체들이 공개한 으스스한 모습의 천체사진을 정리해왔다. - 핼러윈 데이를 빛내는 태양 핼러윈 데이를 기념하는 최고의 명작으로 꼽히는 사진이다. 지난 2014년 미 항공우주국(NASA)의 태양활동관측위성(SDO)이 촬영한 태양의 모습으로 금빛과 노란빛의 아름다운 에너지를 방출하는 태양의 모습을 담고있다. 이 사진이 화제가 된 것은 잭-오-랜턴과 놀라울 정도로 닮았다는 점 때문이다. 우리에게는 다소 낯선 용어인 잭-오-랜턴(jack-o‘-lantern)은 핼러윈 데이에 등장하는 호박등을 말한다. 호박에 도깨비 얼굴을 새기고 그 안에 초를 넣어 번쩍이게 만드는 핼러윈의 대표적인 상징. - 우주의 고스트라이더 마치 해골이 타는 듯한 재미있는 모습의 성운(星雲·nebula)이다. 현재 은하수를 지나가는 이 성운의 이름은 ‘Sh2-68’로 약 4만 5000년 전 생성된 것으로 죽어가는 별이 만들어 낸 것이다. 이 성운이 눈길을 끄는 것은 바로 기괴한 모습 때문이다. 영화로도 제작돼 현지에서 큰 인기를 끌고 있는 만화 ‘고스트 라이더’(Ghost Rider)의 모습을 닮았다.　　 - 비명을 지르는 우주의 해골 전문가들이 꼽는 또 하나의 핼러윈 데이 최고 명작사진이다. 마치 해골이 비명을 지르는듯한 모습 때문에 매년 단골로 등장하는 사진으로 그 주인공은 페르세우스자리 은하단(Perseus cluster of galaxies)이다. 지구에서 약 2억 4000만 광년 떨어진 곳에 위치한 페르세우스자리에는 두 개의 산개성단이 서로 끌어당기고 있으며 수백 여개의 은하가 모여있다. - ‘사우론의 눈’ HR 4796A 영화 ‘반지의 제왕’에 등장하는 사우론의 눈(Eye of Sauron)과 흡사한 별이다. 지구에서 약 237광년 떨어진 곳에 위치한 ‘HR 4796A’는 ‘사우론의 눈’ 처럼 기괴하게 생긴 모습이 가장 큰 특징이다. 그러나 우주를 노려보는듯 눈처럼 보이는 곳에 위치한 것이 바로 별에서 뿜어내는 빛이며 그 주위의 링은 중력에 끌린 먼지다. - 마녀머리 성운 지구에서 900광년 떨어진 오리온 자리에 위치한 일명 ‘마녀머리 성운’(Witch Head nebula). 마치 마녀의 머리를 닮았다고 해서 특이한 이름이 붙여진 이 성운은 지난 2009년 발사된 지름 40㎝짜리 적외선망원경을 탑재한 NASA의 광역적외선탐사위성(WISE)이 촬영한 것이다. 이 성운의 정식명칭은 1C2118. - 유령 성운 우주에서 가장 추운 곳이라 불리는 ‘부메랑 성운’(Boomerang Nebula)이다. 마치 유령이 떠있는 듯한 이 성운은 으스스한 모습만큼이나 온도가 -272°C에 이를만큼 우주에서 가장 추운 곳이다. 이는 이론적으로 가장 낮은 온도인 절대영도보다 1도 높은 값. 지구에서 센타우르스자리 방향으로 5000광년 떨어진 곳에 위치한 부메랑 성운은 중심에 있는 별에서 분출되는 가스에 의해 생성된 것으로 추정된다. 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

머리 위를 조심할 필요가 생겼다. 2011년 9월 발사된 중국의 우주정거장 톈궁(天宮) 1호가 통제불능 상태가 되면서 내년 초 지구 어딘가로 ‘위험한 추락’을 하게 될 전망이라고 우주전문 사이트 스페이스닷컴이 25일(현지시간) 보도했다. ‘기계ㆍ기술적 결함’ 때문에 제어불능 상태가 된 8.5톤짜리 톈궁 1호가 언제 어디로 추락할 것인지 그 정확한 시점과 지점은 아직 알려지지 않았다. 다만 내년 3월쯤 북위 43도에서 남위 43도 사이의 지상 어디엔가로 추락할 것으로 예상되고 있다. 한반도와 아시아ㆍ북미ㆍ유럽의 대부분이 여기에 속한다. 따라서 우리나라도 추락하는 톈궁을 면밀히 관측할 필요가 있다. ‘하늘의 궁전’이라는 뜻의 톈궁 1호는 중국이 자체적으로 개발한 첫 실험용 우주정거장이다. 길이 10.5m, 지름 3.4m인 톈궁은 2011년 9월 발사된 뒤 지난해 3월까지 임무를 수행했다. 일반적으로 임무를 완수한 인공위성은 지상 관제에 따라 대기권에 재진입한 뒤 완전연소된다. 하지만 톈궁 1호는 지상에서 조종할 수 없는 상황이다. 현재 톈궁의 고도는 310km로, 연초 360km에 비해 50km나 떨어진 상태다. 대략적인 추락 시점은 내년 3월 마지막 주일 것으로 추정되고 있다. 중국의 장담과 달리 “엔진의 일부 부품이 대기를 뚫고 지상에 추락할 가능성도 있다”고 조나단 맥도웰 하버드대 천체물리학 교수가 예상했다. 만약 내년 어느 날 8톤에 이르는 이 우주정거장이 바다가 아닌, 육지 쪽으로 떨어진다면 자칫 초대형 사고도 우려된다. 특히 톈궁 1호가 통제불능 상태가 됐음은 지난해 6월 미국의 아마추어 우주전문가가 관측을 통해 밝히기 전까지 중국측은 쉬쉬하고 있어 지구촌 민폐가 되었다. 중국 측은 “톈궁이 우주의 다른 물체와 충돌하지 않는지 계속 모니터링을 강화하고 있으며, 내년 추락이 예상되는 시점에서 모든 나라들에 떨어질 장소를 통보할 것”이라고 말했다. 전문가들은 추락의 시점과 장소를 모르지만 인명 피해는 없을 것이라고 보고 있다. 맥도웰 교수는 “세계인구의 절반은 육지의 10%에 살고 있으며 이 면적은 지구표면의 2.9%에 불과하다”면서 불안해할 필요는 없다고 강조했다. 실제 통제되지 않는 인공위성의 추락은 1979년에도 발생한 적이 있다. 당시 77톤에 달하는 미국의 위성이 호주 마을로 떨어졌지만 인명피해는 없었다. 다만 호주에서 미국측에 폐기물 투기로 400달러의 벌금을 매겼을 뿐이다. 이광식 칼럼니스트 joand999@naver.com