동물 인문학/박병상 지음/이상북스/396쪽/1만 8000원 ‘인간은 만물의 영장’이라고 하지만 동물의 관점에서 바라본다면 인간은 너무 잔인하고 철없는 동물일 수 있다. 많은 인구가 도시에 밀집해 살아가야 하는 대한민국의 경우 그 정도는 특히 심할 것이다. 해안과 갯벌을 메우고, 늪을 메워 아파트를 짓고, 산을 깎아 골프장을 만들며 생태계를 얼마나 파괴했던가. ‘동물 인문학’은 과거 개발 전의 우리 부모 세대들과 공생했던 동물들을 생태의 관점에서 쓴 책이다. 이 땅의 생태계를 구성하는 동물들이 어디에서 왔는지, 우리 조상들이 어떻게 그들과 어울려 살았는지, 그리고 지금은 어떻게 참담하게 이 땅에서 쫓겨나고 있는지 등을 생생하게 들려준다. 해안, 갯벌, 논, 과수원, 골프장, 4대 강, 도시 주거지 등 12개 항목으로 나눠 여러 동물의 특성과 인간의 모습을 함께 그려 낸다. 도시에 사는 모기, 바퀴, 파리, 여치, 매미, 귀뚜라미, 맹꽁이와 갯벌이 매립지로 바뀌면서 사라지고 있는 낙지, 백합, 바지락, 꼬막, 4대 강 개발로 생명이 경각에 달린 흰수마자, 누치, 꾸구리, 꺾지, 천수답이 사라지면서 보기 힘들어진 가물치, 거머리 등…. 인천도시생태·환경연구소 소장인 환경생태학자가 쓴 책은 우리가 미처 생각하지 못했거나 유심히 바라보지 못한, 그러나 결코 간과해선 안 될 문제들을 생명체의 관점에서 예리하게 파헤친다. 많은 생태학자들은 지금을 ‘제6의 멸종’에 접어든 시대라고 경고한다. 지구를 강타한 지금까지의 대멸종은 화산이나 운석처럼 급격한 환경 변화에 따른 것이지만 현재 진행 중인 대멸종은 순전히 사람 때문이라는 게 연구자들의 공통된 주장이다. 생명체에 대한 인문적 성찰을 통해 우리의 삶과 태도를 돌아보게 하는 책은 동물과 사람이 공존하는 세계의 복원만이 우리가 이 땅의 모든 생물과 평화롭게 사는 방법이라고 역설한다. 함혜리 선임기자 겸 논설위원 lotus@seoul.co.kr

지름이 2.4km를 넘는 거대한 소행성이 이번 크리스마스 전후 지구에 가장 가깝게 스쳐간다. 이로 인한 대규모 지진, 화산 폭발 등이 우려된다. 브루스 윌리스가 출연한, 소행성과 지구의 충돌을 소재로 한 영화 ‘아마겟돈’이 현실에서 얼마든지 나타날 수 있음을 보여주는 생생한 사례다. 최근 영국 일간지 익스프레스가 미국항공우주국(NASA)의 최신 보고서를 인용해 ‘2003 SD220’이라고 명명된 한 소행성이 크리스마스를 앞뒤로 지구에 최근접한다고 보도했다. 소행성 ‘2003 SD220’은 NASA의 지구근접 소행성(Near-Earth Asteroid) 목록에 오른 17개 중 가장 중요한 관측 대상 가운데 하나다. 현재 세계 최대 전파망원경을 보유한 푸에르토리코의 알레시도 천문대에서도 이 소행성을 관측하고 있는데 지구에 가장 가까이 다가올 시기가 12월 중순부터 크리스마스 사이인 것으로 계산되고 있다. 그런데 최근 조사에서는 이 소행성이 이전에 예상했던 것보다 훨씬 거대해 잠재적 위험도가 크게 증가했다는 것이다. 익스프레스는 또 지구의 자연재해를 예측·경고하는 한 웹사이트(Idea Girl Severe Storm Predictions)를 인용해, 이 소행성은 지구에 지진을 일으키거나 화산을 폭발시킬 만큼 큰 중력을 갖고 있다고 지적했다. NASA는 이 소행성뿐만 아니라 다른 소행성도 앞으로 수백년간 충돌할 가능성은 없다고 못 박고 있지만, 소행성 궤도에 관한 연구를 진행시켜나가는 과정에서 그 궤도가 지금까지 생각했던 것 이상으로 변하기 쉽다는 것도 조금씩 밝혀지고 있다. 지름이 10cm~10km 사이 운석이나 소행성 등의 천체는 열복사 변화의 영향을 받기 쉽고 이 때문에 자전 속도가 달라질 수 있어 결과적으로 소행성 궤도가 바뀌는 현상인 ‘야르콥스키 효과’가 지구 근처 소행성 사이에서 생각보다 빈번하게 일어나고 있을 가능성도 지적되고 있다. 사진=ⓒ포토리아(위), NASA 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

“물론 나는 알고 있었다/ 오직 운이 좋았던 덕택에/ 나는 그 많은 친구들보다 오래 살아남았다/ 그러나 지난밤 꿈 속에서/ 이 친구들이 나에 대해 이야기하는 소리를 들었다/ 강한 자는 살아남는다/ 그러자 나는 자신이 미워졌다.”(베르톨트 브레히트 ‘살아남은 자의 슬픔’ 중에서) 강한 자가 살아남는 것일까, 살아남는 자가 강한 것일까. 이에 대한 해답을 최근의 고생물학 연구 결과를 통해 찾아보면 다음과 같다. ‘살아남는 것이 강한 것이다→작은 것이 큰 것보다 살아남을 가능성이 높다→작은 것이 강하다.’ ●작은 생물체가 혼란기 생존 가능성 커 미국 펜실베이니아대 지구환경과학과 로런 샐런 교수팀은 이달 13일자 ‘사이언스’ 온라인판에 고생대 데본기에 번성했던 던클리오스테우스라는 대형 원시어류의 멸종에 관한 연구 논문을 발표했다. 던클리오스테우스는 고생대 실루리아기 초기에 나타나 3억 6000만년 전인 고생대 데본기에 번성했던 물고기로 몸 길이가 10m, 무게는 3.6t에 달했다. 거대한 몸집 때문에 고생물학자들은 ‘피라미드 피시’라고 부르기도 한다. 던클리오스테우스는 머리부터 몸 앞부분이 갑옷 같은 딱딱한 껍질로 둘러싸여 ‘판피(板皮)어류’로 분류된다. 이빨은 없지만 날카로운 턱을 갖고 있어서 상어도 한 번 물리면 두 동강 날 정도여서 명실상부한 데본기 후기 ‘바다의 왕’이었다. 던클리오스테우스가 살았던 데본기는 현재의 남아메리카·아프리카·남극이 남반구에 하나의 대륙으로 합쳐져 있었고 나머지 대륙들은 적도 부근에 흩어져 있었다. 덥고 습한 기후 때문에 지구가 탄생한 이후 처음으로 육지는 양치류 형태의 식물로 뒤덮여 있었다. 육지에는 곤충 이외에 생물이 살지 않았고 대부분의 생물은 바닷속에 있었던 ‘물고기의 시대’였다. 전문가들은 “지금은 어류가 가장 원시적인 생물이지만 데본기 당시에는 가장 진화한 생물이었다”고 말했다. 샐런 교수팀은 2차 대멸종기였던 데본기 이후와 이전 어류의 크기를 조사한 결과 대멸종 전후 생물종 크기가 달라졌다는 것을 발견했다. 지구에 살던 전체 생물체의 70%가 사라진 데본기 대멸종 이후 던클리오스테우스 같은 덩치 큰 물고기들이 사라지고 대부분 사람 팔뚝만 한 크기의 물고기들만 살아남거나 새로운 것들이 나타났다는 것이다. 연구진은 덩치가 작을수록 번식 기간이 짧고 빨리 자라기 때문에 대멸종 같은 혼란기에도 살아남을 수 있었다고 설명했다. ●고생대 시작 후 5차례 대멸종 발생 45억년 전 지구가 생긴 뒤 5억 4300만년 전 생명체가 처음 나타난 고생대 때부터 지금까지 5차례의 생명체 대멸종이 발생했다. 대멸종은 몇 개 혹은 몇십 개의 종이 아니라 전 지구적으로 생물종이 짧은 기간 내에 한꺼번에 사라지는 현상을 말한다. 첫 번째 대멸종은 4억 4000만년 전 고생대 오르도비스기 말에 있었다. 이때 전체 생물종의 85%가 사라졌다. 두 번째인 데본기 말 대멸종을 거쳐 2억 5000만년 전 고생대 페름기 말에 3차 대멸종이 일어났다. 이때는 전체 생물종의 95%가 사라졌다. 가장 심각한 대멸종이었다. 이후 2억년 전 중생대 트라이아스기 말에 발생한 4차 대멸종 때는 생물종의 80%가 사라졌다. 일반인이 흔히 알고 있는 대멸종은 5차 대멸종인데, 6500만년 전 중생대 백악기 말에 발생해 공룡을 포함해 지구상에 존재했던 전체 생물종 중 75%가 순식간에 사라졌다. 학자들은 대규모 화산활동과 지각운동, 운석의 충돌 등이 대멸종의 원인이 됐다는 데 의견 일치를 보이고 있다. 이를 통해 대멸종의 규칙을 찾았는데 ▲100년간 평균 5도 이상의 급격한 온도 변화 ▲산소 농도의 급격한 하락 ▲화산 등의 작용으로 인한 대기의 산성도 상승 ▲최고 포식자의 멸종 등이다. 5차 대멸종 이후에도 자연선택에 의해 생물 멸종은 끊임없이 발생하고 있지만 최근 들어 멸종의 속도가 한층 빨라졌다는 연구들이 속속 나오고 있다. 과학 국제학술지 ‘사이언스 어드밴스’와 ‘네이처’는 6500만년 전 공룡시대를 끝내고 포유류의 시대를 연 5번째 대멸종 이후 동물 멸종 속도가 최근 가장 급속히 진행되고 있다고 지적했다. 앞으로 200년 정도가 지나면 양서류는 41%, 조류는 13%, 포유류는 25%가 멸종할 것이라는 예측도 내놓았다. 이 때문에 일부 과학자들은 사람을 포함한 지구 생물의 75%가 사라지는 ‘6번째 대멸종’이 발생할 수 있다고 경고하고 있다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

우주에서 천체끼리의 충돌은 흔하게 발생하는 일이다. 행성에 운석이나 소행성이 충돌하는 일은 매우 흔하다. 은하라고 해서 예외는 아니다. 사실 현재의 대형 은하들은 작은 은하들의 충돌과 합체를 통해서 커졌다고 보고 있다. 우리 은하는 수십 억 년 후에는 안드로메다은하와 충돌해 밤하늘에 장관을 연출할 것이다. 하지만 우주의 충돌 가운데 가장 격렬한 충돌은 바로 블랙홀끼리의 충돌이다. 두 블랙홀의 충돌은 엄청난 에너지를 발생시키는 거대한 사건이지만, 특히 충돌 당사자가 거대 질량 블랙홀이라면, 충돌 시 내놓는 에너지는 상상을 초월한다. 그런데 이런 일이 발생할 수 있을까? 대답은 ‘그렇다’이다. 보통 은하 중심에는 태양 질량의 수백만 배 이상의 거대 질량 블랙홀이 존재한다. 은하가 충돌할 때 사실 대부분 별은 멀리 떨어져 있어 서로 충돌하는 경우는 거의 없다. 문제는 중심부에 있는 블랙홀이 근접하는 경우다. 은하에서 가장 큰 질량을 가진 천체끼리는 결국 강한 중력 때문에 서로 가까워져 충돌하는 운명에 놓이게 된다. 천문학자들은 지구에서 35억 광년 떨어진 위치에서 퀘이사 PKS 1302-102를 발견했다. 이 퀘이사를 연구한 캘리포니아 공과대학의 매튜 그라함(Matthew Graham)에 의하면 이 퀘이사의 정체는 사실 두 개의 거대 질량 블랙홀이며 이제 충돌의 마지막 과정에 들어선 상태다. 과학자들은 퀘이사의 정체가 은하 중심의 거대 블랙홀이라는 것을 알고 있다. 그런데 이 퀘이사 가운데서 주기적으로 밝기가 변하는 것이 있다. 이런 현상이 일어나는 이유는 사실은 거대 블랙홀이 하나 대신 두 개이기 때문이다. 이들이 서로의 주위를 공전하면서 블랙홀이 방출하는 강력한 물질의 흐름인 제트(jet)의 방향이 바뀌면 공전 주기에 따라 밝기가 변하는 현상이 발생한다. 연구팀은 이 블랙홀이 1억 년 이내로 하나로 합쳐지면서 아인슈타인이 예언한 중력파를 포함해서 강력한 에너지를 방출할 것으로 예상했다. 왜냐하면, 지난 20년간의 관측 결과를 종합한 결과 5년 주기로 밝기가 변했기 때문이다. 짧은 공전주기는 두 블랙홀이 거대한 질량에 비해 매우 가까운 거리에서 서로 공전하고 있다는 것을 의미한다. 사실 빛이 지구까지 오는 거리를 생각할 때 이 두 블랙홀은 이미 하나로 합쳐졌을 것이다. 두 개의 블랙홀이 합쳐지면 남는 것은 더 거대한 질량을 지닌 블랙홀이다. 블랙홀끼리의 충돌과 합체는 은하 중심부에 왜 그렇게 거대한 블랙홀이 존재하는지 설명해준다. 주변에서 물질을 흡수하는 것은 물론이고 블랙홀 간의 합체를 거듭할수록 더 거대한 블랙홀이 되기 때문이다. 고든 정 통신원 jjy0501@naver.com

우리 태양계 중 행성 중 가장 신비롭게 보이는 토성은 아름다운 고리 뿐 아니라 수많은 위성을 거느린 '달부자' 로도 유명하다. 토성의 달 중 대표 스타는 타이탄(Titan)으로 태양계 내에서 가장 생명체가 존재할 가능성이 높은 곳으로 꼽힌다. 하얀 얼굴을 자랑하는 또다른 달 엔셀라두스(Enceladus) 역시 뜨거운 물과 수증기가 주기적으로 분출하는 온천을 가진 위성으로 인류의 주요 탐사목표 중 하나다. 그러나 두 위성은 토성의 달 중 극히 일부에 지나지 않는다. 현재까지 확인된 토성의 달은 모두 62개로 이중 53개만 공식적인 이름을 가지고 있어 이름을 외우는 것도 쉽지않다. 지난 10일(현지시간) 미 항공우주국(NASA)은 토성탐사선 카시니호가 촬영한 토성의 달 에피메테우스(Epimetheus)를 사진으로 공개했다. 거대한 토성 고리를 배경으로 마치 우주에 뜬 돌덩이처럼 보이는 이 천체가 바로 에피메테우스다. 다른 토성의 위성처럼 그리스신화에서 이름을 따온 에피메테우스는 약 110km의 작은 크기로 울퉁불퉁한 모양에 표면은 얼음으로 덮혀있다. 토성과 약 15만 km 떨어져 있는 에피메테우스는 특히 형제 달 야누스(Janus)와 공전궤도를 공유하는 특징을 갖고있지만 흥미롭게도 서로 충돌하지는 않는다. 이같은 특징 때문에 전문가들은 과거 한몸이었던 위성이 운석과 충돌해 두개로 나눠진 것으로 추측하고 있다. 이번에 NASA가 공개한 이 사진은 지난 7월 26일 촬영됐으며 카시니호와 에피메테우스의 거리는 약 80만 km다.(픽셀당 5km) 사진=NASA/JPL-Caltech/Space Science Institute 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

- 현재 거대 안테나로 수신 21세기 후반, 아니 22세기의 미래에는 과연 인류가 달이나 화성에 진출해 있을까요? 이 질문에 대한 대답은 어렵습니다. 기술적인 어려움은 물론이고 막대한 비용이 들어가는 일이기 때문이죠. 하지만 인류가 진보를 거듭한다면 언젠가는 지구 이외에 장소에서도 삶을 꾸려나갈 가능성이 크다고 생각합니다. 그런데 지구와 우주 기지와의 통신 문제는 어떻게 해결할까요? 지금은 소수의 우주선과 로버들만 있으니 느린 통신 속도가 큰 문제가 되지는 않습니다. 솔직히 말하면 문제가 전혀 없는 건 아니지만, 아무튼 임무는 해낼 수 있습니다. 예를 들어 명왕성과 그 위성들의 놀라운 모습을 전송한 뉴호라이즌스 호의 경우 데이터 전송 속도가 초당 1-4 킬로비트(Kb)에 불과합니다. 물론 이런 느린 속도보다는 49억km 떨어진 지점에서 보내는 미약한 전파 신호를 수신할 수 있다는 사실이 더 놀라운 일입니다. 그리고 이런 속도로 꾸준히 데이터를 보내서 우리가 보는 사진들을 얻을 수 있다는 것도 놀랍습니다. 이런 일이 가능한 것은 나사의 딥 스페이스 네트워크(Deep Space Network·DSN) 덕분입니다. 미국뿐 아니라 세계 곳곳의 거대한 안테나들이 힘을 합쳐 뉴호라이즌스가 보낸 미약한 전파 신호를 수신합니다. 물론 지구에서 가까이 있으면 훨씬 빠른 속도로 통신할 수 있습니다. 대표적으로 지구 근처에 있는 통신 위성들이 그렇게 하고 있습니다. 하지만 화성 정도만 멀어져도 상당히 큰 안테나로 천천히 데이터를 수신할 수밖에 없는 형편이죠. 사실 이 문제는 전파를 이용한 통신이 가진 한계입니다. 무선 전파는 공간에서 넓게 퍼지면서 거리에 따라 신호의 강도가 떨어지게 됩니다. 레이저를 이용한 광통신은 이를 극복할 수 있는 매우 손쉬운 대안입니다. 먼 거리에서도 신호의 강도를 유지하기 쉬우며 상대적으로 대용량의 정보를 전송할 수 있습니다. 문제는 지구와 달 사이, 그리고 지구와 화성 사이 광섬유 케이블을 깔 수가 없다는 것이죠. 따라서 현재 연구되는 것은 직접 레이저를 우주 공간에 발사하는 것입니다. - 나사, 레이저 쏘는 FSO 추진 나사는 자유 공간 광학 통신 (Free-space optical communication·FSO)을 연구하고 있습니다. 쉽게 말해서 우주 공간에 레이저를 발사해서 광통신을 하는 것입니다. 지구의 경우 대기 입자는 물론 여러 장애물, 눈과 비 등 기상 조건에 따라 레이저가 제대로 통과하지 못할 가능성도 적지 않습니다. 하지만 우주 공간에는 희박한 입자 이외에는 특별히 레이저를 가로막는 물체가 없습니다. 물론 작은 먼지나 운석이 있지만, 이들의 밀도는 매우 낮아서 아주 드물게 통신 방해를 일으킬 수 있을 뿐입니다. 사실 이보다 더 큰 문제는 마지막 단계에서 지구 대기를 통과하는 것이죠. 2013년, 나사는 달 탐사선인 라디(Lunar Atmosphere and Dust Environment Explorer·LADEE)에 달-지구간 고속 레이저 통신을 테스트할 모듈인 LLCD (Lunar Laser Communication Demonstration)를 탑재해 테스트했습니다. LLCD는 잠시간이었지만 38만 5천km 떨어진 지점에서 다운로드 초당 622Mb, 업로드 초당 20Mb의 아주 빠른 속도를 보여줬습니다. 과거에는 상상할 수 없었던 속도죠. 통신 거리로 봤을 때 이는 광통신 역사상 가장 먼 거리 통신에 성공한 쾌거였습니다. 이후 나사는 2017년에 더 장시간의 레이저 통신을 테스트할 LCRD(Laser Communications Relay Demonstration)를 계획 중입니다. 안정적인 우주 광통신이 실현되기까지는 더 많은 시간이 필요하지만, 이 테스트에 성공한다면 비교적 가까운 미래에 초고속 우주 광통신이 실현될 가능성도 있습니다. - 유럽 우주국의 AIM 유럽 우주국과 나사는 협력을 통해서 소행성 탐사 및 소행성 궤도 변경 테스트를 진행할 예정입니다. 이 중 유럽 우주국이 담당한 AIM(Asteroid Impact Mission) 탐사선에는 지름 13.5cm에 무게 39.9kg의 비교적 대형 레이저 모듈이 탑재될 예정입니다. 이 레이저 모듈은 지금까지 누구도 시도한 적이 없는 거리에서 레이저 빔을 발사합니다. 지구에서 최대 7,500만km 떨어진 지점에서 지구를 향해 레이저를 발사하는 것이죠. 그렇다고 레이저에 맞을까 봐 걱정하실 이유는 없습니다. 이 레이저는 본래 살상력을 가질 만큼 강한 출력이 아닌 데다 지구에 올 때쯤이면 넓게 퍼지기 때문이죠. 레이저가 보통 빛이나 전파보다 직진성이 강해 퍼지는 정도가 약하긴 해도 이 정도 거리를 이동하면 어쩔 수 없이 어느 정도는 퍼지게 됩니다. 따라서 문제는 레이저로 인한 피해보다는 이 약한 신호를 감지하는 것입니다. 2020년쯤 테스트 될 이 실험이 성공할지는 아직 장담하기 어렵습니다. 유럽 우주국은 지구에서 감지될 미약한 신호를 수신할 수 있는 1m 지름의 특수한 리시버를 개발했습니다. 만약 이 테스트가 성공을 거둔다면 지구 – 화성 간 초고속 광통신이 가능할 수도 있으므로 그 결과가 주목됩니다. - 아직은 미래인 초고속 우주 광통신 가까운 미래에 성공 가능성이 큰 것은 지구 - 달 정도 거리에서 초고속 광통신입니다. 지구 - 화성 거리의 레이저 광통신은 사실 쉽지는 않습니다. 넓게 퍼져서 약해진 신호를 수신하는 문제는 물론 통신을 방해하는 장애물과 기상 상태 등 해결해야 할 다양한 문제가 있습니다. 앞으로 이를 극복하기 위해서 몇 개의 레이저를 동시에 이용하거나, 혹은 지구 대기 중으로 들어오기 전 지구 궤도에서 레이저 신호를 수신하는 방법 등이 있을 수 있습니다. 다만 이런저런 어려움이 있더라도 우주 광통신은 속도라는 큰 장점이 있으므로 앞으로 계속 연구될 분야입니다. 언젠가 인류의 후손들은 이 방식으로 대용량의 파일을 우주 저편에서 다운로드 받을지도 모르는 일입니다. 고든 정 통신원 jjy0501@naver.com

지난 10월 28일, 미국 항공우주국 NASA가 국제우주정거장(ISS)에서 우주유영을 하는 우주인 두 명의 모습을 생중계했다. 이는 제189회, 제190회에 해당하는 ISS 우주유영으로 ISS 제45차 임무의 지휘관 ‘스콧 켈리’와 NASA의 비행 엔지니어 ‘첼 린드그렌’이 정비 작업에 참여하는 현장이 중계됐다. 11월 6일에는 ISS 외부에 설치된 냉각시스템을 원상태로 돌려 놓는 작업을 실시한다고 밝혀 관련 인사뿐만 아니라 우주유영에 호기심을 지닌 전세계 대중들의 이목이 집중되고 있다. 최근 흥행을 이룬 영화 ‘마션(The Martion)’에서도 주인공인 마크 와트니(맷 데이먼)가 화성에서 우주 유영하는 장면이 등장해 관객들의 호기심을 자극했다. 산소도 없고 중력도 없는 우주에서 우주유영을 가능하게 하는 힘은 무엇일까? 답은 첨단 우주복에 있다. 먼저 우주유영이란 우주비행사가 우주선 밖에서 활동하는 행위를 지칭한다. 우주유영을 위해서는 생명 보존을 위한 첨단 우주복이 필요한데 이 우주복이 유영을 가능하게 하는 힘이라고 할 수 있다. 우주복에는 통신을 위한 통신장비 연결소켓, 호흡을 위한 산소정화시스템 연결소켓, 방사능 측정기 주머니, 소변 배수장치, 운석충격을 완화시키기 위한 열처리 속옷 등 복잡하지만 편리한 다양한 기능이 구비돼 있다. 일반인은 사진 또는 설명으로는 우주복에 대한 이해를 심도 있게 하기 어렵다. 실제 우주유영에 사용된 우주복을 눈으로 보고 싶다면 다가올 12월 5일 시작되는 ‘NASA 휴먼어드벤처展(나사 휴먼어드벤처전)’을 주목하자. ‘NASA 휴먼어드벤처展’은 우주비행과 탐험의 모든 것을 담은 전시로 전시되는 수백 점의 물품이 실제 우주 비행에 사용되었던 유물로 구성돼 있다. 이는 자라나는 어린이들뿐만 아니라 우주에 관한 무한한 호기심을 가진 성인들에게도 궁금증을 해소하고 우주의 신비에 조금 더 가까이 다가설 수 있는 절호의 기회다. 2011년에 시작된 본 전시는 스페인, 일본, 스웨덴 등 6개국에서 전시를 성황리에 진행했으며 7번째 화려한 막을 한국에서 올릴 준비를 하고 있다. NASA 휴먼어드벤처展 관계자는 “로켓, 달착륙선, 우주복 등 실제 유물이 12,000㎡ 규모의 전시장을 가득 채우고 있어 남다른 몰입감을 제공한다. 전시뿐만 아니라 포토존, 중력체험기, 초빙강연 등 다양한 프로그램을 통해 직간접적인 우주 체험의 기회를 함께 누릴 수 있으니 많은 관심 바란다”고 전했다. 한편, NASA 휴먼어드벤처展은 12월 5일부터 2월 11일까지 두 달여간 일산 KINTEX(킨텍스) 제2전시장 8홀에서 개최된다. 참관객들의 성원에 힘입어 11월 15일까지 연장해 진행하는 얼리버드 티켓 이벤트에 참여하면 각 티켓을 최대 20% 할인 된 가격에 구매할 수 있다. 얼리버드 티켓 및 NASA 휴먼어드벤처展에 대한 보다 자세한 사항은 홈페이지(www.ahumanadventure.co.kr)에서 확인할 수 있다. 온라인뉴스부 iseoul@seoul.co.kr

태양계에는 매우 다양한 크레이터(crater, 구덩이)가 있다. 그러나 암모니아 성분의 크레이터는 좀처럼 보기 힘든 존재다. 암모니아는 우리에게 고약한 냄새가 나는 기체로 친숙한 물질로 명왕성의 차가운 얼음 위성인 카론에서는 고체상태로 존재한다. 뉴호라이즌스호의 탐사에서 명왕성만큼이나 흥미로운 천체는 바로 위성인 카론이다. 카론의 지름은 명왕성의 절반으로 이 두 천체는 사실상 쌍성계나 다름없다고 보는 천문학자들도 있다. 명왕성과 카론의 질량 중심이 명왕성 밖에 있어 서로 두 천체가 이 점을 중심으로 공전하기 때문이다. 과학자들은 카론의 복잡한 지형을 보고서 이 천체가 과거 수많은 운석 충돌은 물론이고 다양한 지질활동이 있었다는 증거를 발견했다. 지름 1,200km가 조금 넘는 작은 천체지만, 이 위성에는 거대한 협곡은 물론 다양한 역사가 새겨져 있는 크레이터들이 있었다. 카론 표면을 촬영한 2.2 미크론(micron) 파장의 적외선 데이터를 분석한 과학자들은 한 가지 놀라운 사실을 발견했다. 크레이터 가운데 하나가 암모니아가 풍부하다는 사실을 밝혀낸 것이다. 암모니아 자체는 태양계에서 드문 물질은 아니지만, 이렇게 크레이터 안에서 발견되는 경우는 보기 드물다. 참고로 이 크레이터에는 비공식적으로 오르가나(Organa)라는 명칭이 붙었는데, 바로 근처에는 스카이워커 크레이터가 존재한다. 스카이워커 크레이터는 카론의 다른 크레이터처럼 물의 얼음으로 된 크레이터다. (이 이름을 보고 스타워즈 팬이라면 레아 오르가나 공주(Princess Leia Organa)와 제다이 기사인 루크 스카이워커 남매를 바로 떠올렸을 것이다. 사실 조금 떨어진 곳에 베이더 크레이터도 존재한다.) 오르가나 크레이터는 지름 5km 정도로 카론에서 가장 젊은 크레이터 중 하나다. 뉴호라이즌스호의 분석팀의 윌 그룬디(Will Grundy)는 이 크레이터가 어쩌면 국소적으로 암모니아가 풍부한 지형에 운석이 충돌했거나 혹은 충돌한 천체가 암모니아가 풍부한 것이 원인일 수 있다고 설명했다. 반면 워싱턴 대학의 빌 맥키넌(Bill McKinnon)은 이것이 얼음화산(cryovolcanism)의 증거일 가능성을 제시했다. 어쩌면 과거 카론의 얼음 지각 밑에 물의 얼음과 암모니아의 마그마가 존재했을 수 있다는 것이다. 어느 쪽이 옳은지는 더 분석이 필요하다. 과학자들은 뉴호라이즌스의 데이터를 분석할수록 이렇게 예상치 않았던 새로운 사실을 발견하는데 흥분하고 있다. 아직 도착하지 않은 데이터가 많은 만큼 계속해서 앞으로의 연구 역시 기대된다. 고든 정 통신원jjy0501@naver.com

그리스신화에서 죽은 자를 저승신(명왕성)에게 안내한다는 뱃사공(카론)이 이끄는 저승길도 이런 고약한 냄새로 가득할까? 태양계에는 매우 다양한 크레이터(crater, 구덩이)가 있다. 그러나 암모니아 성분의 크레이터는 좀처럼 보기 힘든 존재다. 암모니아는 우리에게 고약한 냄새가 나는 기체로 친숙한 물질로 명왕성의 차가운 얼음 위성인 카론에서는 고체상태로 존재한다. 뉴호라이즌스호의 탐사에서 명왕성만큼이나 흥미로운 천체는 바로 위성인 카론이다. 카론의 지름은 명왕성의 절반으로 이 두 천체는 사실상 쌍성계나 다름없다고 보는 천문학자들도 있다. 명왕성과 카론의 질량 중심이 명왕성 밖에 있어 서로 두 천체가 이 점을 중심으로 공전하기 때문이다. 과학자들은 카론의 복잡한 지형을 보고서 이 천체가 과거 수많은 운석 충돌은 물론이고 다양한 지질활동이 있었다는 증거를 발견했다. 지름 1,200km가 조금 넘는 작은 천체지만, 이 위성에는 거대한 협곡은 물론 다양한 역사가 새겨져 있는 크레이터들이 있었다. 카론 표면을 촬영한 2.2 미크론(micron) 파장의 적외선 데이터를 분석한 과학자들은 한 가지 놀라운 사실을 발견했다. 크레이터 가운데 하나가 암모니아가 풍부하다는 사실을 밝혀낸 것이다. 암모니아 자체는 태양계에서 드문 물질은 아니지만, 이렇게 크레이터 안에서 발견되는 경우는 보기 드물다. 참고로 이 크레이터에는 비공식적으로 오르가나(Organa)라는 명칭이 붙었는데, 바로 근처에는 스카이워커 크레이터가 존재한다. 스카이워커 크레이터는 카론의 다른 크레이터처럼 물의 얼음으로 된 크레이터다. (이 이름을 보고 스타워즈 팬이라면 레아 오르가나 공주(Princess Leia Organa)와 제다이 기사인 루크 스카이워커 남매를 바로 떠올렸을 것이다. 사실 조금 떨어진 곳에 베이더 크레이터도 존재한다.) 오르가나 크레이터는 지름 5km 정도로 카론에서 가장 젊은 크레이터 중 하나다. 뉴호라이즌스호의 분석팀의 윌 그룬디(Will Grundy)는 이 크레이터가 어쩌면 국소적으로 암모니아가 풍부한 지형에 운석이 충돌했거나 혹은 충돌한 천체가 암모니아가 풍부한 것이 원인일 수 있다고 설명했다. 반면 워싱턴 대학의 빌 맥키넌(Bill McKinnon)은 이것이 얼음화산(cryovolcanism)의 증거일 가능성을 제시했다. 어쩌면 과거 카론의 얼음 지각 밑에 물의 얼음과 암모니아의 마그마가 존재했을 수 있다는 것이다. 어느 쪽이 옳은지는 더 분석이 필요하다. 과학자들은 뉴호라이즌스의 데이터를 분석할수록 이렇게 예상치 않았던 새로운 사실을 발견하는데 흥분하고 있다. 아직 도착하지 않은 데이터가 많은 만큼 계속해서 앞으로의 연구 역시 기대된다. 고든 정 통신원jjy0501@naver.com

■행정자치부 ◇정부청사관리소△청사시설기획관 임호철△서울청사관리소장 조소연△방호안전과장 조성배△청사수급기획과장 황승진△시설총괄과장 정효직△시설지원과장 황동훈△서울청사관리소 관리과장 이강옥△서울청사관리소 시설과장 오정호 ■국민안전처 △복구총괄과장 최명규△세월호배상및보상지원단 파견 우성현△홍보담당관 전담직무대리 지만석 ■식품의약품안전처 △대통령비서실 직무파견 김유미△규제개혁법무담당관 명경민◇신규임용△대변인실 강영준 ■통계청 ◇일반직고위공무원 임용△경인지방통계청장(책임운영기관장) 김남훈◇과장급 전보△기획재정담당관 김현애△경인청 조사지원과장 한희석 ■기상청 △기후변화감시과장 김세원△국제협력담당관 성인철△전주기상지청 관측예보과장 유용규△청주기상지청 관측예보과장 허복행△국가기상위성센터 차세대위성개발팀장 백선균△기상레이더센터 레이더기획팀장 정종운◇과장급(개방형 직위) 신규 임용△지진화산정책과장 이성태 ■경북도 ◇승진△경제부지사 정병윤△의회사무처장 이병환△문화관광체육국장 전화식△환경산림자원국장 김정일△도청신도시본부장 직무대리 김상동◇전보△일자리민생본부장 장상길△자치행정국장 김중권 ■한국석유관리원 △사업이사 신성철 ■기초과학연구원(IBS) ◇부연구단장△시냅스뇌질환연구단 정민환△분자활성촉매반응연구단 백무현△나노구조물리연구단 이효영 ■브릿지경제 ◇국장대우△편집국 산업부장 박운석 ■EBN ◇부국장△편집국 경제부장(겸 소셜미디어부장) 송남석 ■OBS △경기총국 서부권취재본부장 고영권 ■고려대 △KU-MAGIC연구원장 김진성 ■한성대 ◇처장△교무 홍정완△기획협력 전주상△학생 지준△총무 조자연△입학홍보 김승천 ■한국휴렛패커드 △상무 김성철 유충근 이경근 이승국△이사 김희준 박영준 신민재 윤준근 윤호석 이도순 이창현 차희준 신흥일

달에는 토끼는 없지만, 용암 대지는 존재한다. 과거 토끼가 산다고 봤던 얼룩의 정체는 사실 어두운 현무암으로 이뤄진 용암 대지이다. 거의 40억 년 전 태양계의 소행성과 혜성들이 대거 달에 충돌해 거대한 크레이터를 만들었고, 이 시기 달의 내부에서 분출한 용암이 낮은 지형에 고이면서 현재 우리가 달의 바다(lunar Mare)라고 하는 지형이 형성되었다. 그 외에도 달에는 화산 지형이나 혹은 용암 동굴의 흔적 등이 다수 남아 있어 과학자들은 과거 달의 화산활동이 활발했다고 믿고 있다. 그리고 최근에는 화산활동과 연관된 용암 고원도 존재한다는 주장이 제기되었다. 브라운 대학의 다니엘 모리어티(Daniel Moriarty)와 그의 동료들은 나사와 인도의 관측 우주선이 보내온 자료를 분석해서 달의 남극에 높이 800m의 고원이 화산 활동 때문에 형성되었다고 저널 지구물리학 연구지(Geophysical Research Letters)에 발표했다. 이들이 주목한 고원 지대는 바로 달의 남극에 있는 마픽 마운드(Mafic Mound)이다. 달에 남극에는 과거 거대한 소행성이 충돌한 흔적으로 생각되는 아이트켄 분지(Aitken Basin)가 있다. 이 거대 크레이터는 지름이 2,500km로 태양계에서 가장 큰 크레이터 중 하나이다. 그리고 그 안에는 너비 75km, 높이 800m의 마픽 마운드가 있다. 연구팀은 마픽 마운드의 정밀한 지형 고도 데이터와 표면의 화학적 데이터를 분석해서 이 고원 지대가 사실을 용암 분출과 연관이 있다는 사실을 밝혀냈다. 이에 의하면 이 지역은 아이트켄 분지의 다른 지역과는 달리 칼슘이 풍부한 휘석(high-calcium pyroxene) 성분이 풍부했는데, 이는 용암 분출 같은 화산 활동과 연관이 있을 수 있다는 것이다. 연구팀이 생각하는 가설은 이 고원 지역 자체가 운석 충돌 후 녹은 마그마가 분출되며 형성된 용암 지대거나 혹은 충돌 후 반동으로 형성된 고원에 용암이 분출하는 것이다. 어느 쪽이든 용암 분출과 화산 활동이 이 고원 지역 형성에 영향을 주었을 것으로 생각하고 있다. 다만 정확한 생성 원인을 조사하기 위해서는 앞으로 지상 탐사 등 추가 연구가 필요하다. 연구팀은 이 지형이 앞으로 달 탐사에서 흥미로운 목표가 될 것이라고 주장했다. 어쩌면 여기에 미래 달 개척에 필요한 풍부한 광물 자원이 존재할지도 모르는 일이다. 고든 정 통신원jjy0501@naver.com

태양으로부터 너무 멀리 떨어져 있어 깜깜하다고만 생각하기 쉬운 명왕성. 하지만 이 어둡고 침침해 보이는 이 왜소행성도 정오에는 지구의 새벽이나 먼지 낀 날과 비슷하다는 것이 과학자들의 분석으로 밝혀졌다. 이를 미국항공우주국(NASA)은 ‘명왕성의 시간’(플루토 타임)이라고 지칭하고, 지난 6월부터 8월까지 소셜미디어(SNS)를 통해 전 세계 많은 사람이 보내온 수천 장의 사진 가운데 일부를 선정해 명왕성과 그 위성 카론으로 나타낸 모자이크 사진을 만들어 21일(현지시간) 공개했다. NASA는 공모전 시작 이후 지금까지 미국과 이탈리아, 뉴질랜드, 네덜란드, 캐나다, 브라질, 카타르, 프랑스, 호주, 루마니아, 인도, 콜롬비아, 베네수엘라, 이집트, 그리스, 러시아, 아일랜드, 스코틀랜드, 멕시코, 영국, 말레이시아, 우루과이, 스페인 등 세계 곳곳에서 7000여 장의 사진이 제출됐다고 밝혔다. 이를 통해 NASA는 명왕성과 카론, 그리고 두 천체를 함께 나타낸 모자이크 사진 3장을 완성했다고 밝혔다. 특히 이들 사진을 확대해서 보면 명왕성의 정오를 암시하는 지구의 먼지 낀 하늘뿐만 아니라 관광명소(랜드마크), 셀카(셀피), 그리고 반려동물의 모습도 포함됐다. 이는 별도의 웹사이트를 통해 볼 수 있는데 각 사진은 가로세로 11인치로 인화할 수 있을 만큼 고해상도를 지원한다. ‘명왕성의 시간’에 관한 아이디어는 많은 사람이 자주 과학자들에게 ‘명왕성은 태양에서 매우 멀리 떨어져 있는데 어떻게 당신들은 사진을 찍을 수 있는가?’라고 질문한 것에서 비롯됐다. 알렉스 파커 미 남서부연구소(SwRI) 연구과학자는 “우리는 (뉴허라이즌스호가 측정한) 빛 수준이 명왕성 수준으로 떨어졌을 때 대략적으로 추정할 수 있는 웹 도구를 만들 수 있다는 것을 깨달았다”고 말했다. 또 “우리는 ‘박명’(일출 혹은 일몰 전 빛이 남아있는 상태)의 다양한 단계에서 빛 수준의 테이블을 보고, 태양이 명왕성을 비추는 맑은 날이 얼마나 적은지 정했다”면서 “그 후 모든 데이터를 계산했다”고 설명했다. NASA 산하 제트추진연구소(JPL)의 태양계탐사 대중참여팀은 응모된 사진 가운데 1500~2000장을 사용해 모자이크 사진을 완성했다. 명왕성과 그 지형을 적절한 형태로 나타내고 정확한 색상으로 표현하는 소프트웨어를 사용했기에 사진 중 일부는 중복됐다. 모자이크 사진 가운데 거대한 크레이터(운석공)에는 1930년 명왕성을 처음 발견한 천문학자 클라이드 톰보 박사의 사진도 볼 수 있다. 명왕성 특유의 하트(♥) 모양 지역은 과학자들이 명왕성을 처음 발견한 톰보 박사의 업적을 기리기 위해 ‘톰보 영역’(Tombaugh Regio)이라는 명칭을 붙였는데 이 영역에 있는 빨간색 사각 테두리 안에 있는 사진은 톰보 박사가 자체 제작한 9인치 망원경을 살펴보는 모습이다. 짐 그린 NASA 행성과학부 부장은 “우리가 30억 마일쯤 떨어진 명왕성이 어떻게 생겼는지 상상하게 한 ‘플루토 타임’에 관한 전 세계 반응을 보게 돼 기쁘다”면서 “이는 우리에게 우주 탐사와 과학이 같은 맥락에 있음을 보여주는 좋은 예다”고 말했다. 한편 명왕성과 그 위성 카론을 모자이크로 나타낸 사진을 고해상도로 보려면 웹사이트 ‘기가팬닷컴’을 방문하면 된다. http://www.gigapan.com/gigapans/180455 http://www.gigapan.com/gigapans/180456 사진=NASA 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

한 때 유럽에서 아시아, 아메리카 대륙에 이르기까지 광대한 지역에 살았던 전설의 동물이 있다. 바로 긴 털과 거대한 엄니를 자랑하는 털매머드다. 시베리아에서는 약 1만 년 전, 북극해의 한 섬에서는 약 3,700년 전 까지 살았던 것으로 추정되는 매머드는 그러나 어느순간 지구상에서 완전히 사라져 멸종동물에 이름을 올렸다. 최근 미국 미시간 대학 연구팀은 매머드가 고대인류의 사냥에 의해 멸종한 '증거'를 찾았다는 연구결과를 발표했다. 이번에 연구팀이 발표한 논문은 기존에 같은 주장을 펼친 연구결과와 비교해 보다 과학적이다. 미시간 대학 연구팀이 주목한 연구대상은 매머드의 상징인 엄니다. 연구팀의 가설은 이렇다. 학계에서는 매머드 멸종의 '용의자'를 기후변화와 사냥으로 보고 있다. 만약 당시 기후환경이 매머드를 멸종에 이르게 할 정도였다면 어린 매머드가 젖떼는 시기가 늘어나고 반대로 사냥에 의한 것이면 훨씬 짧아졌을 것이라는 추론이다. 연구팀은 15마리의 각기 다른 어린 매머드의 엄니 성분 중 질소-14, 질소-15 동위원소의 비율을 조사한 후 현재의 코끼리 새끼와 비교해 젖떼는 시기가 가속화 됐음을 확인했다. 연구를 이끈 마이클 처니 박사는 "엄니는 코끼리처럼 매머드의 연령 및 성장 상태와 깊은 관계가 있다" 며 "멸종원인이 기후 변화가 아닌 인간의 사냥이라는 가장 강력한 증거" 라고 설명했다. 그러나 박사는 "이번에 조사대상에 오른 매머드 엄니가 모두 러시아에서 발굴된 것이라 논쟁의 여지는 남아있다" 고 덧붙였다. 처니 박사의 주장처럼 그간 학계에서는 매머드의 멸종 이유를 놓고 다양한 이론이 발표됐다. 이중 가장 대표적인 학설이 당시 인류가 매머드를 사냥해 ‘씨’가 말랐다는 것. 그러나 2000년대 들어 운석 충돌의 영향으로 매머드가 멸종했다는 이론이 학계에서 힘을 얻어왔다. 이 가설을 세운 대표적인 학자가 캘리포니아 대학 제임스 케네트 교수다. 그는 혜성 충돌의 영향으로 지구의 온도가 급격하게 떨어져 매머드를 비롯한 거대 동물 멸종, 인류 문명이 소멸됐다는 이른바 ‘영거 드라이아스기 충돌 이론’(Younger Dryas impact theory)을 펼쳐왔다. 또한 지난 8월에는 다른 각도의 연구방법으로 매머드 멸종 이유를 분석한 논문이 나온 바 있다. 영국 엑시터 대학과 케임브리지 대학 연구팀은 매머드의 멸종 이유를 밝히기 위해 통계 분석을 이용했다. 그 결과 고대 인류가 각 대륙과 섬으로 퍼져나가는 것과 맞물려 그 지역에 사는 매머드가 급격히 사라졌다는 사실을 밝혀냈다. 이는 곧 고대 인류가 매머드를 식량으로 사냥해 씨가 말랐다는 이론의 강력한 증거가 된다. 이 연구를 이끈 엑시터 대학 루이스 바렛 박사는 “마치 50년 논쟁에 못질을 한 기분” 이라면서 “인류가 매머드 멸종의 주요한 원인이며 기후 변화 등은 이를 가속화시킨 요인으로 보인다” 고 주장했다. 　 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

한때 로또로 불리며 열풍을 일으킨 운석이 집안에 떨어질 가능성은 얼마나 될까? 기막힌 행운의 사고(?)가 실제로 벌어져 화제다. 우루과이공화국 과학대학은 13일(이하 현지시간) 보도자료를 내고 "최근 지방도시 산카를로스의 한 가옥에 떨어진 물체가 운석으로 확인됐다"고 밝혔다. 우루과이에서 운석이 발견된 건 이번이 처음이다. 과학대학은 "최근 100년간 기록을 살펴봐도 운석이 가옥에 떨어진 사례는 15건이 채 안 된다"며 매우 이례적인 일이라고 설명했다. 아닌 밤중에 홍두깨처럼 행운이 떨어진(?) 건 지난달 18일 밤이다. 운석은 철판과 나무로 만든 허름한 지붕을 뚫고 침실에 떨어졌다. 운석이 강타하면서 침대가 부러지고 TV가 쓰러지는 등 한바탕 난리가 났다. 하늘에서 뚝 떨어진 의문의 돌맹이를 이상하게 여긴 가족들은 과학대학에 정밀분석을 의뢰했다. 두 달에 걸친 분석 끝에 떨어진 물체는 운석으로 확인됐다. 우루과이공화국 과학대학에 따르면 운석의 중량은 712g으로 대기권을 통과하면서 보다 큰 운석에서 떨어져나온 것으로 추정된다. 과학대학은 "운석이 초속 70m, 시속 250km 속도로 떨어진 것으로 보인다"고 밝혔다. 관계자는 "보다 큰 운석이 대기권을 지나면서 깨진 것으로 추정되는 만큼 운석이 떨어진 가옥 주변에 다른 운석이 또 있을 가능성을 완전히 배제할 수 없다"고 말했다. 하지만 아직 추가로 운석이 발견되진 않았다. 현지 언론은 "대학이 운석이 떨어진 곳을 중심으로 반경 3~4km 내에서 1차 수색했지만 아직 다른 운석을 발견하진 못했다."고 보도했다. 사진=자료사진 임석훈 남미통신원 juanlimmx@naver.com

‘저승 왕’의 피부 일부는 ‘뱀’처럼 생겼나보다. 과학자들이 명왕성의 표면에서 ‘뱀피’처럼 보이는 부분을 관측했다고 밝혔다. 미국항공우주국(NASA)의 뉴허라이즌스호(號)가 보내온 최신 데이터를 통해 명왕성의 풍경은 우리가 상상해왔던 것보다 훨씬 다양하고 복잡한 것으로 나타났다. 최신 고해상도 이미지는 명왕성에서 뱀피 같은 패턴 등 전례 없이 다양한 풍경을 상세하게 보여준다. 과학자들이 ‘뱀피 같다’고 말하고 있는 이 지형은 비공식적으로 ‘타르타로스 도르사’(Tartarus Dorsa)라고 불린다. 낮과 밤을 구분하는 경계 근처에 있는 이 지형에는 잔물결 같은 부분이 펼쳐져 있으며 나무줄기처럼 이어진 산등성이가 연달아 있다고 뉴허라이즌스호 운영진은 말하고 있다. 지질·지구물리학·이미징(GGI)팀의 부팀장인 윌리엄 맥키넌 워싱턴대 교수는 “(명왕성 표면은) 독특하고 복잡한 풍경이 수백 마일 이상에 걸쳐 펼쳐져 있다”면서 “땅보다는 오히려 나무껍질이나 드래곤의 비늘처럼 보인다”고 말했다. 또한 “그 모습이 실제인지 알아내기 위해서는 시간이 더 필요하지만 어쩌면 태양광에 얼어붙은 부분이 승화하고 내부의 지각 변동이 합쳐져 나타난 것일 수도 있다”고 설명했다. ‘뱀피’ 같은 명왕성의 외관에 과학자들은 뉴허라이즌스호의 최근 데이터를 다시 살피고 있다. 이를 통해 선명한 컬러 사진뿐만 아니라 다른 고해상도 이미지, 상세한 스펙트럼 지도 등도 작성하고 있다. 컬러 사진으로 가공된 명왕성의 모습은 마치 물감이 뒤섞인 팔레트처럼 매우 다채로운 색상을 보여준다. GGI팀의 또 다른 부팀장인 존 스펜서 미 남서부연구소(SwRI) 박사는 “명왕성의 다채로운 모습을 보여주기 위해 (뉴허라이즌스호에 장착된) 다중분광가시영상카메라(MVIC)의 적외선 채널을 사용했다”고 설명했다. 이를 통해 명왕성의 표면은 옅은 파랑과 노랑, 주황, 짙은 빨강으로 이뤄진 다채로운 빛으로 거듭났다는 것이다. 이 외에도 명왕성에는 우뚝 솟은 산맥과 얼음 평원 등 광활한 지형이 펼쳐져 있다. 비공식적으로 ‘스푸트니크 평원’으로 알려진 얼음 평원은 고해상도 이미지에서 수많은 구덩이와 낮은 능선, 부채꼴 지형 등으로 마치 곰보 자국처럼 보인다. 그 밑에 있는 어두운 지형은 ‘크툴루’라는 곳에는 크고 작은 크레이터(운석공)가 다량으로 밀집해 있는 것을 볼 수 있다. 뉴허라이즌스 프로젝트 수석 연구원인 알란 스턴 박사는 “이런 사진은 마치 당신이 명왕성에 있는 듯한 느낌마저 든다”면서 “과학적으로만 보면 명왕성의 대기, 산, 빙하, 평원 등을 자세히 연구할 수 있는 노다지 같은 것”이라고 평가하고 있다. NASA는 지난주부터 명왕성에 펼쳐진 웅장한 산맥과 질소로 이뤄진 얼어붙은 강줄기, 그리고 낮게 깔린 연무의 모습을 조금씩 공개하고 있다. 이는 명왕성까지 거리가 멀며 데이터 전송 속도 또한 느리기 때문. NASA는 뉴허라이즌스호까지 56억 7000만㎞나 떨어져 있기 때문으로 LTE 전송 속도 보다도 10만 배나 느리다고 설명하고 있다. 결과적으로 지난 7월 뉴허라이즌스호가 촬영한 데이터를 1년 이상은 지나야 다 받아볼 수 있다는 것이다. 스턴 박사는 “탐사선이 촬영한 이미지 데이터의 95%는 아직도 우주를 항해 중”이라고 말하고 있다. 한편 뉴허라이즌스호는 3462일간 시속 5만 km 속도로 날아가 명왕성을 탐사했으며, 현재는 두 번째 행선지를 향해 나아가고 있다. 목표는 명왕성으로부터 16억 km 떨어진 카이퍼 벨트의 ‘2014 MU69’라는 이름의 소행성이다. 해왕성 궤도 바깥의 카이퍼 벨트는 황도면 부근에 천체가 도넛 모양으로 밀집한 영역으로 약 30~50AU(1AU는 지구-태양 간 거리)에 걸쳐 분포하는데 단주기 혜성의 고향으로도 알려졌다. 과학자들은 카이퍼 벨트에 있는 천체들이 46억 년 전 태양계가 탄생할 당시의 물질을 고스란히 간직하고 있는 일종의 ‘타임캡슐’로 믿고 있으며, 어쩌면 지구와 태양계 생성의 비밀을 지닌 실마리를 갖고 있을지도 모른다는 기대감을 품고 있다. 사진=NASA 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

지구는 태어났을 당시 약 1억 년간 끊임없이 이어진 ‘운석 충돌’로 화학적인 구성이 지금처럼 영구적으로 변화했을 가능성이 크다는 연구결과가 23일(현지시간) 발표됐다. 태양계가 탄생한 지 얼마 안 되던 당시, 지구에 계속 운석이 충돌해 지표면을 찢어 지구의 성분 자체를 바꿔버렸다는 것. 프랑스 국립과학연구센터(CNRS) 아스마 부지바르 박사팀이 발표한 연구논문에 따르면, 지구는 모든 행성이 형성할 때처럼 중력으로 물질이 끌어당겨지는 응축 과정을 겪은 것과 동시에 ‘콘드라이트’(구과운석)와 같은 고대 운석의 충돌로 지금처럼 ‘몸집’을 키울 수 있었다. 초기 지구가 끊임없이 이어진 운석 충돌로 상당한 양의 지각을 잃기는 했지만 최종적으로 질량은 증가했다는 것. 이번 연구는 초기 지구의 구성 요소가 운석의 구성과 현재 지구의 화학적 특징에 관한 수수께끼를 풀기 위한 오랜 과학적 탐구에 있어 가장 최근의 성과다. 실제로 47억 년 전쯤인 초기 지구에는 콘드라이트에 속하는 엔스타타이트(완화휘석)와 같은 한 종의 화학 성분이 있었다는 것을 이번 연구는 시사한다. 하지만 오랜 기간에 걸쳐 운석이 충돌한 사건이 지구 자체의 화학적 성질을 변화시켰다는 것이다. 연구팀은 “지각이 생성하고 충돌로 침식되는 것이 반복해서 일어나면서 많은 양의 실리콘이 제거됐고 오늘날과 같은 상대적으로 마그네슘이 풍부한 화학적 구성이 됐다”고 결론지었다. 연구팀은 자신들의 이론을 검증하기 위해 실내 실험과 모형화를 시행했다. 이들은 서로 다른 압력 상황에서 콘드라이트를 녹여 원시 지구의 지각이 형성되는 조건을 재현했다. 이 실험 결과를 통해 용암 성분이 최종적으로 식으면서 오늘날의 지각이 됐다는 설명으로 연구논문을 결론지었다. 이번 연구성과는 세계적 학술지 ‘네이처 커뮤니케이션스’(Nature Communications) 최신호에 실렸다. 사진=ⓒAFPBBNEWS=NEWS1 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

소행성은 무엇으로 만들어졌을까? 그 대부분은 약간의 진흙과 규산염 등이 포함된 암석과 여러 종류의 금속으로 이루어져 있다. 금속 중에는 니켈과 철이 가장 많다. 물론 다른 금속들도 소행성에서 발견되고 있다. 소행성의 몸체는 대개 단단한 편이며, 약 45억 년 이전에 갓 태어난 태양 둘레를 돌던 가스와 먼지로 이루어진 원시 행성의 원반에서 떨어져나온 부스러기들이 만든 것들이다. 이러한 행성 부스러기들은 태양기 초기의 혼돈기에 수없이 서로 부딪치며 덩치를 키워간 끝에 소행성으로 뭉쳐지기에 이른 것이다. 어떤 부스러기들은 초창기 태양 성운 속의 미행성들이 파괴된 것이다. 미행성체들은 끝내 행성으로 성장하지 못한 미숙아라고 할 수 있다. 보다 대규모의 충돌이 이런 미행성체들을 잘게 분쇄했지만, 목성의 거대한 중력으로 인해 다시는 서로 뭉쳐지지 못하고 소행성대를 만들게 된 것이다. 이것이 소행성의 기원이다. 소행성의 구성성분은 주로 태양과의 거리에 의해 결정된다. 태양과 가장 가까운 거리에 있는 소행성은 탄소가 주성분이며, 약간의 질소와 수소, 산소를 포함하고 있는 반면, 태양에서 비교적 멀리 떨어진 소행성들은 규산염 암석으로 이루어져 있다. 규산염은 지구와 태양계에 아주 흔한 물질로, 산소와 실리콘으로 이루어진 화합물이다. 지각을 이루는 물질의 주성분이기도 하다. 금속성 소행성은 80%가 철로 이루어져 있으며, 나머지 20%는 니켈, 이리듐, 팔라듐, 마그네슘, 그리고 값비싼 백금, 금, 오스뮴 같은 금속 등으로 이루어져 있다. 규산염과 금속이 반반으로 이루어진 소행성도 더러 있다. 백금 등속의 금속은 지구에서 가장 귀하고 유용한 원소에 속한다. 소행성에서 백금 등 천연자원을 캐낼 목적으로 설립된 플래니터리 리소시스’(Planetary Resources) 사에 따르면, 지름 500m짜리 단일 소행성 하나가 가진 백금류 광물이 지구 역사상 캐낸 백금의 총량보다 더 많을 수도 있다고 한다. 최근 미 항공우주국(NASA)이 촬영한 '2011 UW158' 소행성은 37분 간격으로 빙글빙글 회전하며 날아가는 폭 300m, 길이 600m의 길쭉하게 생긴 볼품없는 외형이지만, 엄청난 백금 매장량을 갖고 있는 것으로 밝혀졌다. 현재까지 조사 결과에 따르면 이 소행성에 묻힌 백금만 1억 톤 가량으로, 그 가치는 무려 5조 4000억 달러(약 6200조원)에 달한다. 문제는 2011 UW158처럼 지구를 스쳐가는 '금 덩어리'들이 하나 둘이 아니라는 사실이다. 인류의 탐사선들이 방문한 소행성에서 다른 광물들이 발견된 사례들도 있다. 일례로, 일본의 하야부사 탐사선이 지구 접근 소행성인 감자 모양의 이토가와에 착륙했을 때, 감람석과 휘석을 주성분으로 하고 있다는 사실을 발견했다. 이 같은 광물질 구성은 과거 지구에 퍼부어진 암석질의 운석 성분과 비슷한 것이다. 이러한 금속 외에도 물을 생성하는 원소들도 소행성에서 발견되었다. 또한 소행성 내부에 물이나 얼음을 품고 있음을 시사하는 증거들이 발견되기도 했는데, 소행성 표면에 물이 흐른 흔적을 찾아낸 사례도 적어도 하나 이상은 된다. NASA의 돈 탐사선이 소행성 세레스의 표면을 관측한 결과, 물에 의해 침식된 것으로 보이는 계곡들을 발견했다. 과학자들의 설명에 따르면, 작은 소행성이나 혜성 등이 보다 큰 소행성에 충돌하는 경우, 그 충격으로 소행성 내부의 얼음층이 외부로 유출되어 일정 기간 표면 위를 흐른 결과로 본다는 것이다. 그러나 소행성은 시간이 지남에 따라 변화한다. 고온의 환경에 노출되면 철 성분이 소행성 중심으로 침전되고 그에 따라 현무암 용암이 표면으로 분출되는 경우도 있다. 소행성 베스타가 그러한 타입의 유일한 예라고 할 수 있다. 어쨌든 소행성 중에 희귀한 자원을 풍부히 가진 것이 다수 있다는 사실이 알려짐에 따라 이러한 소행성에 눈을 돌리는 민간기업이 계속 나타날 것으로 보이며, 어쩌면 소행성에서 채취한 금이나 백금으로 제작된 장신구가 인류의 몸을 치장할 날도 머지않아 올지도 모른다. 이광식 통신원 joand999@naver.com ​

달에는 용암 동굴(lava tube)이 있다. 고대 달에 화산 활동이 있었기 때문이다. 뜨거운 용암이 지표 밑을 흘러간 후 그 빈자리에는 동굴이 생긴다. 이런 용암 동굴은 지구의 화산 지형에서도 쉽게 찾을 수 있다. 아마 태양계의 다른 행성과 위성에도 용암 동굴이 존재하겠지만, 현재까지 잘 밝혀진 것은 지구 이외에는 달의 용암 동굴이 유일하다. 달의 용암 동굴은 미국 항공우주국(NASA)의 과학자들에게 여러 가지 의미가 있다. 지구 이외의 장소에서 볼 수 있는 용암 지형이라는 점도 흥미로운 부분이지만, 그보다는 미래의 달 기지 건설 후보지 가운데 하나이기 때문이다. 달 기지 건설에서 매우 골치 아픈 점은 강력한 방사선의 존재다. 달은 지구와 달리 대기와 자기장이 없어 태양과 우주에서 날아오는 고에너지 방사선 입자가 그대로 쏟아지기 때문이다. 그러나 용암 동굴 안에 기지를 건설하면 이런 문제는 쉽게 극복할 수 있다. 더불어 달 표면으로 날아오는 운석 충돌에서도 안전하다. NASA의 달 탐사선 LRO(Lunar Reconnaissance Orbiter)는 2009년부터 달 표면을 정밀 관측해 왔는데, 달의 용암 동굴 역시 중요한 관측 대상이다. 그런데 땅속에 있는 동굴을 어떻게 관측할 수 있을까? 지구의 용암 동굴에서도 볼 수 있는 일이지만, 지반이 약한 용암 동굴 일부가 함몰되어 일종의 싱크홀 같은 지형을 형성하는 경우가 있다. 그러면 그 내부의 공간이 있다는 사실을 알 수 있다. 지구에서는 물에 의한 침식 작용이 중요하지만, 달에서는 운석 충돌로 인한 크레이터 역시 이런 함몰 지형 형성에 영향을 미치는 것으로 생각된다. 달 구덩이(lunar pit)라고 불리는 이런 함몰 지형은 크레이터와 분명히 구분되며 지금까지 200개 정도의 사례가 보고되어 있다. 이 장소 중 일부는 미래 달 기지 건설에 유력한 후보다. 심지어 도시 건설도 가능하다고 믿는 과학자도 있다. 물론 이곳에 기지를 건설하기 위해서는 추가 붕괴 가능성이 없는 장소를 물색해야만 한다. 내부의 공간이 얼마나 큰지 정확히 알 필요도 있다. 하지만 이 동굴에 로봇이라도 보내지 않는 이상 그 내부를 직접 들여다볼 방법은 없었다. 위스콘신 매디슨 대학(University of Wisconsin-Madison)의 과학자들은 이 문제를 해결할 놀라운 신기술을 제안했다. 레이저를 발사해 여기서 반사되는 빛을 분석(fires and recaptures scattered laser light)하는 방법이다. 이를 이용하면 직접 보이지 않는 구석에 어떤 것이 있는지를 대략 알 수 있다. 예를 들어 방문을 살짝 열고 직접 보이지 않는 방향에 있는 사람의 존재를 알 수 있다. 여기에는 초당 1조 프레임으로 사진을 찍을 수 있는 MIT의 초고속 카메라 기술이 응용된다. 이 프로젝트는 NASA 페리스코프(PERISCOPE) 계획의 일부로 NASA에서 자금을 지원받고 있다. 이 방법을 이용하면 동굴 안으로 내려가지 않고 달 궤도에서 동굴의 대략적인 깊이와 길이에 대한 정보를 얻을 수 있다. 그러면 미래 로봇을 보내 탐사할만한 동굴이 어디인지 알 수 있을 것이다. 연구팀은 더 나아가 이 기술이 다른 분야에도 널리 이용될 수 있다고 믿고 있다. 과연 달의 용암 동굴에 무엇이 있을지는 아직 알 수 없다. 하지만 앞으로 연구를 통해서 새로운 사실이 밝혀질 것으로 기대된다. 고든 정 통신원 jjy0501@naver.com

한 때 유럽에서 아시아, 아메리카 대륙에 이르기까지 광대한 지역에 살았던 전설의 동물이 있다. 바로 긴 털과 거대한 엄니를 자랑하는 털매머드다. 시베리아에서는 약 1만 년 전, 북극해의 한 섬에서는 약 3,700년 전 까지 살았던 것으로 추정되는 매머드는 그러나 어느순간 지구상에서 완전히 사라져 멸종동물에 이름을 올렸다. 그간 학계에서는 매머드의 멸종 이유를 놓고 다양한 이론이 발표됐다. 그중 가장 대표적인 학설은 당시 인류가 매머드를 사냥해 ‘씨’가 말랐다는 것. 그러나 2000년대 들어 운석 충돌의 영향으로 매머드가 멸종했다는 이론이 학계에서 힘을 얻어왔다. 이 가설을 세운 대표적인 학자가 캘리포니아 대학 제임스 케네트 교수. 그는 혜성 충돌의 영향으로 지구의 온도가 급격하게 떨어져 매머드를 비롯한 거대 동물 멸종, 인류 문명이 소멸됐다는 이른바 ‘영거 드라이아스기 충돌 이론’(Younger Dryas impact theory)을 펼쳐왔다. 지난해 미국 캘리포니아 대학 알렉산더 심스 교수 역시 약 1만 2900년 전 북미에 거대한 혜성 파편이 떨어져 매머드, 세이버투스(검치호·윗니 두 개가 휘어진 칼처럼 생긴 호랑이)등이 멸종된 것으로 보인다는 논문을 발표한 바 있다. 이번에는 다른 각도의 연구방법으로 매머드 멸종 이유를 분석한 흥미로운 논문이 나왔다. 최근 영국 엑시터 대학과 케임브리지 대학 연구팀은 매머드의 멸종 이유를 밝히기 위해 통계 분석을 이용했다. 그 결과 고대 인류가 각 대륙과 섬으로 퍼져나가는 것과 맞물려 그 지역에 사는 매머드가 급격히 사라졌다는 사실을 밝혀냈다. 이는 곧 고대 인류가 매머드를 식량으로 사냥해 씨가 말랐다는 이론의 강력한 증거가 된다. 연구를 이끈 엑시터 대학 루이스 바렛 박사는 "마치 50년 논쟁에 못 질을 한 기분" 이라면서 "인류가 매머드 멸종의 주요한 원인이며 기후 변화 등은 이를 악화시킨 요인으로 보인다" 고 주장했다. 　 이어 "당시 인류가 매머드 등과 서식지를 공유하며 평화롭게 살았다는 일각의 주장은 그야말로 신화" 라고 덧붙였다.　 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

과연 지구상에 인류는 처음 어떻게 등장했을까? 종교적인 설명은 있지만 과학적으로는 풀지못한, 어쩌면 영원한 수수께끼로 남을 수 있는 흥미로운 연구 주제다. 최근 영국 과학잡지 '뉴사이언티스트'가 이에대한 특정 이론을 주장하는 전문가들의 의견을 게재해 관심을 끌고있다. 바로 우리 인류가 우주에서 왔다는 이른바 ‘판스페르미아'(panspermia)설이다 파격적인 내용을 담은 이 주장은 사실 19세기에 처음 제기됐을 만큼 역사가 깊다. 이 이론은 인류를 비롯한 모든 생명은 머나먼 우주 공간에서 날아온 미생물이 지구에 정착해 진화했다는 주장이 골자다. 곧 우주에서 생겨난 최초 '생명의 씨앗'이 운석이나 혜성에 실려 지구와 충돌하면서 자연스럽게 퍼져 진화했다는 것. 이같은 이론을 배경으로 깔고있는 할리우드 영화가 지난 2012년 개봉한 '프로메테우스' 다. 언뜻보면 기괴하게도 느껴지지만 사실 판스페르미아설은 오랜시간 과학계의 '안줏거리'로 이어져 왔다. 그러나 문제는 아직까지 이를 증명할 명확한 증거는 나오지 않았다는 점. 미국 워싱턴대학 생물학자 피터 워드는 사이언티스트와의 인터뷰에서 "향후 판스페르미아설을 증명할 증거가 발견될 수도 있다" 면서 "만약 이같은 상황이 벌어지면 과학계 뿐만 아니라 종교의 근간을 뒤흔드는 커다란 영향을 미칠 수 밖에 없다"고 설명했다. 워드 박사의 주장처럼 실제 그 증거 찾기는 세계 여러 학자들에 의해 이루어지고 있다. 판스페르미아설을 신봉하는 대표적인 학자는 영국 버킹엄대학교 우주생물학센터 찬드라 위크라마싱 교수다. 그는 지난 2013년 스리랑카 폴로나루와에 추락한 운석 잔해에서 발견된 규조류가 지구가 아닌 외계에서 유래한 것이라는 내용의 ‘신 탄소질운석 내 규조화석’(Fossil Diatoms In A New Carbonaceous Meteorite) 논문을 발표해 화제가 된 바 있다. 그의 주장의 핵심은 운석 안에 유기물이 화석화된 채 발견됐다는 것으로 이를 판스페르미아설의 대표적인 증거로 제시한 것이다. 그러나 일각에서는 운석 안에 유기물이 존재하더라도 지구의 대기를 살아서 통과할 수 없다며 반박하고 있다. 위크라마싱 교수는 "과거 판스페르미아설은 순수한 이론적 추측이었을 뿐이지만 지금은 서서히 그 증거가 나타나고 있다" 면서 "우리은하에서만 생명체가 서식 가능한 수천억개의 행성이 존재하며 혜성, 운석 등에 실려 충분히 지구로 올 수 있다" 고 밝혔다. 　 이와 같은 연구는 더 있다. 2년 전 영국 임페리얼 칼리지 런던 지타 마틴 박사는 "38억 년~45억 년 전 가장 기본적인 생명의 구성단위가 우주 어딘가에서 차가운 혜성에 실려 지구로 날아왔다" 고 주장한 바 있다. 박사는 "컴퓨터 시뮬레이션 결과 지구와 혜성의 충돌 과정에서 생명체의 기본 구성 단위인 아미노산이 생성된다는 사실을 밝혀냈다" 면서 "지구의 적절한 환경이 생명체의 번성으로 이어졌다"고 설명했다. 박종익 기자 pji@seoul.co.kr