전세계적인 화제를 모으고있는 영화 ‘스타워즈: 깨어난 포스’의 개봉과 맞물려 새삼 화제로 떠오른 위성이 있다. 바로 토성으로부터 18만 6000km 떨어진 궤도를 22시간 37분을 주기로 공전하는 위성 미마스(Mimas)다. 이 위성에 ‘데스 스타’(Death Star·죽음의 별)라는 별칭이 붙어있는 이유는 ‘스타워즈’ 속 제국군의 우주 요새인 데스 스타의 모습과 미마스가 닮았기 때문이다. 미마스는 지름 390km의 비교적 작은 위성인데, 독특하게 생긴 거대한 크레이터가 눈동자처럼 보이기도 한다. 물론 데스 스타는 파괴돼 사라졌지만 새로운 스타워즈 시리즈에는 이보다 한층 업그레이드 된 데스 킬러가 등장한다. 미마스는 1789년 영국의 천문학자 F.W.허셜이 발견했으며 독특한 이 크레이터는 그의 이름을 따 허셜 크레이터(Herschel crater)로 명명됐다. 미국의 우주전문매체 스페이스닷컴은 "우리의 데스 스타는 멀고 먼 은하계가 아닌 태양계 안에 있다" 면서 "영화 속 데스 스타보다 미마스는 약 160km 더 넓다"고 전했다. 사진=NASA/JPL/SSI 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

빛은 낮을 축복하고 어둠은 밤을 성스럽게 한다. 이 얼마나 아름다운 세상인가! /루이 암스트롱('what a wonderful world') ​뉴턴의 물리학이 등장한 후 사람들은 지상의 물리학이 천상의 세계에도 그대로 통한다는 사실을 확인하게 되었다. 태양과 천체들은 지구 물질과는 전혀 다른 것으로 이루어져 있다는 아리스토텔레스의 말은 더 이상 효력을 가질 수가 없었다. 천문학자들은 태양의 크기와 거리를 측량했고, 만유인력 방정식으로 그 질량을 알아냈다. 자그마치 지구 질량의 130만 배였다. 여기서 당연한 의문이 제기된다. 태양을 이루고 있는 물질은 무엇인가? 무엇이 저렇게 엄청난 에너지를 뿜어내고 있는가? 만유인력의 법칙이 우주의 모든 천체에 보편적으로 적용된다손 치더라도, 그것만으로 이들이 모두 똑같은 기본물질로 이루어져 있다는 증명은 되지 않는 것이다. ​ 방법은 하나밖에 없는 듯이 보였다. 직접 그 천체의 일부를 채취해와서 화학적으로 분석해보는 것이다. 하지만, 이것은 불가능하다. 그래서 1835년, 프랑스의 실증주의 철학자 콩트는 다음과 같이 말했다. “과학자들이 지금까지 밝혀진 모든 것을 가지고 풀려고 해도 결코 해명할 수 없는 수수께끼가 있다. 그것은 별이 무엇으로 이루어져 있나 하는 문제이다.” ​ 그러나 결론적으로, 이 철학자는 좀 신중하지 못했다. ‘절대 불가능하다’란 말은 참 위험한 말이다. 콩트가 죽은 지 2년 만인 1859년, 하이델베르크 대학 물리학자 키르히호프가 태양광 스펙트럼 연구를 통해, 태양이 나트륨, 마그네슘, 철, 칼슘, 동, 아연과 같은 매우 평범한 원소들을 함유하고 있다는 사실을 발견했다. 인간이 ‘빛’의 연구를 통해 영원히 닿을 수 없는 곳의 물체까지도 무엇으로 이루어졌나 알아낼 수 있게 된 것이다. ​프라운호퍼, “그는 별을 가까이했다!” 키르히호프의 스펙트럼을 얘기하기 전에 우리는 먼저 어느 불우한 유리 연마공의 라이프 스토리에 잠시 귀 기울여보지 않으면 안된다. 왜냐하면, 이 무학의 유리 연마공이 이미 한 세대 전에 키르히호프의 길을 닦아놓았기 때문이다. 그가 요제프 프라운호퍼(1787~1826)다. 유리공장에서 일하면서 광학과 수학을 독학으로 공부하여 망원경 제작자가 된 프라운호퍼는 스펙트럼의 색들이 유리의 종류에 따라 어떻게 굴절하는지 알아보기 위해 망원경 앞에 프리즘을 달았다. 역사상 최초의 분광기라 할 수 있는 것이었다. 이 실험에서 프라운호퍼는 그의 이름을 불멸의 것으로 만든 놀라운 검은 띠들을 발견했다. 빛의 성질에서 유래한 '프라운호퍼 선'을 발견한 것이다. ​ 그는 태양 이외의 천체에 대해서도 스펙트럼 조사를 했다. 달과 금성, 화성을 분광기에 넣었을 때도 똑같은 선을 볼 수 있었다. 그러나 망원경을 항성으로 겨누었을 때는 상황이 달랐다. 별마다 각기 특유의 스펙트럼을 보여주는 것이다. ​ 그는 햇빛 스펙트럼의 세밀한 조사를 통해 모두 324개의 검은 선을 발견했는데, 이 선들이 무엇을 뜻하는 건지 끝내 알 수 없었지만, 이것이야말로 저 천상의 세계가 무엇으로 이루어져 있는지를 밝혀낼 수 있는 열쇠로서, 19세기 천문학상 최대의 발견이었던 것이다. 프라운호퍼의 암선이 뜻하는 것은 그로부터 한 세대 뒤 키르히호프에 의해 완벽하게 해독되었다. 불운한 사나이 프라운호퍼는 오래 살지 못했다. 불우한 환경 탓에 어렸을 때부터 유리공장에서 혹사당한 바람에 유리가루로 인한 진폐증으로 일찍 삶을 마감하고 말았다. 겨우 39살이었다. 그러나 그는 프라운호퍼 선으로 우주를 인류 앞에 활짝 열어젖힌 천문학사의 거인이었다. ​ 프라운호퍼는 뮌헨 시내 라이헨바흐의 묘 옆에 묻혔다. 그의 묘비에는 “그는 별을 가까이했다!”는 문구가 새겨져 있다.​ ​ 태양을 해부한 사나이​ ‘별의 물질을 아는 것은 불가능하다’고 단정한 콩트의 말을 보기 좋게 뒤집은 키르히호프는 칸트가 태어난 지 꼭 백년 만인 1824년 칸트의 고향 쾨니히스베르크에서 태어났다. 그리고 쾨니히스베르크 알베르투스 대학에서 전기회로를 연구하고, 졸업 후 하이델베르크 대학 교수로 갔다. ​ 거기서 키르히호프는 분젠과 함께 여러 가지 원소의 스펙트럼 속에서 나타나는 프라운호퍼 선의 연구에 몰두했다. 그는 유황이나 마그네슘 등의 원소를 묻힌 백금막대를 분젠 버너 불꽃 속에 넣을 때 생기는 빛을 프리즘에 통과시키는 방법으로 연구를 진행했다. 그 결과, 키르히호프는 각각의 원소는 고유의 프라운호퍼 선을 갖는다는 사실을 발견했다. 말하자면 원소의 지문을 밝혀낸 셈이었다. ​ 이어서 그에게 영광의 순간이 찾아왔다. 나트륨 증기가 내보내는 빛을 분광기를 통하게 하니, 그 스펙트럼 안에 두 개의 밝은 선이 나타났다. 프라운호퍼가 제작한 지도와 대조해보니 그 선들이 D1, D2의 장소와 일치했다. 프라운호퍼가 나트륨 화합물을 태웠을 때 발견한 두 개의 밝은 선에 붙여놓은 기호들이었다. ​ 여기서 키르히호프는 그의 선배보다 한걸음 더 나갔다. 나트륨 불꽃을 통하여 태양빛을 분광기에 넣었더니 스펙트럼 안의 밝은 선이 있었던 장소가 어두운 D선으로 바뀌는 게 아닌가! 이는 어떤 특정한 파장의 빛이 나트륨 가스에 흡수되어 버렸음을 뜻하는 것이다. 다시 말해, 이 D선은 태양 주위에 나트륨 가스가 존재한다는 것을 증명하기 때문이다. ​ 그는 “해냈다!”고 외쳤다. 이것이 바로 반세기 전 프라운호퍼가 그토록 알고 싶어한 수수께끼였던 것이다. 별의 수수께끼는 모두 별빛 속에 답이 있었던 것이다. 따지고 보면 우주팽창이라든가 우주의 진화 같은 것들도 모두 별빛이 가르쳐준 것이라 할 수 있다. 별빛이 없었다면 천문학은 태어나지도 못했을 것이다. 그러고 보니 우리를 포함해 지구의 모든 생명체를 살리는 것도 태양이라는 별빛 아닌가. ​ 키르히호프는 다음 과제로, 태양광 스펙트럼에서 보이는 검은 선들이 어떤 원소들의 것인가를 조사한 결과, 마그네슘, 철, 칼슘, 동, 아연 같은 원소들을 찾아냈다. ​ 콩트가 죽은 후 2년 뒤인 1859년, 그는 이 같은 사실을 발표했다. 이로써 키르히호프는 태양을 최초로 해부한 사람이 되었고, 항성물리학의 기초를 놓은 과학자로 기록되었다. 그러나 태양이 무엇을 태워 저처럼 막대한 에너지를 분출하는지, 그 에너지 원이 밝혀지기까지는 아직 한 세기를 더 기다려야 했다. ​ 키르히호프는 2년 뒤 스펙트럼 분석을 통해 새 원소 루비듐과 세슘을 발견하는 등, 천문학과 물리학의 발전에 크게 공헌했다. 전기회로와 열역학 분야에 서로 다른 두 개의 키르히호프 법칙은 그의 이름을 딴 것이다. 여담이지만, 키르히호프가 이용하는 은행의 지점장이 자기 고객이 태양에 존재하는 원소에 관한 연구를 하고 있다는 말을 듣고는 한마디 내뱉었다고 한다. “태양에 아무리 금이 많다 하더라도 지구에 갖고 오지 못한다면 무슨 소용이 있겠습니까?” ​ 훗날 키르히호프가 분광학 연구업적으로 대영제국으로부터 메달과 파운드 금화를 상금으로 받게 되자 그것을 지점장에게 건네며 말했다. “옜소. 태양에서 가져온 금이오.” 이광식 통신원 joand999@naver.com　

가장 가까운 제2지구 'Wolf 1061c'-우주 생명체 존재도 가능 슈퍼 지구, 곧 제2의 지구를 찾는 것은 장차 인류가 이주해서 살 후보지를 물색하는 작업이다. 그 후보로 '울프(Wolf) 1061c'라는 이름의 외계 행성이 발견되었다고 영국 일간지 데일리메일이 17일(현지시간) 보도했다. 지구 질량의 4배가 넘는 이 암석형 행성은 지금까지 발견된 서식가능영역의 외계행성들 중 가장 가까운 거리인 14광년 떨어진 뱀주인자리에서 발견되었다. 호주의 천문학자들이 발견한 이 슈퍼 지구는 울프 1061이라는 이름의 적색왜성을 모성으로 한 궤도를 도는 3개의 행성 중 하나이다. "이 세 행성이 모두 작은 질량의 암석형 행성으로 지각이 단단하다는 점이 특히 흥미롭다"고 대표저자인 덩컨 라이트 뉴사우스웨일스 대학 교수가 밝혔다. "가운데 행성인 울프 1061c 는 '골디락스 존(생명체 서식 가능지역)' 궤도를 도는데, 액체로 된 물이 있을 가능성이 높으며, 어쩌면 생명체가 살고 있을지도 모른다." 고 설명하는 덩컨 박사는 "저 광대한 우주공간을 바라보면서 우리와 아주 가까운 별들이 생명체를 품은 행성들을 가지고 있을지도 모른다고 생각하면 참으로 환상적인 느낌이 든다"고 덧붙인다. 울프 1061보다 가까운 거리에서 외계행성들이 더러 발견되기도 했지만, 이들은 모두 생명체가 서식할 수 있는 조건과는 거리가 먼 행성들이었다. 새로 발견된 이 3개의 외계행성들은 조그만 적색왜성 둘레를 각각 5일, 18일, 67일 만에 한 바퀴식 공전한다. 그 질량은 지구에 비해 각각 1.4, 4.3, 5.2배쯤 된다. 그중 가장 큰 행성은 최외각 궤도를 도는 울프 1061d로, 암석형이기는 하나 서식가능영역에서 살짝 벗어난 곳에 있다. 그리고 가장 안쪽을 도는 행성은 모성에 너무 가까이 있어 생명체가 살 수 없을 것으로 보인다. "울프 1061의 행성들이 매우 가까운 거리의 궤도를 돈다는 것은 모성 앞을 자주 가로지른다는 뜻"이라고 설명하는 공동저자 로브 비텐마이어 박사는 "따라서 앞으로 이들 행성의 대기를 연구해서 생명체가 살 수 있는 조건들을 알아가는 데 유리하다"고 설명을 덧붙인다. 연구진은 이 연구에 쓰인 자료로 칠레 라실라에 있는 유럽남방 천문대의 구경 3.6m 스펙트럼 카메라의 울프 1061 관측자료를 사용했는데, 논문은 아스트로노미컬 저널 레터에 발표될 예정이다. 현재 외계행성 탐색을 벌이고 있는 미항공우주국(NASA)의 케플러 망원경은 지금까지 수많은 외계행성 탐사 신기록들을 세우고 있는데, 2015년 10월 현재 뽑아낸 계산서 내용은 다음과 같다. 306,604개의 별을 관측하고 4,601개의 외계 행성 후보를 찾아냈다. 그중에서 외계행성으로 확인된 것만도 1,000개가 넘는다. 아직 확인을 기다리는 후보는 모두 4천 여 개에 달한다. 케플러는 외계행성을 찾기 위해 당시까지 총 125억 번의 별 밝기 관측을 수행했으며, 지구로 전송한 데이터는 20.9TB에 달한다. 그리고 최종적으로 가장 중요한 목표였던 서식가능 외계행성을 8개 찾아내는 데 성공했다. 케플러가 조사한 별의 숫자가 우리 은하의 3천억 개가 넘는 별의 극히 일부인 30만 개에 불과한 점을 생각하면 놀라운 숫자가 아닐 수 없다. 이광식 통신원 joand999@naver.com　

달과 금성, 화성, 목성이 한줄로 늘어선 것처럼 보이는 희귀 천문 현상이 아마추어 사진작가의 카메라에 찍혀 화제가 되고 있다. 영국 일간지 데일리메일에 따르면, 천체가 한줄로 늘어선 현상(직렬·alignment)은 많은 천문학자가 찍고 싶어하는 모습이지만, 이렇게 4개의 천체가 직선으로 늘어선 사례는 매우 드물다. 이런 놀라운 사진을 찍은 주인공은 영국 노스서머싯 티커넘에 살고 있는 줄리 레드먼(51). 슬하에 3명의 자녀를 두고 있다는 그녀는 아마추어 사진작가로 활동 중이다. 레드먼은 “그날 밤 새벽까지 잠이 들지 않아 침대에서 나와 우연히 하늘을 봤을 때 달과 목성이 빛나고 있었다”고 밝혔다. 이 때문에 무작정 광각 렌즈만 달린 카메라를 손에 들고 나와 하늘을 촬영했다는 것. 그녀는 화면 안에 달과 목성이 최대한 들어오게 촬영했다고 설명했다. 이렇게 찍은 사진 200장을 확인한 결과, 달과 목성 외에도 금성과 화성이 찍혀 있었다는 것이다. 대부분의 사진에는 구름이나 나뭇가지 등이 가려 있었고 간신히 2장의 멀쩡한 사진을 찾을 수 있었다고 한다. 특히 그중 1장에는 4개의 천체 외에도 처녀자리에 속하는 별인 스피카도 찍혀 있었다. 게다가 네 천체는 한줄로 늘어서 있었다고 레드먼은 설명했다. 레드먼은 자신의 페이스북을 통해 “화면에 가장 잘 비치는 사진이다. 우연히 5개의 천체를 모두 포착할 수 있었지만 솔직히 말하면 그때까지 난 스피카라는 이름을 들어본 적도 없었다”고 밝혔다. 레드먼이 촬영한 사진처럼 4개의 천체가 일렬로 늘어서는 경우는 매우 드문 것으로 알려졌다. 이에 대해 영국 왕립천문학회의 모건 홀리스 박사는 “앞으로 4개의 천체가 일렬로 늘어서는 경우는 오는 2021년쯤이 될 것”이라고 설명했다. 사진=줄리 레드먼 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

크고 작은 충돌 사고는 인간이 사는 작은 지구뿐 아니라 광활한 우주에서도 수시로 발생한다. 그중에서 가장 크고 화려한 충돌사고는 바로 은하의 충돌이다. 물론 우주가 팽창함에 따라 은하들은 서로 멀어지기는 하지만, 가까이 있는 은하들은 서로의 중력에 의해 충돌하면서 더 커지게 된다. 사실 우리 은하나 안드로메다 같은 대형 은하들은 여러 차례 충돌과 합체를 통해서 지금처럼 크기가 커졌다. 그래서 이 두 은하가 수많은 위성은하를 거느리고 있다. 그리고 더 나아가 우리 은하와 안드로메다 역시 30억 년 후 미래에는 서로 충돌해서 새로운 거대 은하로 발전할 가능성이 크다. 은하의 충돌은 은하의 생성과 진화를 연구하는 데 중요한 현상이다. 유럽 남방 천문대(ESO)의 거대 망원경(VLT)은 지구에서 대략 2억 광년 떨어진 은하인 NGC 5291에서 매우 독특한 충돌을 관측했다. 사진 중앙에 있는 은하 앞에 존재하는 솜털 구름 같은 구조물은 은하 충돌의 결과물이다. 이 은하는 대략 3억6천만 년 전 다른 은하와 충돌했다. 그런데 하필 은하 중심부를 관통하는 대형 충돌이었고, 그 후유증으로 이 은하와 충돌 은하의 가스가 밖으로 튀어나와 여러 가지 구조물을 만들었다. 흥미로운 사실은 이런 대형 충돌이 항상 파괴만을 의미하지는 않는다는 것이다. 은하끼리의 충돌은 성간 가스의 밀도를 높이면서 여기서 새로운 별이 탄생할 환경을 만든다. 이 충돌의 경우 은하 밖으로 튀어나간 가스들이 뭉치면서 주변에서는 새로운 왜소은하가 탄생하고 있다. 천문학자들은 주변에 새롭게 생긴 왜소은하인 NGC 5291N을 관측했다. 이 은하는 나이 든 별이 하나도 없고 젊은 별로만 구성된 독특한 은하다. 보통 다른 위성은하들이 우연히 거대 은하의 중력에 포획되거나 혹은 충돌 시 별과 가스를 빼앗겨 작은 왜소은하가 되는 것과는 완전히 다른 방식의 위성은하라고 할 수 있다. 은하의 충돌은 이렇게 뜻밖의 창조를 이뤄낸다. 이런 예상 외의 현상이야말로 인간이 우주를 연구하고 동경하게 되는 이유일 것이다. 사진=EOS 고든 정 통신원

어쩌면 우리 태양의 미래가 될 수도 있는 항성의 '슈퍼플레어' 현상이 먼 우주에서 포착됐다. 최근 영국 워릭대학교 연구팀은 지구에서 약 1,480광년 떨어진 우리은하 내에 위치한 쌍성 'KIC9655129'에서 슈퍼플레어가 관측됐다고 발표했다. 우리의 에너지 원천이 되는 태양은 표면이 폭발하는 이른바 '태양플레어'(Solar flare) 현상을 일으킨다. 이 때 방사되는 에너지는 지구에 다양한 악영향을 미칠 수 있는데 GPS 시스템을 먹통으로 만들거나 심한 경우 전력 공급망을 파괴하기도 한다. 그러나 우주의 수많은 별들은 일반적인 태양플레어를 훌쩍 넘어서 강력한 에너지를 방출하는 슈퍼플레어(superflare) 현상도 일으킨다. 만약 태양에서 슈퍼플레어가 발생한다면 지구에 어떤 악영향을 미칠 지 상상하기 힘든 수준이지만 다행히 우리의 태양은 비교적 안정적인 별이다. 이때문에 천문학자들은 태양이 아닌 먼 별의 플레어 현상을 관측해 연구자료로 삼는데 이번에 포착된 별이 바로 KIC9655129다. 미 항공우주국(NASA)의 케플러우주망원경으로 관측된 이 별은 태양플레어보다 약 1000배 이상의 에너지를 방출하며 태양과 매우 유사하게 활동하는 것으로 드러났다. 선임연구원 클로에 퓨 박사는 "태양계는 플라즈마, 이온화된 가스 등으로 가득차 있는데 이는 태양플레어와 같은 활동의 결과" 라면서 "태양 역시 강력한 플레어를 일으킬 수 있는데 이를 미리 이해하는데 이번 발견이 큰 도움을 준다"고 설명했다. 　 이어 "이번에 확인된 슈퍼플레어를 폭탄과 비교하면 파괴력이 무려 10억 메가톤에 달한다"고 덧붙였다. 이번 연구결과는 '천체물리학 저널 레터’(The Astrophysical Journal Letters) 최신호에 게재됐다.　 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

안드로메다의 진실…안드로메다에 도전하자 드디어 별지기들이 목 빼고 기다리던 관측의 계절, 겨울에 접어들었다. 그동안 한쪽에 처박아두었던 망원경들을 손질하면서 가슴 설레는 기분은 별지기가 아니라면 이해하기 힘들 것이다. 마치 오래 떠나 있었던 고향 땅이 눈앞에 보이는 듯한 기분이라고나 할까? 혹 당신이 이번 겨울 처음으로 우주에 나서는 초심자가 될 요량이라면 먼저 '안드로메다'에 도전해보라고 권하고 싶다. 왜냐면 안드로메다 은하는 우리와 참으로 인연 깊은 은하이기 때문이다. 그래서 별지기들 사이에는 이런 우스갯소리가 있다. "세상은 두 집합의 사람들로 이루어져 있다. 하나는 안드로메다를 본 사람들, 다른 하나는 아직까지 안드로메다를 못 본 사람들의 집합이다." '안드로메다의 진실' 유명한 성운-성단목록인 메시에 목록에 M 31로 올라 있는 안드로메다 은하는 별지기들에게 토성과 목성 다음으로 각광받는 인기품목이다. 그 이유는 우리은하와 마젤란은하 등을 비롯, 약 20여 개의 은하들로 이루어져 있는 국부은하군에서 최대를 자랑하는 은하이기 때문이다. 우리 은하처럼 나선은하인 안드로메다는 지구로부터 250만 광년 떨어져 있는데, 하늘 좋고 눈 좋으면 맨눈으로 볼 수 있는 가장 먼 천체다. 우리가 지상에서 보는 거리는 멀어봤자 고작 몇십km인데, 그에 비해 250만 광년이라면 참으로 아득한 거리다. 그러니까 만약 당신이 안드로메다를 맨눈으로든 망원경으로든 본다면, 그 빛은 250만 년 전에 안드로메다를 출발한 빛인 셈이다. 그때는 지구에 매머드들이 뛰어다니고 있을 홍적세쯤 된다. 천문학 테마 크루즈 여행에 참여해 위용을 자랑하는 안드로메다를 처음으로 본 미국의 SF 작가 아이작 아시모프는 그 감동을 다음과 같이 표현했다. "클라이맥스는 나와 아내 재넛이 쌍안경으로 난생 처음 안드로메다 은하를 보았을 때였다. 우리는 그것만으로도 크루즈에 참가한 본전은 뽑은 느낌이었다." 또 이 안드로메다는 우리 은하 바깥으로 무수한 은하들이 늘어서 있다는 사실을 처음으로 인류에게 알려준 은하이기도 하다. 그전에 인류는 우리 은하가 우주의 전부인 것으로 알고 안드로메다는 우리 은하의 단순한 성운으로 여겼었는데, 신출내기 천문학자 에드윈 허블이 1923년 여기서 변광성들을 발견해 거리를 측정하고 안드로메다가 우리 은하 외부의 천체임을 증명했던 것이다. 그 덕분에 허블은 일약 천문학계의 영웅으로 떠올랐다. 물론 이 안드로메다를 맨눈으로 보면 조그맣고 희미한 빛 뭉치로 보일 뿐이다. 그러나 놀라지 마시라. 지름이 우리은하의 거의 2배가 넘는 26만 광년이고, 그 속에 있는 별의 개수는 무려 1조 개에 달한다. 우리은하의 3배가 넘는 셈이다. 마지막으로 가장 중요한 '안드로메다의 진실'을 말하자면, 약 24억 년 후 우리 은하와 충돌할 예정이라는 사실이다. 이는 천문학자들이 오랜동안 면밀히 관측해온 끝에 내린 결론으로, 현재 시간당 40만km의 속도와 우리 은하와의 거리를 좁히고 있는 중이다. 이 거리는 지구와 달 사이의 거리에 해당한다. 충돌하면 어떻게 될까? 천문학자들이 내린 결론은 이렇다. -"두 은하는 서서히 충돌할 것이며, 그후 붉은 별들을 거느린 거대한 타원은하로 진화할 것이다." 최악의 경우 태양계가 은하계를 이탈할 가능성까지 있다. 하지만 우리 태양계는 이 거대한 충돌 뒤에도 여전히 존재할 가능성이 높다고 한다. 이유는 은하란 게 대부분 텅 비어 있는 공간이라 우리 태양계가 그 충돌에 그다지 큰 영향을 받지 않을 것이기 때문이다. 따라서 별들끼리 충돌할 확률도 거의 없다고 본다. 안드로메다를 찾는 방법 가장 좋고 손쉬운 방법은 자동추적(go-to) 망원경을 이용하는 방법이다. 요즘에는 20만원대의 90mm 구경 go-to 망원경도 성능이 훌륭한만큼 이걸로 밤하늘을 겨누면 찾는 데 5분도 안 걸린다. 시야가 넓은 쌍안경을 이용하는 것도 나름 괜찮은 방법이다. 안드로메다 자리에 있는 은하니까, 그 부근을 훑어보면 금방 찾을 수 있다. 자동추적 기능이 없는 망원경이라면 별자리의 별들을 더듬어가면서 찾을 수밖에 없다. 이걸 '스타 호핑'이라고 하는데, 먼저 천정 부근에 있는 페가수스자리의 가을의 대사각형을 찾은 다음, 그 한 모서리 별인 안드로메다자리 알파별 알페라츠(페가수스자리의 델타별이기도 하다)를 기준으로 미라크, 알마크를 따라 시선을 옮기면 안드로메다 공주 무릎 부근에 흰 빛뭉치가 있는 것을 보게 된다. 이게 바로 한국인들이 내다버린 '개념'을 몽땅 수집한다는 그 유명한 안드로메다 은하다. 물론 사진에서처럼 선명한 모습은 아니다. 그런 사진은 망원경을 몇 시간이고 피사체에 고정시켜놓고 노출한 끝에 얻어지는 이미지다. 하지만 망원경으로도 안드로메다의 아름다운 모습을 감상하는 데는 별 지장이 없다. 당신이 '안드로메다의 진실'을 알고, 게다가 감수성이 풍부한 사람이라면 안드로메다를 만난 그 순간의 감동을 충분히 느낄 수 있을 테니까. ------------------------------- 국부은하군 : 우리은하와 마젤란은하 등을 비롯하여 반지름 300~400만 광년 범위의 약 20여 개 외부은하들로 이루어진 은하 집단. 이 은하군의 맹주는 안드로메다 은하이며, 대마젤란은하와 소마젤란은하는 우리은하의 위성은하이자 동반은하로 생각된다. 사진=염범석 제공(맨위부터 순서대로), NASA, 염범석 제공 이광식 통신원 joand999@naver.com　

목성처럼 거대한 폭풍을 지닌 희한한 별이 처음 발견됐다고 천문학자들이 밝혔다. 미국 델라웨어대 존 기리스 교수가 이끈 국제 연구진은 스피처와 케플러 우주망원경의 관측자료를 사용해 위와 같은 별을 발견했다고 ‘천체물리학회지’(The Astrophysical Journal)를 통해 발표했다. 목성에는 ‘대적반’(대적점)으로 알려진 거대한 폭풍이 존재하는 데 이런 거대한 폭풍이 행성이 아닌 별에도 존재할 수 있다는 것이 처음 확인된 것. 이에 대해 기리스 교수는 “이 별의 크기는 목성 정도 되며 그 안에 불고 있는 폭풍 역시 (목성의) 대적반만한 크기”라고 설명하면서 “이는 최소 2년 이상 지속됐다”고 밝혔다. ‘W1906+40’이라는 다소 어려운 이름을 가지고 있는 이 별은 ‘L형 왜성’(L-dwarfs)으로 분류되고 있다. 이중 일부는 우리 태양처럼 원자들이 융합해 빛을 생성해 ‘별’로 간주되고 있지만, 다른 일부는 원자 융합이 부족해 ‘실패한 별’로 불리며 이를 ‘갈색왜성’이라고도 말한다. 이번 연구에서는 ‘W1906+40’의 생성 시기가 상대적으로 오래된 것으로 추정되고 있어 ‘별’에 속하는 것으로 예측되고 있다. 별 온도는 약 2200캘빈도(섭씨 1900도)다. 우리 태양의 온도가 약 5600캘빈도라는 것을 고려하면 차가운 별이라고 볼 수 있다. 또 대기는 매우 작은 미네랄들로 구성돼 있다. 연구진에 따르면, 이 별은 2011년 NASA의 와이즈(WISE, Wide-field Infrared Survey Explorer) 망원경을 통해 처음 발견됐었다. 이후 기리스 교수와 그의 동료들은 이 천체가 케플러와 스피처 망원경의 관측자료에도 포함돼 있는 것을 발견할 수 있었다. 연구진이 찾아낸 이 별 폭풍은 약 9시간의 공전주기를 갖고 있다. 즉 9시간마다 별을 한바퀴 돌 정도로 빠르게 이동한다는 것이다. 이제 기리스 교수가 이끄는 연구진은 스피처와 케플러 자료를 사용해 다른 별과 갈색왜성에서도 이런 폭풍이 있는지 조사할 계획이다. 기리스 교수는 “우리는 이런 형태의 별 폭풍이 특별한 것인지 일반적인 것인지 알지 못하며 왜 오랫동안 지속되는지도 알지 못한다”고 말했다. 사진=NASA/JPL-Caltech 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

안드로메다의 진실…안드로메다에 도전하자 드디어 별지기들이 목 빼고 기다리던 관측의 계절, 겨울에 접어들었다. 그동안 한쪽에 처박아두었던 망원경들을 손질하면서 가슴 설레는 기분은 별지기가 아니라면 이해하기 힘들 것이다. 마치 오래 떠나 있었던 고향 땅이 눈앞에 보이는 듯한 기분이라고나 할까? 혹 당신이 이번 겨울 처음으로 우주에 나서는 초심자가 될 요량이라면 먼저 '안드로메다'에 도전해보라고 권하고 싶다. 왜냐면 안드로메다 은하는 우리와 참으로 인연 깊은 은하이기 때문이다. 그래서 별지기들 사이에는 이런 우스갯소리가 있다. "세상은 두 집합의 사람들로 이루어져 있다. 하나는 안드로메다를 본 사람들, 다른 하나는 아직까지 안드로메다를 못 본 사람들의 집합이다." '안드로메다의 진실' 유명한 성운-성단목록인 메시에 목록에 M 31로 올라 있는 안드로메다 은하는 별지기들에게 토성과 목성 다음으로 각광받는 인기품목이다. 그 이유는 우리은하와 마젤란은하 등을 비롯, 약 20여 개의 은하들로 이루어져 있는 국부은하군에서 최대를 자랑하는 은하이기 때문이다. 우리 은하처럼 나선은하인 안드로메다는 지구로부터 250만 광년 떨어져 있는데, 하늘 좋고 눈 좋으면 맨눈으로 볼 수 있는 가장 먼 천체다. 우리가 지상에서 보는 거리는 멀어봤자 고작 몇십km인데, 그에 비해 250만 광년이라면 참으로 아득한 거리다. 그러니까 만약 당신이 안드로메다를 맨눈으로든 망원경으로든 본다면, 그 빛은 250만 년 전에 안드로메다를 출발한 빛인 셈이다. 그때는 지구에 매머드들이 뛰어다니고 있을 홍적세쯤 된다. 천문학 테마 크루즈 여행에 참여해 위용을 자랑하는 안드로메다를 처음으로 본 미국의 SF 작가 아이작 아시모프는 그 감동을 다음과 같이 표현했다. "클라이맥스는 나와 아내 재넛이 쌍안경으로 난생 처음 안드로메다 은하를 보았을 때였다. 우리는 그것만으로도 크루즈에 참가한 본전은 뽑은 느낌이었다." 또 이 안드로메다는 우리 은하 바깥으로 무수한 은하들이 늘어서 있다는 사실을 처음으로 인류에게 알려준 은하이기도 하다. 그전에 인류는 우리 은하가 우주의 전부인 것으로 알고 안드로메다는 우리 은하의 단순한 성운으로 여겼었는데, 신출내기 천문학자 에드윈 허블이 1923년 여기서 변광성들을 발견해 거리를 측정하고 안드로메다가 우리 은하 외부의 천체임을 증명했던 것이다. 그 덕분에 허블은 일약 천문학계의 영웅으로 떠올랐다. 물론 이 안드로메다를 맨눈으로 보면 조그맣고 희미한 빛 뭉치로 보일 뿐이다. 그러나 놀라지 마시라. 지름이 우리은하의 거의 2배가 넘는 26만 광년이고, 그 속에 있는 별의 개수는 무려 1조 개에 달한다. 우리은하의 3배가 넘는 셈이다.마지막으로 가장 중요한 '안드로메다의 진실'을 말하자면, 약 24억 년 후 우리 은하와 충돌할 예정이라는 사실이다. 이는 천문학자들이 오랜동안 면밀히 관측해온 끝에 내린 결론으로, 현재 시간당 40만km의 속도와 우리 은하와의 거리를 좁히고 있는 중이다. 이 거리는 지구와 달 사이의 거리에 해당한다. 충돌하면 어떻게 될까? 천문학자들이 내린 결론은 이렇다. -"두 은하는 서서히 충돌할 것이며, 그후 붉은 별들을 거느린 거대한 타원은하로 진화할 것이다." 최악의 경우 태양계가 은하계를 이탈할 가능성까지 있다. 하지만 우리 태양계는 이 거대한 충돌 뒤에도 여전히 존재할 가능성이 높다고 한다. 이유는 은하란 게 대부분 텅 비어 있는 공간이라 우리 태양계가 그 충돌에 그다지 큰 영향을 받지 않을 것이기 때문이다. 따라서 별들끼리 충돌할 확률도 거의 없다고 본다. 안드로메다를 찾는 방법 가장 좋고 손쉬운 방법은 자동추적(go-to) 망원경을 이용하는 방법이다. 요즘에는 20만원대의 90mm 구경 go-to 망원경도 성능이 훌륭한만큼 이걸로 밤하늘을 겨누면 찾는 데 5분도 안 걸린다. 시야가 넓은 쌍안경을 이용하는 것도 나름 괜찮은 방법이다. 안드로메다 자리에 있는 은하니까, 그 부근을 훑어보면 금방 찾을 수 있다.자동추적 기능이 없는 망원경이라면 별자리의 별들을 더듬어가면서 찾을 수밖에 없다. 이걸 '스타 호핑'이라고 하는데, 먼저 천정 부근에 있는 페가수스자리의 가을의 대사각형을 찾은 다음, 그 한 모서리 별인 안드로메다자리 알파별 알페라츠(페가수스자리의 델타별이기도 하다)를 기준으로 미라크, 알마크를 따라 시선을 옮기면 안드로메다 공주 무릎 부근에 흰 빛뭉치가 있는 것을 보게 된다. 이게 바로 한국인들이 내다버린 '개념'을 몽땅 수집한다는 그 유명한 안드로메다 은하다. 물론 사진에서처럼 선명한 모습은 아니다. 그런 사진은 망원경을 몇 시간이고 피사체에 고정시켜놓고 노출한 끝에 얻어지는 이미지다. 하지만 망원경으로도 안드로메다의 아름다운 모습을 감상하는 데는 별 지장이 없다. 당신이 '안드로메다의 진실'을 알고, 게다가 감수성이 풍부한 사람이라면 안드로메다를 만난 그 순간의 감동을 충분히 느낄 수 있을 테니까. ------------------------------- 국부은하군 : 우리은하와 마젤란은하 등을 비롯하여 반지름 300~400만 광년 범위의 약 20여 개 외부은하들로 이루어진 은하 집단. 이 은하군의 맹주는 안드로메다 은하이며, 대마젤란은하와 소마젤란은하는 우리은하의 위성은하이자 동반은하로 생각된다. 사진=염범석 제공(맨위부터 순서대로), NASA, 염범석 제공 이광식 통신원 joand999@naver.com

수많은 SF 영화나 만화에서 블랙홀은 모든 것을 빨아들이는 검은 구멍으로 묘사된다. 물론 완전 잘못된 이야기는 아니지만, 진실은 그보다 더 복잡하다. 특히 은하 중심 블랙홀은 아주 복잡한 주변 구조로 되어 있다.​  은하계의 중심부는 막대한 질량이 모이는 장소이다. 따라서 이곳에서는 필연적으로 거대질량 블랙홀이 탄생하게 된다. 우리 은하의 경우 태양 질량의 400만 배에 달하는 거대한 블랙홀이 있다. 그리고 주변에서 막대한 가스와 먼지를 빨아들이고 있다.  그런데 문제는 블랙홀이 강력한 중력으로 빨아들이는 물질에 비해서 들어가는 입구가 매우 좁다는 것이다. 따라서 블랙홀의 중력에 이끌려 온 물질은 빛조차 탈출할 수 없는 사상의 지평면(Event Horizon)​으로 들어가기 전에 토성의 고리처럼 블랙홀 주변에 거대한 나선 모양의 원반을 형성한다. 이렇게 형성되는 강착 원반은 관측을 통해서 그 존재가 입증되어 있다.  여기서 한 가지 놀라운 일은 강착 원반의 수직 방향으로 강력한 물질의 흐름인 제트(Jet)가 존재한다는 것이다. 그래서 블랙홀은 실제로는 검지 않다. 사실 강력한 제트를 가진 거대 블랙홀은 우주에서 가장 밝은 천체이다.  왜 제트가 발생하는지 아직 확실한 이유는 모르지만, 과학자들은 블랙홀과 그 주변에서 발생하는 강력한 자기장이 원인일 가능성이 크다고 보고 있다. 하지만 이를 직접 관측하는 일은 매우 어렵다. 블랙홀은 아주 멀리 떨어져 있기 때문이다.  전 세계의 천문학자들은 우리 은하 중심 블랙홀을 관측하기 위해 사상의 지평면 망원경(EHT: Event Horizon Telescope)를 만들었다. 사실 이는 새로운 망원경이 아니라 전 세계에 있는 여러 전파 망원경을 모아 지구만 한 거대 전파 망원경처럼 사용하는 방식이다.  하버드-스미소소니언 천체물리학 센터의 마이클 존슨(Michael Johnson)과 그 동료들은 저널 사이언스에 EHT를 이용한 관측 결과를 발표했다. 이번 관측에서 중요한 것은 자기장의 증거를 발견했다는 것이다.  은하 중심 블랙홀은 지구에서 2만5천 광년 이상 떨어져 있으므로 이 거리에서 자기장을 직접 측정할 방법은 없다. 대신 연구팀은 블랙홀 주변에서 발생하는 전자의 직선 편광(linearly polarized)을 관측해 자기장의 존재를 증명했다. 엄청나게 먼 거리를 생각하면 이는 과학적 쾌거라고 할 수 있다.  연구팀에 의하면 블랙홀 주변의 자기장은 돌돌 말린 스파게티처럼 꼬여 있는 것으로 보이지만, 제트가 생성되는 장소에서는 한 방향으로 잘 정돈된 것으로 보인다고 한다. (위의 개념도 참조) 아마도 이 틈을 비집고 고온 고압의 물질이 뿜어져 나오는 것이 제트의 생성 원인으로 추정된다. 다만 더 자세한 구조를 밝히기 위해서는 지금보다 더 많은 관측이 필요하다.  영화에서 블랙홀은 무엇이든 먹어치우는 괴물로 묘사되곤 한다. 하지만 블랙홀이 우주의 괴물인 진짜 이유는 바로 엄청난 양의 물질을 광속에 근접하는 속도로 수천 광년이나 뿜어낼 수도 있기 때문이다. 그리고 블랙홀 주변 공간은 영화에서 본 것보다 훨씬 복잡하다. 우리는 이제야 블랙홀의 참모습을 조금씩 알아가는 중이다.  고든 정 통신원 jjy0501@naver.com

짝별을 잡아먹고 크는 청색낙오성​ 허블 우주망원경이 주변 별의 물질을 빨아들이는 뱀파이어 별인 청색낙오성을 처음으로 관측했다고 우주관련 웹사이트 스페이스닷컴이 8일(현지시간) 보도했다. 뱀파이어 별인 청색낙오성은 적색거성으로 진화하는 대신 젊은 별처럼 보이는 수수께끼의 천체다. 늙은 별이 연료를 다 소진하면 몸피가 엄청나게 부풀어올라 거대한 적색거성으로 진화한다. 그러나 같은 시기에 형성된 별들의 무리인 성단 안에는 이상하게도 젊게 보이는 별들이 더러 있는데, 같은 또래의 별들이 큰 덩치와 낮은 온도인 것에 비해 이들은 마치 새로운 연료를 주입받은 듯이 뜨겁고 푸른빛을 낸다. 청색낙오성이란 이름도 이들이 별의 생애 사이클에서 낙오되었다는 뜻에서 붙여진 것이다. 천문학자들로 꾸려진 연구팀은 청색낙오성의 젊은 비결을 알아내기 위해 5,000광년 거리의 한 성단 안에서 21개의 청색낙오성에 대해 조사했다. 허블 망원경은 많은 청색낙오성에 물질을 제공해주는 백색왜성 증거를 발견해냈다. 과학자들이 청색낙오성의 존재를 안 것은 1953년부터이지만, 그들의 여분 연료가 어디서 온 것인지는 미스터리로 남아 있었다. 과학자들은 그들이 쌍성계-두 개의 별이 서로의 둘레를 공전하는 항성계-일 거라고 추정하고, 한 별이 다른 별의 물질을 빨아들이는 것으로 생각했다. 그러나 그 메커니즘은 여전히 수수께끼였다. 별들이 합병하거나 다른 별과 충돌한 것일 수도 있기 때문이다. 2011년에 발표된 한 연구는 NGC 188이라는 이름의 한 성단 안에 있는 청색낙오성의 개수를 조사한 데 이어, 이번 허블 망원경의 관측으로 7개의 청색낙오성과 함께 궤도를 도는 백색왜성이 내는 자외선 신호를 포착하기에 이른 것이다. "이제까지는 추론만 있었을 뿐, 구체적인 관측결과는 얻지 못하고 있었다"고 밝히는 논문 대표저자 나탈리에 고스넬 텍사스 대학 천문학자는 "청색낙오성이 물질 이동으로 만들어진다는 것을 최초로 확인한 사례"라고 이번 관측의 의미를 부여했다. 이번 연구는 청색낙오성 중 3분의 2를 조사한 결과, 별들 간의 물질 이동과정을 최초로 규명할 수 있었다. 쌍성계에서는 보다 덩치 큰 별이 짝별을 압도하여 적색거성으로 진화한다. 하지만 그때 짝별은 적색거성의 물질을 빨아들인다. 새 연료를 공급받은 짝별이 더 뜨겁고 밝게 빛나게 되면 두 별 사이의 균형은 무너지고, 처음 형성되었던 별의 과밀한 핵이 자체 중력붕괴를 일으켜 백색왜성으로 가게 된다. 지구에서 보는 관측자는 단지 비정상적으로 뜨겁고 푸르게 빛나는 청색낙오성만 볼 수 있을 뿐이다. 연구자들은 직접 백색왜성을 관측할 수는 없으며, 다만 중력의 상호작용에 의한 청색낙오성의 움직임으로 그 존재를 파악할 수 있을 뿐이다. "비록 우리가 홑별의 진화에 대해서는 많은 것들을 알고 있기는 하지만, 쌍성계의 전모에 대해서는 아직 제대로 파악하고 있지 못한 상태"라고 밝히는 공동저자 로버트 매튜 위스콘신 대학 교수는 "우리 태양과 같은 홑별의 진화과정에 대해서는 탄생에서 종말에 이르기까지 대체로 소상히 알고 있지만, 4분의 1의 별들이 이루고 있는 쌍성계에 대해서는 이제부터 알아가기 시작하는 단계로, 이 연구는 청색낙오성뿐만 아니라 우리은하를 포함한 은하들의 진화과정에 대해서도 많은 것들을 밝혀주리라고 믿는다."고 말했다. 이 연구 결과는 12월 1일자 천체물리학 저널에 게재되었다. 이광식 통신원 joand999@naver.com　

“눈(雪)을 읽는 것은 음악을 듣는 것과 같다. 눈에서 읽은 내용을 묘사하는 것은 음악을 글로 설명하려는 것과 같다.” 1992년 덴마크 작가 페테르 회가 쓴 ‘스밀라의 눈에 대한 감각’은 추리소설 역사상 가장 철학적인 작품으로 꼽힌다. 이 책의 주인공 스밀라는 얼음과 눈의 미세한 변화나 차이에 대해서도 인식하는 놀라운 감각을 갖고 있다. 12월이 되면 많은 사람이 크리스마스와 함께 소담스럽게 내리는 함박눈을 기대한다. 하얀 눈에서 느껴지는 포근함과 푹신함은 예전 사람들에게도 똑같았던 모양이다. 먹음직스럽게 하얀 우리나라 전통 시루떡인 백설기도 흰 눈 같은 떡이라는 ‘백설고’(白雪?)가 변형된 것이다. 기상청은 올겨울 우리나라에는 엘니뇨 현상의 간접 영향으로 눈이 많이 올 것이라고 예보해 눈을 좋아하는 사람들의 마음을 설레게 만들었다. 하얗게 떨어지는 눈은 단순해 보이지만 다양한 과학이 숨겨져 있다. 눈은 구름에서 지상으로 떨어져 내리는 얼음의 결정이다. 일반적으로 상층 기온이 영하권이고 지상 기온이 2도 이하일 때 눈이 내린다. 간혹 지상 기온이 4도일 때도 눈이 내릴 때가 있다. 눈의 종류는 크게 ▲함박눈 ▲싸락눈 ▲가루눈 ▲진눈깨비 등 4가지로 나눌 수 있다. 함박눈은 여러 개의 눈 결정이 달라붙어 눈송이를 형성해 내리는 것이다. 1.5㎞ 상공에서 기온이 영하 10도 이하일 때 만들어지는데, 비교적 따뜻하고 습기가 많은 공기에서 형성된다. 싸락눈은 함박눈보다 추울 때 내리는 눈으로 흰색의 불투명한 얼음 알갱이가 떨어지는 현상이다. 1.5㎞ 상공의 기온이 영하 20도 이하로 내려가는 찬 공기에서 만들어진다. 가루눈은 밀가루처럼 잘 뭉쳐지지 않는 눈으로 함박눈보다 미세한 눈 조각 상태로 내린다. 습도와 기온이 낮고 바람이 강하게 불 때 많다. 이런 이유 때문에 싸락눈이나 가루눈이 내릴 때는 함박눈이 올 때보다 춥다. 진눈깨비는 상공의 기온이 높아서 눈이 오다가 비와 섞여 내리는 현상이다. 이 밖에 땅에 쌓여 있는 눈이 바람 때문에 날려 눈이 내리는 것처럼 보이는 현상을 ‘날린 눈’이라고 부르기도 한다. 눈의 종류는 4가지 정도에 불과하지만 지금까지 밝혀진 눈의 결정 모양은 6000여개나 된다. 흔히 눈송이 하나에 6개의 가지가 달린 육각형 모양으로 알고 있지만 바늘 모양, 기둥 모양, 장구 모양, 콩알같이 둥근 모양, 불규칙한 입체 모양 등 완전히 똑같은 눈 모양은 없다. 우리에게 가장 잘 알려진 별 모양의 눈 결정은 상공 1.5㎞의 기온이 영하 20~영하 10도 사이일 때 만들어진다. 이보다 낮은 기온일 때는 기둥형이나 판상 결정이 만들어지고, 영하 10도보다 높을 때는 바늘이나 육각기둥 모양의 결정이 만들어지는 경우가 많다. 마법으로 알려진 연금술을 화학적 수준까지 높여 ‘닥터 우니베르살리스’(백과전서적 박사)라고 불리는 알베르투스 마그누스가 1260년쯤 처음으로 눈이 결정을 갖고 있다는 것을 밝혀냈다. 그러나 눈송이가 육방정계에 속하는 결정이란 사실을 밝혀낸 것은 1611년 ‘육각형 눈송이에 대해’라는 책을 쓴 천문학자 요하네스 케플러다. 케플러는 눈송이가 육각형이라는 것을 밝혀내기는 했지만, 대칭성에 대해서는 설명하지 못했다. 1665년 현미경을 만들어 세포를 발견한 로버트 훅이 ‘별 모양의 눈 결정에서는 큰 가지에서 뻗어 나온 작은 가지가 인접한 큰 가지와 평행하다’는 사실을 밝혀냈다. 이후 1820년 영국 포경업자 W 스코레스비가 96개의 눈꽃 결정을 찾아내고, 1855년 영국 기상학자 제임스 글레이셔가 151개의 눈 결정을 제시했다. 그러나 눈 결정이 다양하다는 사실을 밝혀낸 것은 말년까지 6000종의 눈 결정을 찾아낸 미국의 농부이자 아마추어 눈 사진가인 윌슨 벤틀리다. 벤틀리는 1907년 1300종, 1923년 4000종 등 1931년 죽을 때까지 6000여 종류의 눈 결정을 찾아내 사진을 찍었다. 1931년에는 이 중 3000종의 사진을 골라 ‘눈 결정’이라는 사진집을 발간했다. 그는 지금까지도 눈 구조에 대한 세계적 권위자로 인정받고 있다. 눈이 내려 쌓이는 것을 ‘적설’이라고 하는데 기상관측에서 내린 눈의 깊이와 양은 ‘적설량’을 사용한다. 적설량은 적설판을 평평한 곳에 놓고 쌓인 눈의 깊이를 자로 재서 측정한다. 적설량은 쌓인 기간에 관계없이 관측하기 때문에 관측 시점에 쌓여 있는 눈의 높이를 말한다. 이렇기 때문에 오전에 적설량이 6㎝였는데 오후에 적설량이 그 이하로 줄어들 수도 있다. 최근에는 적설량뿐만 아니라 ‘최심적설’과 ‘신적설’도 쓰고 있다. 최심적설은 0시부터 24시까지 가장 눈이 많이 쌓여 있을 때 깊이, 신적설은 0시부터 24시간까지 정해진 시간 간격(6시간, 12시간, 24시간)에 내려 쌓인 눈의 높이다. 신적설은 대설특보를 내릴 때 활용된다. 기상청의 대설특보 기준에 따르면 주의보는 24시간 동안 신적설이 5㎝ 이상일 때, 경보는 24시간 신적설이 20㎝ 이상일 때 내려진다. 산간 지역의 경우는 24시간 신적설이 30㎝ 이상일 때 발령된다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

어쩌면 우리 태양의 미래가 될 수도 있는 항성의 '슈퍼플레어' 현상이 먼 우주에서 포착됐다. 최근 영국 워릭대학교 연구팀은 지구에서 약 1,480광년 떨어진 우리은하 내에 위치한 쌍성 'KIC9655129'에서 슈퍼플레어가 관측됐다고 발표했다. 우리의 에너지 원천이 되는 태양은 표면이 폭발하는 이른바 '태양플레어'(Solar flare) 현상을 일으킨다. 이 때 방사되는 에너지는 지구에 다양한 악영향을 미칠 수 있는데 GPS 시스템을 먹통으로 만들거나 심한 경우 전력 공급망을 파괴하기도 한다. 그러나 우주의 수많은 별들은 일반적인 태양플레어를 훌쩍 넘어서 강력한 에너지를 방출하는 슈퍼플레어(superflare) 현상도 일으킨다. 만약 태양에서 슈퍼플레어가 발생한다면 지구에 어떤 악영향을 미칠 지 상상하기 힘든 수준이지만 다행히 우리의 태양은 비교적 안정적인 별이다. 이때문에 천문학자들은 태양이 아닌 먼 별의 플레어 현상을 관측해 연구자료로 삼는데 이번에 포착된 별이 바로 KIC9655129다. 미 항공우주국(NASA)의 케플러우주망원경으로 관측된 이 별은 태양플레어보다 약 1000배 이상의 에너지를 방출하며 태양과 매우 유사하게 활동하는 것으로 드러났다. 선임연구원 클로에 퓨 박사는 "태양계는 플라즈마, 이온화된 가스 등으로 가득차 있는데 이는 태양플레어와 같은 활동의 결과" 라면서 "태양 역시 강력한 플레어를 일으킬 수 있는데 이를 미리 이해하는데 이번 발견이 큰 도움을 준다"고 설명했다. 　 이어 "이번에 확인된 슈퍼플레어를 폭탄과 비교하면 파괴력이 무려 10억 메가톤에 달한다"고 덧붙였다. 이번 연구결과는 '천체물리학 저널 레터’(The Astrophysical Journal Letters) 최신호에 게재됐다.　 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

어쩌면 우리 태양의 미래가 될 수도 있는 항성의 '슈퍼플레어' 현상이 먼 우주에서 포착됐다. 최근 영국 워릭대학교 연구팀은 지구에서 약 1,480광년 떨어진 우리은하 내에 위치한 쌍성 'KIC9655129'에서 슈퍼플레어가 관측됐다고 발표했다. 우리의 에너지 원천이 되는 태양은 표면이 폭발하는 이른바 '태양플레어'(Solar flare) 현상을 일으킨다. 이 때 방사되는 에너지는 지구에 다양한 악영향을 미칠 수 있는데 GPS 시스템을 먹통으로 만들거나 심한 경우 전력 공급망을 파괴하기도 한다. 그러나 우주의 수많은 별들은 일반적인 태양플레어를 훌쩍 넘어서 강력한 에너지를 방출하는 슈퍼플레어(superflare) 현상도 일으킨다. 만약 태양에서 슈퍼플레어가 발생한다면 지구에 어떤 악영향을 미칠 지 상상하기 힘든 수준이지만 다행히 우리의 태양은 비교적 안정적인 별이다. 이때문에 천문학자들은 태양이 아닌 먼 별의 플레어 현상을 관측해 연구자료로 삼는데 이번에 포착된 별이 바로 KIC9655129다. 미 항공우주국(NASA)의 케플러우주망원경으로 관측된 이 별은 태양플레어보다 약 1000배 이상의 에너지를 방출하며 태양과 매우 유사하게 활동하는 것으로 드러났다. 선임연구원 클로에 퓨 박사는 "태양계는 플라즈마, 이온화된 가스 등으로 가득차 있는데 이는 태양플레어와 같은 활동의 결과" 라면서 "태양 역시 강력한 플레어를 일으킬 수 있는데 이를 미리 이해하는데 이번 발견이 큰 도움을 준다"고 설명했다. 　 이어 "이번에 확인된 슈퍼플레어를 폭탄과 비교하면 파괴력이 무려 10억 메가톤에 달한다"고 덧붙였다. 이번 연구결과는 '천체물리학 저널 레터’(The Astrophysical Journal Letters) 최신호에 게재됐다.　 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

덩치가 큰 동물들은 경쟁자들을 물리치고 짝짓기에 유리하지만, 그 대가를 치러야 한다는 사실이 밝혀졌다. 지난 2일(현지시간) 영국 일간 데일리메일은 큰 덩치가 수명을 단축한다는 과학적인 근거가 나왔다고 보도했다. 참새의 DNA를 연구한 이 논문에 따르면, 참새의 몸집이 클수록 그 염색체 말단의 염기서열 부위가 짧다는 사실이 발견됐다. 텔로미어라는 이름의 이 부위는 세포분열이 진행될수록 길이가 점점 짧아지는데, 이것이 노화의 원인이며, 나중에 결국 매듭만 남게 되면 더이상 세포복제가 불가능함에 따라 생명체는 죽음에 이르게 된다. 이 텔로미어가 짧은 동물은 노화진행이 빠를 뿐 아니라 질병에 걸리기도 쉬운 것으로 알려져 있다. 또한 텔로미어의 상태를 조사하면 사람의 건강상태를 파악할 수 있는데, 이로써 과학자들은 키 큰 사람이 키 작은 사람에 비해 상대적으로 수명이 짧은 이유를 알아낼 수 있었다. 동물의 경우, 덩치가 큰 동물이 작은 동물보다 일반적으로 오래 산다는 사실은 코끼리와 생쥐를 비교해보더라도 알 수 있다. 그러나 많은 개체들을 대상으로 조사해보면, 몸집 크기와 수명은 반비례 관계에 있음이 확인되었다. 덩치가 작을수록 수명이 길다는 뜻이다. 개를 예로 들어보면, 몸집이 작은 잭러셀이 큰 덩치의 세인트 버너드보다 훨씬 오래 산다. 한 최신 연구는 키가 큰 사람이 암 같은 질병에 더 잘 걸린다는 사실을 밝혔는데, 지금껏 생물학자들도 그 이유에 대해서는 잘 알 수 없었다. 이번에 발표된 새 연구는 영국의 글래스고 대학과 노르웨이 과학기술대학의 연구자들이 공동으로 수행한 것으로, 연구진은 노르웨이의 레카 섬에 사는 야생 참새들을 대상으로 연구한 결과, 뼈대가 큰 개체일수록 텔로미어가 짧다는 사실을 발견했다. 이 DNA 구조는 모든 동물의 염색체 끝에 달려 있는데, 그 기능은 구두끈 끝을 싸고 있는 플라스틱 싸개와 비슷하다. 참새의 세포가 분열을 거듭하여 참새 몸집을 키워갈수록 염색체 끝을 싸고 있는 이 텔로미어가 닳아서 짧아진다. 텔로미어의 마모가 노화의 진행과 암 같은 질병에 연관되어 있다는 사실을 뒤집어보면, 긴 텔로미어를 가진 개체는 그만큼 건강하고 장수를 누릴 수 있다는 결론이 나온다. 과학자들은 동물들이 덩치가 크면 짝짓기와 먹이다툼에서 그만큼 유리함에도 왜 더이상 덩치를 키우지 않는가 하는 이유를 해명하는 데 첫걸음을 내딛은 것으로 믿고 있다. 글래스고 대학의 동물학자 팻 모너핸 교수는 “몸집을 키우는 것은 세포가 더 많이 분열한다는 뜻”이라고 전제하면서 “그 결과, 텔로미어가 빨리 닳아서 세포조직들이 잘 기능하지 못하게 되는 것”이라고 설명했다. 노르웨이 과학기술대학의 ​개체군생태학자 토르 하랄드 링스비 부교수도 “이 연구결과는 아주 흥미로울 뿐 아니라, 파급효과가 클 것으로 본다” 면서 “우리는 자연개체군을 대상으로 이 같은 의미심장한 결론을 도출해냈다”고 밝혔다. 몸집이 클수록 수명은 짧아진다는 이 흥미로운 자연의 법칙은 우주에서도 그대로 적용된다. 태양 같은 항성들도 덩치가 클수록 수명은 기하급수적으로 짧아진다. 중력이 강해 핵융합이 급속히 빨라지기 때문이다. 태양만한 덩치의 별은 약 100억년 살지만, 태양 지름의 900배인 오리온자리의 적색거성 베텔게우스는 1000만년도 안됐는데 임종을 앞두고 있다. 조만간 초신성으로 터질 거라고 천문학자들은 예측하고 있다. 이광식 통신원 joand999@naver.com　

우리 은하에 있는 가장 큰 별들 가운데 하나로 알려진 ‘큰개자리 VY별’이 초신성이라는 최후 단계에 접어들기 전까지 몸무게를 엄청나게 줄이고 있는 이유가 정밀 관측으로 밝혀졌다. 천문학자들은 유럽남방천문대(ESO)의 초거대망원경(VLT)을 이용해 이 적색 극대거성이 질량을 잃고 있는 이른바 ‘다이어트’ 이유를 해명해냈다. 이번 관측에서는 이 별 주위를 둘러싸고 있는 먼지 입자가 예상보다 훨씬 큰 것으로 밝혀졌다. 이는 이런 거구 별이 초신성 폭발을 일으키는 데 있어 반드시 필요한 준비 과정일 것이라고 연구자들은 설명한다. 한때 우주 최대 별로도 알려졌던 큰개자리 VY별은 정밀 측정으로 현재 8번째 큰 별로 확인되고 있다. 이 별은 우리 태양보다 약 1,420 ± 120배 크며, 이는 약 13AU(천문단위:지구-태양 간 거리)에 해당되는 길이로, 19억 7664만 km다. 질량은 태양의 30~40배, 밝기는 30만 배가 넘는다. 만일 이 별이 우리 태양의 위치에 있다면 그 크기는 이미 목성의 공전 궤도를 넘어섰고 지금도 매우 빠르게 팽창하면서 최후 단계로 접어들고 있을 것이라고 연구자들은 말한다. 이번 관측에서는 VLT에 장착된 ‘분광편광계에 의한 고대비 외계행성 연구장비’(SPHERE, 이하 스피어)를 사용했다. ‘스피어’가 채택하고 있는 적응광학 시스템은 이전보다 훨씬 뛰어난 수준으로 관측 자료를 수집한다. 이렇게 수집한 데이터는 광원에 가장 가까운 위치에 있는 구조조차 매우 상세하게 볼 수 있게 해준다. ‘스피어’는 큰개자리 VY별이 뿜어내는 밝은 빛이 주위를 둘러싼 물질로 이뤄진 구름에 어떤 영향을 미치는지를 밝혀냈다. 또 이 장비에 있는 ‘취리히 이미징 편광계’(ZIMPOL, 짐폴) 모드를 사용해 별을 둘러싸고 있는 가스와 먼지 구름을 이전보다 훨씬 깊숙한 곳까지 들여다보고 별빛이 어떻게 주위 물질들에 산란하고 편광되는지까지 볼 수 있었다고 한다. 이렇게 측정된 데이터는 여전히 불분명한 먼지의 속성을 알아내는 핵심 정보가 된다. 이런 편광 결과에서 비롯한 정밀 분석 결과는 먼지를 구성하고 있는 입자들이 상대적으로 큰 지름 0.5㎛ 정도인 것으로 밝혀졌다. 물론 이 크기 역시 매우 작지만 이는 우주에서 일반적으로 발견되는 먼지보다 무려 50배나 큰 크기다. 무거운 별은 팽창의 전 과정을 통해 상당한 양의 물질을 쏟아내는 데 이 별의 경우 매년 지구 질량의 30배에 달하는 물질을 먼지와 가스 형태로 쏟아낸다. 이렇게 생성된 물질 구름은 별이 폭발하기 전부터 이미 별 밖으로 밀려나가며 어느 시점에 먼지 중 일부가 파괴되고 나머지는 별 사이 우주공간으로 산란한다. 이런 물질은 초신성 폭발로부터 만들어지는 더 무거운 먼지들과 함께 다음 세대의 별을 형성하는데 사용된다. 하지만 이런 극대거성의 상층 대기에 존재하는 물질이 초신성 폭발 전에 어떻게 우주 공간으로 밀려나게 되는지는 여전히 밝혀지지 않고 있다. 그 메커니즘으로 가장 그럴듯한 가설은 대체로 별빛을 뿜어내는 원천이기도 한 ‘복사 압력’으로 생각돼 왔다. 하지만 복사 압력은 매우 약하므로, 먼지 입자는 별빛에 의해 밀려날 만큼은 커야 한다는 것이다. 만일 입자가 너무 작으면 별빛이 먼지 사이를 그냥 통과하고 너무 크면 무거워서 밀어내기 쉽지 않기 때문이다. 연구진이 큰개자리 VY별에서 관측한 먼지의 크기는 별빛이 효과적으로 먼지를 밀어내기에 적합한 크기를 가지고 있었다. 이에 대해 연구를 이끈 대만 천문학·천체물리학 중앙연구소의 피터 시클루나 박사는 “무거운 별의 수명은 짧다. 이런 별은 최후로 다가설수록 엄청난 양의 질량을 우주공간으로 뿜어낸다”고 말했다. 그는 또 “예전에 우리는 이런 일이 어떻게 일어나는지에 대해서는 이론상으로만 추정할 수 있었지만, 이제 우리는 데이터를 통해 이 거대 별 주위에 있는 먼지 입자들이 비교적 큰 크기를 갖고 있다는 것을 알아냈다. 이런 입자는 별의 강력한 복사 압력으로 밀려나기에 충분한 크기를 갖고 있다”면서 “바로 이런 점이 빠르게 질량을 잃어가는 현상을 설명해줄 수 있는 것”이라고 밝혔다. 비교적 큰 크기를 가진 입자들이 별과 아주 가까운 영역에서 관측됐다는 사실이 말해주는 것은 이 먼지 구름이 별로부터 나오는 가시광선을 효과적으로 산란하고 있으며 별로부터 뿜어져 나오는 복사 압력에 의해 밀쳐지고 있음을 의미한다. 또한 이런 먼지 입자의 크기는 이중 상당수가 큰개자리 VY별이 초신성 폭발로 최후를 맞이할 때 뿜어져 나오는 복사로도 살아남을 가능성이 있다는 것을 보여준다. 이렇게 확산한 먼지들은 주변 공간을 채우고 다음 세대 별을 생성하는 재료가 될 것이며 이런 별이 행성을 거느리는 데 영향을 미칠 것이다. 한편 이번 연구결과는 ‘천문학 & 천체 물리학 저널’(the journal Astronomy & Astrophysics) 최신호에 게재됐다. 사진=ESO 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

블랙홀들은 배가 고프다. 그래서 닥치는 대로 먹어치운다. 여기에 예외란 없다. 천문학자들로 이루어진 다국적 팀이 블랙홀이 별을 통째로 꿀꺽하고는 트림처럼 고속 플라스마를 우주공간으로 방출하는 현장을 목격했다. 이 거대한 에너지의 흐름은 우리 태양이 1000만년 동안 생산하는 에너지와 맞먹는 것으로 보인다. 문제의 블랙홀은 지구로부터 3억 광년 떨어진 PGC 43234 -300이라는 은하 중심에 똬리를 틀고 있는 것으로, 우리 태양 질량의 100만 배 정도지만, 초질량의 블랙홀에 비한다면 비교적 경량급에 속하는 것이다. 하지만 엄청난 중력을 갖고 있어 우리 태양 정도 크기의 별 하나 정도는 떡 먹듯이 먹어치울 수 있다. 과학자들은 블랙홀이 별이나 거대 성간 가스 뭉치들을 집어삼킬 때 자신의 열린 부분, 곧 사건 지평선 밖으로 고속의 플라스마 제트를 방출한다는 가설을 오래 전부터 세워놓고 있었다. 그러나 지금까지 그 현장이 목격된 적이 없어 어디까지나 가설 수준에서 벗어나지 못하고 있었다. 왜냐하면, 블랙홀에 붙잡혀 먹이감이 되는 운 나쁜 별들이 좀처럼 드물기 때문이다. 이번에 별이 잡아먹히는 현장은 그래도 지구에서 비교적 가까운 PGC 43234 은하에서 일어났기 때문에 관측될 수 있었다. 연구에 참여한 조에르트 판 벨젠 존홉킨스 대학 교수는 "매우 보기 드문 광경" 이라면서 "별이 파괴되고 원뿔형 제트가 분출되는 전 과정을 몇 달에 걸쳐 빠짐없이 지켜봤다. 이런 관측은 최초" 라고 의미를 부여했다. 블랙홀이 별을 집어삼키는 광경은 2014년 12월 처음으로 미국 오하이오 주립대 연구자들에 의해 발견되었다. 그들은 하와이에 있는 광학망원경으로 그 현장을 포착했던 것이다. 이에 영국 옥스퍼드 대학의 천문학자들이 포함된 판 벨젠 박사 팀은 전파망원경으로 사건의 사건의 전과정을 추적해보기로 결정했다. 광학망원경과 전파망원경, 그리고 X선 신호 등으로 모니터링한 데이터들을 총합한 결과, 그들은 다양한 영역의 파장에 걸친 이미지들을 확보할 수 있었다. 논문을 게재한 ‘사이언스’ 지의 보도에 따르면, 블랙홀이 물질을 빨아들일 때 주변에 형성되는 회오리 같은 ‘강착원반’으로부터 분출되는 것은 물질이 아니라, 별이 블랙홀에 삼켜진 결과 나타나는 강력한 전파방출임이 확인되었다. 벨젠 교수는 "블랙홀에 의해 별이 파괴되는 과정은 참으로 복잡하고 아릅답지만, 아직까지 우리는 이를 완전히 이해하지 못하고 있다" 면서 "앞으로 이번 관측자료를 토대로 별의 잔해들이 어떻게 빠른 제트를 만들 수 있는가를 연구해 블랙홀의 먹이 활동에 관한 완벽한 이론을 세울 것" 이라고 설명했다. 이광식 통신원 joand999@naver.com　

이해할 수 없는 기괴한 행동으로 천문학자들의 관심을 한몸에 받고 있는 외계 별 ‘KIC 8462852’. 지구로부터 약 1400광년 거리에 있는 이 항성에 관한 최근 소식이 미국항공우주국(NASA)의 공식 웹사이트에 25일(현지시간) 소개됐다. 천문학자들은 지난 2011년과 2013년 케플러 우주망원경을 사용해 지구와 비슷한 크기의 외계행성을 찾는 ‘케플러 미션’ 도중 갑자기 극단적으로 어두워지는 특별한 이 별을 관측했다. 당시 이 외계 별은 평소의 80% 정도밖에 안 되는 밝기로 어두워졌고 이는 천문 관측 사상 처음 있는 일이었다. 이 때문에 연구자들은 이 별이 어두워지는 원인을 두고 ‘무언가’가 그앞을 가리고 있다고 추정했다. 우선 그럴듯한 설명으로 별 주위에는 가족 단위의 혜성이 무더기로 공전하고 있다는 가설이 지난 9월 연구논문으로 발표됐다. 이때 또 다른 원인으로 행성이나 소행성이 충돌로 생긴 많은 파편이 이 별 주위를 돌면서 가렸을 수도 있다는 이론도 제기됐다. 이에 대해 미국 아이오와주립대의 천체물리학자인 마시모 마렝고 박사팀은 스피처 우주망원경을 통해 얻게 된 자료를 사용해 앞서 나온 가설의 신빙성을 뒷받침했다. ‘천체물리학 저널 레터’(The Astrophysical Journal Letters) 최신호에 실린 이 연구논문에서 이 별을 더 자세히 알 수 있는 한 가지 방법은 적외선상의 빛으로 관측 연구하는 것이다. 참고로 케플러 망원경은 이 별을 가시광선 상에서 관측했다. 연구진에 따르면, 이 별을 가린 물체가 행성이나 소행성 사이 충돌로 발생한 파편이라면 별 주위에서 적외선이 초과하는 것이 감지돼야 한다. 먼지처럼 부스러진 미세한 암석은 적외선 파장에서 감지되기에 알맞은 온도를 갖고 있다고 연구진은 설명했다. 이번에 연구진은 적외선을 감지할 수 있는 스피처 우주망원경을 사용했다. 스피처 담당자 NASA 제트추진연구소(JPL)의 마이클 베르너 박사는 “스피처는 별 주위 먼지에서 적외선 방출을 감지하기 위해 노력했다”고 말했다. 하지만 스피처를 사용해도 별 주위 먼지에서 적외선이 초과하는 것을 감지하지는 못했다. 이는 행성이나 소행성 충돌로 생긴 암석이 아니라 온도가 낮은 혜성일 가능성이 크다는 것이다. 또 혜성은 공전 주기가 매우 길고 공전 궤도가 편심성이 크기 때문에 가능한 이론이라는 것이다. 즉 2011년 케플러 미션 당시 이 별의 빛을 가렸던 천체는 가족 단위의 혜성의 선두인 매우 큰 혜성일 수 있다. 이후 2013년에는 나머지 혜성 파편이 별빛을 다시 차단했다는 것이다. 이에 대해 마렝고 박사는 이 별의 사례를 확신하기 위해서는 추가 관측이 필요하다고 말한다. 그는 “KIC 8462852는 매우 이상한 별”이라면서 “이번 사례는 처음 펄서를 발견했을 때를 떠올린다”고 설명했다. 마렝고 박사가 처음 발견한 펄서는 그때까지 아무도 본 적이 없는 이상한 신호를 방출했다. 이 첫 신호를 발견했을 당시 ‘작은 초록외계인’(Little Green Men)이 보내는 신호라고 생각해서 ‘LGM-1’이라는 이름이 붙여졌다. 하지만 이 신호는 결국 펄서라는 천체가 방출하는 자연적인 현상으로 밝혀졌다. 마렝고 박사는 “우리는 아직 이 별 주위에서 무슨 일이 일어나고 있는지 알 수 없다”면서 “하지만 이는 이 별을 매우 흥미롭게 만드는 것”이라고 말했다. 사진=NASA/JPL-칼텍 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

수많은 '곰보자국'으로 가득찬 위성을 칼로 자를듯 뻗은 토성 고리의 모습이 카메라에 포착됐다. 지난 24일(현지시간) 미 항공우주국(NASA)은 토성탐사선 카시니호가 촬영한 위성 디오네와 토성 고리의 모습을 한장의 사진으로 공개했다. 사진 속 수많은 상처와 곰보자국으로 하얗게 색칠한 위성이 바로 디오네다. 1684년 천문학자 지오바니 카시니가 발견한 디오네(Dione)는 1,123㎞에 달하는 지름을 가지고 있으며 공전주기는 2.7일이다. 특히 2년 전 NASA 제트추진 연구소는 디오네 표면 아래에 거대한 바다가 숨겨져 있을 가능성을 언급해 관심을 모은 바 있다. 이 사진은 지난 8월 17일 카시니호가 디오네에 최근접하며 촬영한 '작품' 중 NASA가 뒤늦게 공개한 것이다. 당시 카시니호는 디오네에 474km 거리까지 최근접해 몇 m 크기의 물체까지 식별할 수 있는 최고 해상도 사진들을 지구로 전송했다. 이 과정을 통해 NASA는 디오네의 세세한 표면 특징 뿐 아니라 중력장(Gravity Field)에 관한 정보까지 얻을 수 있었다. 사진에도 드러나듯 디오네는 우리의 달처럼 수많은 크레이터의 천국인데 이는 소행성 등의 천체 충돌과 과거 얼음 화산의 활동으로 인한 것으로 추측된다. 디오네가 하얗게 빛나는 이유는 옆에 위치한 또다른 위성 엔셀라두스(Enceladus) 때문인데 이곳에서 날라온 미세 얼음입자가 이웃한 디오네의 표면을 덮어 ‘상처’ 난 곳에 연고를 바르듯 표면을 밝게 만든다. 이 사진이 촬영될 당시 카시니호와 디오네와의 거리는 7만 7000km(픽셀당 464m)다. 사진=NASA/JPL-Caltech/Space Science Institute　 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

할리우드 영화로도 주목받고 있는 화성이 언젠가는 토성처럼 그럴듯한 고리를 가진 행성이 될 것 같다.최근 미국 캘리포니아대학교 버클리캠퍼스 연구팀은 화성의 위성인 포보스가 부서지면서 생긴 파편들이 2000만 년 이후 화성의 고리가 될 것이라는 연구결과를 발표했다. 우리에게 널리 알려져 있지는 않지만 화성은 2개의 초미니 달을 가지고 있다. 울퉁불퉁 감자모양을 닮은 두 달의 이름은 각각 지름 27km의 포보스(Phobos)와 16km의 데이모스(Deimos). 이중 연구팀이 주목한 것은 바로 포보스다. 지난 1877년 미국 천문학자 아사프 홀에 의해 발견된 포보스는 생김새와 크기 모두 볼품없지만 풀리지 않는 미스터리를 갖고있는 위성이다. 포보스는 화성 표면에서 불과 6000km 떨어진 곳을 돌고 있는데 이는 태양계 내 행성과 위성 거리 중 가장 가깝다. 우리 지구와 달의 거리가 보통 38만 ㎞에 달하는 것과 비교해보면 얼마나 가까운 지 알 수 있는 대목. 더욱 특이한 것은 포보스가 원래는 소행성일 가능성이 높다는 점이다. 최초 태양계를 떠돌던 소행성이 화성의 중력에 포획돼 달이 됐다는 가설이다. 이처럼 화성과 딱 붙어있는 특징 때문에 포보스가 100년 마다 1m씩 가까워져 결국 수천만 년이 지나면 충돌해 사라질 것이라는 것이 기존의 추측이었다. 이달초 미 항공우주국(NASA) 연구팀은 컴퓨터 시뮬레이션을 통해 포보스가 당초 예측보다 짧은 수백만 년 안에 갈가리 찢겨지고 일부 파편은 화성으로 떨어져 사라질 것이라고 전망한 바 있다. 연구를 이끈 벤자민 블랙 박사는 "시뮬레이션 결과 포보스는 2000만~4000만년 사이에 갈가리 찢겨지고 일부 파편은 화성 주위의 고리를 형성할 것" 이라면서 "초기에 고리 밀도는 오늘날의 토성과 비슷한 수준으로 최대 1억년은 지속될 수 있을 것" 이라고 전망했다.　 한편 포보스와 데이모스 이름은 그리스 신화에서 따왔다. 아레스와 아프로디테 사이에서 태어난 쌍둥이 형제인 포보스는 ‘공포’를, 데이모스는 ‘패배’를 뜻한다. 이 때문에 전문가들은 사라질 운명인 포보스가 딱맞는 이름을 갖고 있다고도 평한다.　 박종익 기자 pji@seoul.co.kr