▲ 태양계 탄생의 비밀을 간직한 ‘우주의 방랑자’ '공포의 대마왕' 우주에는 그 규모나 내용에서 우리의 상상을 초월하는 엄청난 사건들이 일어나고 있지만, 사람의 눈으로 볼 수 있는 천체현상 중 최고의 장관은 단연 혜성 출현일 것이다. 어떤 장대한 혜성의 꼬리는 태양에서 지구까지 거리의 2배에 달하며, 그 주기가 수십만 년을 헤아리는 것도 있다 하니 참으로 상상하기조차 힘든 일이다. 혜성이 남기고 간 부스러기라 할 수 있는 별똥별을 보며 소원을 빌어온 우리에겐 입이 딱 벌어질 스케일이라 하겠다. 태양계의 방랑자, 혜성은 태양이나 큰 질량의 행성에 대해 타원이나 포물선 궤도를 도는 태양계에 속한 작은 천체를 뜻하며, 우리말로는 살별이라고 한다. 혜성(彗星)의 ‘혜(彗)’가 ‘빗자루’라는 뜻에서도 알 수 있듯이, 빛나는 머리와 긴 꼬리를 가지고 밤하늘을 운행하는 혜성은 예로부터 고대인들에 의해 많이 관측되었다. 연대가 확실한 가장 오랜 혜성관측 기록으로는 기원전 1059년, 중국의 ‘주 나라 때 빗자루별이 동쪽에서 나타났다’는 기록이다. 유럽에서는 기원전 467년 그리스 사람들이 혜성 기록을 남겼다. 그리스 어로 혜성을 코멧(Komet)이라 하는데, 머리털을 뜻한다. 묘하게도 동서양이 혜성에 대해서는 하나의 일치된 관념을 갖고 있었는데, 그것은 혜성 출현이 불길한 징조라는 것이다. 왕의 죽음이나 망국, 큰 화재, 전쟁, 전염병 등 재앙을 불러오는 별이라고 믿었다. 고대인에게 혜성은 ‘공포의 대마왕’으로 두려움의 대상이었던 것이다. 혜성의 시차를 측정하여 혜성이 지구 대기상에서 나타나는 현상이 아닌 천체의 일종임을 최초로 밝혀낸 사람은 16세기 덴마크의 천문학자 튀코 브라헤였다. 이는 아리스토텔레스의 우주관을 뒤엎은 대단한 발견이었다. 아리스토텔레스는 달을 경계로 삼아 지상과 천상의 세계를 엄격하게 나누었는데, 무상한 지상의 세계와는 달리 천상은 세계는 변화가 없는 완전한 세계라고 주장했던 것이다. 그러나 튀코의 이 발견으로 천상의 세계 역시 무상하다는 것이 밝혀진 셈이다. 혜성이 태양계의 구성원임을 입증한 사람은 17세기 영국 천문학자 에드먼드 핼리였다. 1682년, 핼리는 어느 날 혜성을 본 후, 옥스퍼드 대학 도서관에 있던 옛날 혜성기록을 뒤져본 결과, 1456년, 1531년, 1607년에 목격된 혜성이 자기가 본 것과 비슷하다는 점을 깨닫고, “이 혜성은 불길한 일을 예시하는 별이 아니라, 76년을 주기로 지구 주위를 타원궤도로 도는 천체로, 1758년 다시 올 것이다“라고 예언했다. 그는 자신의 예언을 확인하지 못하고 죽었지만, 과연 1758년 크리스마스 밤에 이 혜성이 나타난 것을 독일의 한 농사꾼 아마추어 천문가가 발견했다. 이로써 이 혜성이 태양을 끼고 도는 하나의 천체임이 증명되었고, 핼리의 업적을 기리는 뜻에서 ‘핼리 혜성’이라 이름지어졌다. ▲ 핼리 혜성에 얽힌 한 소설가의 슬픈 사연 이 핼리 혜성에는 한 소설가의 슬픈 사연이 얽혀 있다. '톰 소여의 모험', '허클베리 핀의 모험' 등으로 우리에게도 친숙한 마크 트웨인이 그 주인공으로, 그는 핼리 혜성이 온 1835년에 태어나서, 혜성이 다시 찾아온 1901년에 세상을 떠났다. 76년 주기인 혜성과 주기를 같이한 트웨인은 만년에 불우한 삶을 살았다. 70세 때 아내와 장녀인 수지가 같은 시기에 세상을 떠나고, 몇 년 후에는 셋째 딸마저 간질로 그 뒤를 따랐다. 남은 자식이라고는 둘째 딸 클라라뿐이었다. 그는 실의에 빠진 채 만년을 보냈는데, 유일한 즐거움은 과학책을 읽는 것이었다. "나는 1835년 핼리 혜성과 함께 왔다. 내년에 다시 온다고 하니 나는 그와 함께 떠나려 한다. 내가 만일 핼리 혜성과 함께 가지 못한다면 그것은 내 인생에서 가장 실망스러운 일이 될 것이다"라고 말했던 트웨인은 1910년 어느 날 밤 별이 뜰 무렵 둘째 달 클라라의 손을 잡고 “안녕, 클라라. 우린 꼭 다시 만날 수 있을 거야”라고 말을 남겼는데, 그때 핼리 혜성이 다시 지구를 찾아왔고, 트웨인은 그 이튿날 세상을 떠났다. 1910년 4월 21일이었다. 핼리 혜성이 가장 최근에 나타난 해는 1986년이었고, 다음 방문은 2061년으로 예약되어 있다. 필자뿐 아니라 현재 지구 행성에서 살고 있는 70억 인구 중 3분의 1은 그때 핼리 혜성이 태양을 향해 달려가는 장관을 볼 수 없을 것이다. 핼리 혜성은 7만 6000년 후에 수명을 다하게 된다. 핼리 혜성처럼 태양계 내에 붙잡혀 길다란 타원궤도를 가지고 주기적으로 태양을 도는 혜성을 주기 혜성이라 하고, 포물선이나 쌍곡선 궤도를 갖고 있어 태양에 딱 한 번만 접근하고는 태양계를 벗어나 다시는 돌아오지 않는 혜성을 비주기 혜성이라 한다. 주기 혜성은 200년 이하의 주기를 가지는 단주기 혜성과, 200년 이상 수십만 년에 이르는 주기를 가진 장주기 혜성으로 나누어진다. 혜성은 크게 머리와 꼬리로 구분된다. 머리는 다시 안쪽의 핵과, 핵을 둘러싸고 있는 코마로 나누어진다. 핵이 탄소와 암모니아, 메탄 등이 뭉쳐진 얼음덩어리라는 사실이 최초로 밝혀진 것은 1950년 미국의 천문학자 위플에 의해서였다. 그러니 혜성의 정체가 제대로 알려진 것은 반세기 남짓밖에 되지 않은 셈이다. 핵을 둘러싼 코마는 태양열로 인해 핵에서 분출되는 가스와 먼지로 이루어진 것으로, 혜성이 대개 목성궤도에 접근하는 7AU 정도 거리가 되면 코마가 만들어지기 시작한다. 우리가 혜성을 볼 수 있는 것은 이 부분이 햇빛을 반사하기 때문이다. 코마의 범위는 보통 지름 2만~20만km 정도로 목성 크기만 하기도 하고, 때로는 지구와 달까지 거리의 약 3배나 되는 100만km를 넘는 것도 있다. 혜성의 꼬리는 코마의 물질들이 태양풍의 압력에 의해 뒤로 밀려나서 생기는 것이다. 이 황백색을 띤 꼬리는 태양과 반대방향으로 넓고 휘어진 모습으로 생기며, 태양에 다가갈수록 길이가 길어진다. 꼬리가 긴 경우에는 태양에서 지구까지의 거리 2배만큼 긴 것도 있다니, 참으로 장관이 아닐 수 없겠다. 태양에 가까이 다가가면 두 개의 꼬리가 생기기도 하는데, 앞에서 말한 먼지꼬리 외에 가스 꼬리 또는 이온 꼬리라고 불리는 것이 생긴다. 태양 반대쪽으로 길고 좁게 뻗는 가스 꼬리는 이온들이 희박하여 눈으로는 잘 보이지 않지만, 사진을 찍어 보면 푸른색을 띤 꼬리가 길게 뻗어 있는 것을 볼 수 있다. 근래에 온 혜성으로 단연 화제를 모았던 것은 1994년 7월 16일 목성과 충돌한 슈메이커-레비9 혜성이었다. 21개로 쪼개어진 조각들이 목성의 남반구에 차례로 충돌했는데, 충돌 당시 전 세계의 관심을 모았으며, 방송에서는 큰 화제가 되기도 했다. 외계 물체 중 최초로 태양계의 물체에 충돌하는 장관을 실감나게 보여주었던 것이다. 혜성 탐사선으로는 미국의 스타더스트 호가 99년 2월에 발사되었다. 이 탐사선은 2004년 1월에 혜성 와일드 2로부터 표본을 채취해 지구로 돌아왔다. 또한 67P/추류모프-게라시멘코’ 혜성에 착륙을 시도하기 위한 유럽우주국의 로제타 호는 2004년 3월에 발사되었는데, 지난 2014년 11월 12일 로제타 호의 탐사 로봇 ‘필레’가 역사상 최초로 67P 혜성에 성공적으로 착륙했다. 현재 로제타 호는 태양에 접근해가는 혜성 궤도를 돌면서 같이 따라가고 있는 중이다. ▲ '혜성들의 고향' 혜성은 어디에서 오는가? 혜성의 고향을 알기 위해서는 먼저 그 기원을 알지 않으면 안된다. 널리 받아들여지는 혜성 기원론에 따르면, 혜성은 행성과 위성들이 만들어지고 남은 잔해이기 때문에 태양계만큼이나 오래된 천체라는 것이다. 이 잔해들이 해왕성 너머 30~50AU 공간에 납작한 원반 모양으로 분포하고 있는데, 이곳이 바로 단주기 혜성들의 고향으로 카이퍼 대라 한다. 장주기 혜성의 고향은 그보다 훨씬 멀리, 5만~15만AU 가량 떨어진 오르트 구름이다. 지름 약 2광년으로, 거대한 둥근 공처럼 태양계를 둘러싸고 있는 오르트 구름은 수천억 개를 헤아리는 혜성의 핵들로 이루어져 있다. 탄소가 섞인 얼음덩어리인 이 핵들이 가까운 항성이나 은하들의 중력으로 이탈하여 태양계 안쪽으로 튕겨들어 혜성이 되는 것이다. 이 혜성은 온도가 매우 낮은 태양계 바깥쪽에 있었기 때문에 태양계가 탄생할 때의 물질과 상태를 수십억 년 동안 그대로 지니고 있는 만큼 태양계 탄생의 비밀을 간직한 ‘태양계 화석’이라 할 수 있다. 단주기 혜성의 경우, 태양에서 목성과 해왕성 사이를 타원궤도를 그리며 운동한다. 태양계 내의 천체가 태양에서 가장 멀리 떨어져 있을 때의 거리를 원일점, 가장 가까이 있을 때의 거리를 근일점이라 하는데, 단주기 혜성은 원일점의 위치에 따라 목성족, 토성족, 천왕성족, 해왕성족으로 나누어진다. 예컨대, 가장 짧은 3.3년 주기의 엥케 혜성은 목성족, 76년 주기의 핼리 혜성은 해왕성족에 속한다. 장주기 혜성은 해왕성 바깥까지 갔다가 되돌아오는 길쭉한 타원궤도로, 대부분의 혜성이 이에 속한다. 원일점은 대략 1만~10만AU 정도 거리에 있다. 우주 속에 영원한 것이 어디 있으리오마는, 혜성의 경우는 더욱 극적이다. 태양의 인력에 이끌려 태양계 안으로 들어온 혜성들은 각기 다른 운명을 겪는데, 태양과 행성들의 인력에 따라 궤도가 달라져, 어떤 것은 태양계 밖으로 밀려나 다시는 돌아오지 못하고 우주의 미아가 되거나, 행성의 강한 인력으로 쪼개지기도 한다. 또 어떤 것은 태양이나 행성에 충돌하여 최후를 맞는 경우도 있다. 보통 혜성은 서울시만한 크기로, 혜성이 태양을 방문할 때마다 핵에서 약 1억 톤 가량의 물질을 방출하기 때문에 핵 표면이 약 3m씩 줄어든다고 한다. 엥케 혜성은 천 번 곧, 3,300년 후, 수백억 년을 사는 별에 비해서는 참으로 찰나의 삶을 사는 존재라 하겠다. 혜성은 궤도를 운행하면서 티끌이나 돌조각들을 궤도상에 흩뿌리는데, 이러한 혜성의 입자들이 혜성 궤도 주위에 모여 있는 것을 유성류(流星流)라 한다. 공전하는 지구가 이 유성류 속을 지날 때 지구 대기와의 마찰로 불타며 떨어지는데, 이것을 유성 또는 별똥별이라 하며, 많은 유성이 무더기로 떨어지는 것을 유성우(流星雨)라 한다. 유성우는 지구 대기권으로 평행하게 떨어지지만, 우리가 보기에는 하늘의 한 곳에서 떨어지는 것처럼 보인다. 이 중심점을 복사점이라 하고, 복사점이 자리한 별자리의 이름을 따라 유성우의 이름이 정해진다. 유성우 중에서는 특히 사자자리 유성우가 유명한데, 주기 33년의 템펠-터틀 혜성이 연출하는 것으로서, 매년 11월 17일과 18일을 전후하여 시간당 십수개에서 많은 경우 수십만 개의 유성이 떨어진다. 혜성이 지구가 형성되기 전부터 존재했다는 것은 알려져 있지만, 아직도 혜성의 많은 부분은 신비에 싸여 있다. 어떤 학자들은 혜성이 가져다준 물이 지구의 바다를 만들었다고 주장하기도 하고, 어떤 학자들은 지구에 생명의 씨앗과 생명의 물질을 공급해왔다는 주장도 한다. 한편, 중생대 말 공룡을 비롯한 지구상의 생물 대부분을 멸종시킨 거대한 재앙의 근원이 혜성 충돌 때문이라는 주장은 거의 정설로 굳어가고 있다. 만약 이러한 주장들이 사실이라면 혜성은 지구 생명의 창조자이자 파괴자이며, 인류의 미래와 운명에 직결되어 있는 존재인 셈이다. 마지막으로 장주기 혜성 하나. 1975년에 발견된 웨스트 혜성은 원일점이 13,560AU(1AU는 지구-태양 간 거리 1.5억km)로, 현재까지 가장 긴 주기를 가진 혜성의 하나로 기록되고 있는데, 그 주기가 무려 55만 8300년이다. 지난 75년에는 태양을 지나친 뒤 네 조각으로 쪼개지면서 장관을 연출했던 웨스트 혜성의 다음 도래년은 서기 569,282년이다. 우리 인류가 문명사를 엮어온 것이 고작 5000년인데, 과연 그때까지 이 지구 행성에서 살아남아, 웨스트 혜성이 태양을 향해 시속 34만km로 돌진해가는 장관을 다시 볼 수 있을까? 이광식 통신원 joand999@naver.com　

멀고 먼 태양계 끝자락에 위치한 '저승'이 서서히 모습을 드러내고 있다. 지난 23일(이하 현지시간) 미 항공우주국(NASA)은 탐사선 뉴호라이즌스가 촬영한 명왕성과 카론의 사진을 영상과 함께 공개했다. 지난 2006년 발사이후 무려 47억km를 날아가 현재 명왕성에 2500만km까지 접근한 뉴호라이즌스호는 이제 명왕성의 전체적인 윤곽이 보이는 사진을 지구로 전송하고 있다. 이번에 공개된 이미지는 지난달 29일부터 지난 19일까지 촬영된 탐사선의 '작품'을 정리한 것으로 명왕성과 카론의 지형 모습이 흐릿하게나마 보이는 것이 특징. NASA에 따르면 뉴호라이즌스는 다음달 14일 명왕성에 1만 2500㎞까지 접근해 연구에 충분한 보다 선명한 이미지를 보내올 것으로 기대되고 있다. 지금은 ‘134340 플루토’(134340 Pluto)라 불리며 행성 지위를 잃고 ‘계급’이 강등된 명왕성은 특이하게도 총 5개의 달을 가지고 있다. 각각의 이름은 카론(Charon), 케르베로스(Kerberos), 스틱스(Styx), 닉스(Nix), 히드라(Hydra)로 모두 그리스 신화에 나오는 저승과 관련이 있다. 이중 명왕성의 ‘물귀신’이 된 위성이 바로 죽은 자를 저승으로 건네준다는 뱃사공 카론이다. 애초 명왕성의 위성이라고 생각됐던 카론이 서로 맞돌고 있는 사실이 확인된 것. 그 이유는 이렇다. 지난 2006년 국제천문연맹(IAU)이 행성 분류 정의를 변경했는데 크게 3가지 조건이 붙었다. 첫째 태양 주위를 공전하며, 둘째 충분한 질량과 중력을 가지고 구(sphere·球) 형태를 유지해야 하며, 셋째 그 지역의 가장 지배적인 천체여야 한다. 문제는 2000년대 들어 카론 등 새로운 천체가 발견돼 명왕성의 지배적인 위치가 흔들리면서 시작됐다. 이에 유럽 천문학자들을 중심으로 투표를 통해 명왕성 행성 퇴출을 결정했다. 이에 가장 크게 반발한 것은 역시 미국이다. 태양계 행성 중 유일하게 미국인이 발견한 것은 물론 행성 퇴출 전 이곳에 뉴호라이즌스까지 보냈기 때문이다. 명왕성의 발견자는 LA 다저스 에이스 클레이튼 커쇼의 증조부인 천문학자 클라이드 톰보(1906-1997)로 특히 그의 유골 일부는 뉴호라이즌스호에 실려있기도 하다. 이같은 지구에서의 논쟁과는 별개로 뉴호라이즌스호는 나홀로 자신의 임무를 성실히 수행하고 있다. 특히 이 탐사선에는 임무와 별 상관없는 비밀품목들이 실려있다. 톰보의 유골 일부는 물론 미국 국기, 우표, 25센트 동전, 이름 43만 4000개가 실린 CD-ROM 등이 그것이다. 지난 2006년 1월 발사된 뉴호라이즌스는 오는 7월 14일 아직까지 알려진 것이 거의 없는 바로 이곳 ‘저승’에 도착한다. <뉴호라이즌스의 여정> * 2006년 1월 발사 * 2011년 3월 18일/천왕성 궤도를 지나다 * 2014년 8월 1일/ 해왕성 궤도를 지나다 * 2015년 7월 14일/국제 표준시(UTC) 기준 11시 47분 명왕성 접근 통과(명왕성에서 13,695km 거리, 초속 13.78km) * 2015년 7월 14일/국제 표준시(UTC) 기준 12시 01분 명왕성의 위성인 카론 접근 통과(카론에서 29,473km 거리, 초속 13.87km) * 2016년~2020년/카이퍼 띠 천체들 접근 통과 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

소설가 신경숙(52)씨의 표절 논란이 한국 문단의 자정 운동으로 옮아갔다. 정화의 핵심은 창비·문학동네·문학과지성사로 대표되는 3대 출판 권력의 ‘침묵의 카르텔’이다. 상호견제 기능을 상실한 ‘마피아’식 패밀리주의에서 비롯된 침묵의 카르텔이 온갖 폐단을 낳고 있기 때문이다. 문단 내에선 한국 문단의 진정한 자정 운동은 이들 출판사가 전면에 나설 때 비로소 시작된다는 지적이 나오고 있다. 1990년대 들어 대중문화가 주목을 받으며 한국 문단은 급속도로 재편됐다. 80년대를 지배하던 거대 이념이 쇠퇴하고 문예지마다 추구하던 선명한 이념도 사라지면서 이윤 추구가 그 공백을 메웠다. 90년대 초반 대중문학을 지향하며 등장한 문학동네(문동)가 문단 재편의 기폭제가 됐다. 이념적 색채가 짙은 창비도, 지적 엘리트주의를 내세웠던 문학과지성사(문지)도 출판상업주의의 길로 급선회했다. 출판상업주의가 문단 작동의 메커니즘이 되면서 문학 질서는 세 출판사를 중심으로 고착화돼 갔다. 원로 소설가 현길언씨는 “문단의 주류 출판사들이 1990년대를 넘어서며 대형화하고 주식회사화하면서 경영논리를 주되게 앞세워 권력화 과정을 밟았다”고 진단했다. 박철화 문학평론가는 “사회적 대세에 질문하고 저항하는 게 문학의 가치인데 창비나 문지가 너무나 쉽게 문학의 상업성과 대중문학에 투항했다”고 말했다. 유성호 한양대 교수는 “이익을 내지 못하면 존립하기 어렵다는 강박이 강해져 문학권력을 중심으로 사람들을 모으고 관리하는 시스템이 강화됐다”고 지적했다. 문제는 이들 출판사의 독점적 영향력이 커지고 상호 견제 기능이 없어지면서 비판의 성역이 됐다는 점이다. 대중문화를 지향하는 사회 변화와 맞물려 서로 닮아가면서 80년대 ‘창비-문지’로 대변되는 견제 기능이 자취를 감춘 것. ‘실천문학’ ‘현대문학’ ‘문예중앙’ 등 여타 문예지들이 맥을 못 추는 상황에서 삼각 카르텔은 더욱 공고해졌다. 현직 작가들이나 평론가들은 “기획사 가수들이 지상파 방송에 출연하지 못하면 안 되듯 작가들도 세 출판사에서 책을 내지 않으면 1급 작가로 인정받지 못하고 책을 안 낸 것과 마찬가지”라며 “세 출판사가 한국 문단을 좌지우지하고 있다”고 입을 모았다. 한 평론가는 “요즘은 대학교수도 세 출판사와 관련된 사람만 되는 것 같다”며 “2000년대 초반 문학권력 논쟁 때보다 권력 자체가 더 공고해지고 심화된 것 같다”고 털어놨다. 다른 평론가는 “책을 잘 파는 문동에서는 인세 수입을 얻고 지적 엘리트를 지향하는 문지를 통해서는 문학성을 인정받으며 창비를 통해서는 진보적 정당성을 인정받고…. 문단 내에선 세 출판사 도장을 찍어야만 작가로서 완성된다는 분위기가 지배적”이라고 전했다. 신경숙은 세 출판사를 순례한 대표적인 작가다. 문지에서 ‘풍금이 있던 자리’ ‘기차는 7시에 떠나네’ ‘딸기밭’, 문동에서 ‘깊은 슬픔’ ‘외딴방’ ‘강물이 될 때까지’(‘겨울 우화’ 개정판) ‘바이올렛’ ‘종소리’ ‘리진’ ‘어디선가 나를 찾는 전화벨이 울리고’ 등을 냈다. 이번에 표절 문제가 제기된 ‘전설’이 실린 소설집 ‘감자 먹는 사람들’과 210만부라는 기록적인 판매고를 올린 ‘엄마를 부탁해’는 창비에서 출간했다. 삼각 카르텔은 다양한 문제점을 야기하고 있다. 박 평론가는 “문학을 시작하려는 사람들이 자기 언어로 극한까지 밀어붙이고 그걸로 평가받겠다는 자세와는 거리가 먼 데서 출발한다”고 통탄했다. “다들 어느 출판사에서 책을 내야 하는지, 그 출판사 패밀리가 되려면 누구를 통해야 하는지가 초미의 관심사가 됐다. 출판사 편집위원의 문학적 성향에 맞춰 거기에 어필하려 하고 세 곳 중 한 곳에 간택돼 그 패밀리라는 구성원의 인증을 받아야 문단에서 살아남을 수 있다고 생각한다. 문단 삼각 카르텔이 저지른 가장 나쁜 죄악이다.” 작가들과 비평가들도 제 목소리를 내지 못하게 됐다. 한 평론가는 “비주류에서 일관되게 문학권력을 비판해 온 권성우 평론가라면 모르겠지만 대부분의 비평가들은 특정 출판사와 이해관계를 같이하기 때문에 해당 출판사와 그 작품을 비판하게 되면 자살골을 넣는 꼴이 된다”고 꼬집었다. 다른 평론가는 “세 출판사를 비판하면 문단에서 배제된다. 제일 겁내는 건 작가들이다. 비평가들도 세 출판사에서 배제될까 봐 포괄적인 문학권력 논의에서 빠지려고 한다”고 말했다. 박록삼 기자 youngtan@seoul.co.kr 김승훈 기자 hunnam@seoul.co.kr

-소행성 세드나는 강탈한 천체이다 외부 태양계의 어떤 천체들은 지나가는 별들에게서 '강탈'한 것이라는 연구 결과가 발표되어 관심을 끌고 있다. 2003년에 발견된 소행성 세드나는 약 40억 년 전 부근을 지나던 별에게서 빼앗은 것일 가능성이 높으며, 그 과정에서 우리 태양은 수백 개의 소행성들을 잃어버린 것으로 보인다고 논문은 말하고 있다. 세드나가 왜 다른 행성들에 비해 기괴할 정도로 길죽한 궤도를 갖고 있는가에 대한 해답은 이 '강탈'에 있다고 연구자들은 보고 있다. 세드나는 1930년 명왕성이 발견된 이래 태양계로부터 가장 먼 곳에서 발견된 소천체로, 궤도는 심한 이심률을 가진 타원형이며, 태양에 가까운 근일점은 지구와 명왕성간 거리의 약 3배, 원일점은 그 10배 정도의 거리에까지 이르는 기형적인 것이다. 세드나의 크기는 명왕성의 반 정도, 반지름은 약 500km, 공전주기는 1만1400년이지만, 태양까지의 거리는 해왕성에 비해 2~20배까지에 이른다. 세드나가 왜 이렇게 괴상한 궤도를 도는 것인지에 대해 천문학자들은 지금까지 골머리를 앓아왔다. 그런데 이번 라이덴 천문대의 루시 옐코바(Lucie Jílková) 박사가 이끄는 연구팀이 세드나의 궤도에 대해 '강탈' 가설을 내놓은 것이다. 옐코바 박사와 그 연구팀은 우리 태양에게 세드나를 강탈당한 가능성이 있는 별 1만 여 개에 대한 시뮬레이션 결과를 '뉴 사이언티스트(New Scientist)' 지에 발표했다. 그들은 모델에 완벽하게 일치하는 잠재적 피해 항성 하나를 발견하여 'Q'라는 이름표를 붙였다. 외부 태양계를 떠도는 세드나의 모항성, 이른바 '세드니토스'의 후보로 떠오른 별들의 수는 열 개가 넘으며, 이들의 근원지는 아직 미스터리로 남아 있다. 연구팀은 40억 년 이전에 우리 태양 질량의 약 80% 남짓한 별이 해왕성 궤도 거리의 11배쯤 되는 태양계 바깥을 지나다가 태양에게 세드나를 빼앗긴 것으로 보고 있다. 이 과정에서 태양은 수백 개의 얼음 소행성들을 잃어버린 것으로 추정되고 있다. 두 별 사이에 일어난 중력적인 혼란의 여파로 수백 개의 소행성들이 우주 속으로 내동댕이쳐진 것이다. 비록 지금까지 발견된 소행성은 얼마 되지 않지만, 세드나는 소행성들이 모여 있는 카이퍼 띠와 그 바깥 태양계를 떠도는 수천 개의 소행성 중 하나이다. 그러나 이들 소행성이 태양계 초기의 잔여 물질인 것과는 달리 세드나를 비롯해 기형적인 궤도를 도는 천체들은 전혀 다른 기원을 갖고 있는 천체인 셈이다. 이 우주적인 강탈 사건의 확실한 물증을 잡으려면 세드나까지 가서 그 구성물질을 조사해보는 것이 가장 확실한 방법이다. 세드나가 다른 카이퍼 띠의 소행성과 성분이 전혀 다르다면 이 가설은 정설이 되겠지만, 하지만 인류가 세드나로 가는 일은 백 년 안에는 이루어지지 않을 것으로 보인다. 이광식 통신원 joand999@naver.com　

지구로부터 아주 먼거리에 있는 은하 속 ‘괴물 블랙홀’의 무게를 천문학자들이 알마 전파망원경의 도움으로 측정하는 데 성공했다고 미국과 일본의 천문학자들이 밝혔다. 이런 거대 블랙홀의 질량은 은하와 블랙홀의 진화 관계를 밝히는 데 매우 중요한 정보가 된다. 많은 은하 중심에는 거대한 블랙홀이 존재하는 것으로 여겨진다. 천문학자들은 우리 태양의 수백만 배에서 수백억 배에 달하는 것을 ‘초거대질량 블랙홀’이라고 부른다. 이런 블랙홀의 질량과 이를 포함한 은하(모은하) 중심(팽대부)의 질량 혹은 밝기 사이에는 상호관계가 있는 것으로 알려졌는데 은하의 성장과 발전에는 이런 거대한 블랙홀이 크게 영향을 주고 있는 것으로 시사된다. 즉 이런 관계를 확인하기 위해서는 초거대질량 블랙홀의 질량을 구하는 것이 중요하다. 블랙홀의 중력 영향을 받는 천체의 움직임을 측정하면 질량을 추정할 수 있지만, 고해상도 측정이 필요해 블랙홀 중력 이외의 영향을 고려해야 해 계산이 쉽지 않다고 한다. 천문학자들은 화로자리 방향으로 약 5200만 광년 거리에 있는 막대나선은하 NGC 1097을 알마 전파망원경으로 관측한 데이터를 이용해 이 은하 중심에 있는 초거대질량 블랙홀의 질량을 계산하는 데 도전했다. 이들이 사용한 방법은 은하 중심 부근 분자가스의 분포와 운동 모습을 전파 관측으로 정밀하게 측정하는 것이다. 분자가스는 주위의 영향을 받기 어려우므로 움직임을 측정하기 쉽고 블랙홀의 질량을 구하는 데 효과적이라고 한다. 이런 관측결과를 바탕으로 천문학자들은 천체모델을 만들고 분자가스의 움직임을 재현하기 위해 조건을 조사했다. 그 결과, NGC 1097의 중심부에 있는 초거대질량 블랙홀의 질량은 태양의 약 1억 4000만 배인 것으로 확인됐다. 연구에 참여한 미국 국립전파천문대의 카틱 쉬스 박사는 이런 막대나선은하를 비롯해 나선은하와 같은 만기형 은하에 대해 이런 방법으로 초거대질량 블랙홀의 질량을 측정한 사례는 이번이 처음이라고 설명했다. 연구를 이끈 일본 소고켄큐대학원대학의 오오니시 쿄코 연구원은 “알마 망원경은 단 2시간 정도 관측으로 은하 중심부 가스의 운동 데이터를 얻을 수 있었다”면서도 “은하 중심 블랙홀의 관계를 밝히기에는 다양한 형태의 많은 은하로부터 블랙홀 질량을 구할 필요가 있지만 알마 망원경을 사용하면 현실적인 시간에 많은 은하 관측을 수행할 수 있을 것”이라고 말했다. 이번 연구성과는 국제 학술지 ‘천체물리학 저널’(Astrophysical Journal) 19일 자에 게재됐다. 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

단 한장의 사진이지만 이 속에는 인간의 머리로는 상상이 가지않는 '우주'가 가득 담겨있다. 최근 유럽우주기구(ESA)가 허블우주망원경으로 촬영한 은하들의 모습을 홈페이지를 통해 공개해 관심을 끌고있다. 사진 속 장소는 지구로부터 약 1억 1000만 광년 떨어진 고래좌에 위치한 '힉슨 밀집은하군 16'(Hickson Compact Group 16·이하 HCG 16)이다. 이 한 장의 사진 속에는 놀랍게도 HCG 16에 포함된 총 7개의 은하 중 4개의 은하가 포함돼 있다. 가장 좌측부터 순서대로 NGC 839, NGC 838, NGC 835, NGC 833으로 모양 만큼이나 각 은하의 특징도 다르다. 먼저 NGC 839는 소위 은하가 은하를 잡아먹는 '은하 포식'(galactic cannibalism) 모습을 띄고있다. 다소 괴기스럽게도 느껴지지만 은하가 은하를 잡아먹는 일은 우주에서 매우 흔한 일이다. 작은 은하들은 점차 합체되면서 대형 은하로 발전하며 우리 은하 역시 과거 수많은 은하를 잡아먹은 흔적이 있다. 또한 NGC 838은 폭발적으로 별을 생성하는 은하로 중심에 블랙홀은 없는 것으로 추정된다. 이에반해 NGC 835과 NGC 833는 믿기 힘들 만큼의 밝은 빛을 내뿜는 세이퍼트 은하(Seyfert galaxy)로 분류되며 그 중심에 초질량 블랙홀을 가지고 있다. 한마디로 상상을 초월하는 우주의 흥망성쇠가 이 사진 속에 모두 펼쳐지고 있는 셈이다. ESA 측은 "이 이미지는 허블우주망원경과 유럽남방천문대(ESO)의 데이터를 합쳐 만든 것" 이라면서 "검은 배경에서 점으로 빛나는 천체 역시 은하" 라고 설명했다. 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

'신비의 행성'으로 불리는 토성은 신비하고 아름다운 고리만 가진 것은 아니다. 확인된 것만 무려 62개의 위성을 가진 '달부자' 이기도 하다. 최근 미 항공우주국(NASA)은 카시니호가 촬영한 토성의 달 ‘디오네’(Dione)의 표면 사진을 공개해 관심을 끌고있다. 지난 16일(미 현지시간) 디오네에서 불과 516km 떨어진 곳에서 촬영된 이 사진은 울퉁불퉁한 표면 모습이 손에 잡힐듯 생생히 드러나 있다. 크고 작은 수많은 크레이터가 표면 곳곳에 생성돼 있어 얼핏보면 우리의 달처럼 보일 정도. 디오네는 1684년 천문학자 지오바니 카시니가 발견한 것으로, 지름 1120㎞, 공전주기는 2.7일이며 토성의 강력한 자기권 안에 있다. 특히나 디오네에 학자의 관심이 쏠리는 것은 2년 전 NASA 제트추진 연구소가 표면 아래에 거대한 바다가 숨겨져 있을 가능성을 언급했기 때문이다. 현재 태양계 내에는 토성 위성 ‘엔셀라두스’와 ‘타이탄’, 목성 위성 ‘유로파’에 물이 있는 것이 확실시 되며 ‘디오네’도 유력 후보로 올라있는 상태다. 한편 NASA에 따르면 현재 디오네에 근접한 카시니호는 오는 10월 경 엘셀라두스(Enceladus)에 접근한다. 엔셀라두스는 지름이 500km에 불과한 작은 위성이지만 수증기와 얼음의 간헐천이 뿜어져 나온다는 사실이 확인되면서 큰 관심을 모으고 있다. 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

지금으로부터 5억 년 전쯤, 우리 지구의 이웃 금성에는 활발한 화산활동이 있었다고 과학자들은 생각하고 있다. 왜냐하면 오늘날 우리는 금성에서 지금도 화산활동이 활발하게 일어난 증거를 찾을 수 없었기 때문이다. 그런데 지금 유럽우주국(ESA)의 금성탐사선 비너스익스프레스호(號)가 이런 금성에서 여전히 화산활동이 일어나고 있음을 보여주는 증거를 찾아냈다고 천문학자들이 밝혔다. 이들 학자는 금성의 화산활동에 관한 이런 증거는 금성이 어떻게 비슷한 크기인 우리 지구와 달리 다른 진화의 길을 걸었는지 설명하는 데 도움이 될 수 있다고 말하고 있다. 천문학자들은 금성 표면에서 확연히 드러나는 열점(핫스팟)들을 조사했다. 연구에 참여한 독일 막스플랑크 태양계연구소 유진 샬리긴 연구원은 “우리는 금성 표면의 한 열점이 갑자기 더 뜨거워졌다가 다시 식는 현상을 수차례 관측했다”고 밝혔다. 또 “이런 열점들은 레이더 영상에서 구조상 열곡대(평행한 두 단층애로 둘러싸인 좁고 긴 골짜기인 열곡이 길게 이어져 형성된 띠)로 알려졌지만, 하루하루 온도가 변하는 것을 관측한 것은 처음이다”며 “이는 아직 화산활동이 활발하다는 것을 시사하는 증거”라고 말했다. 열곡대는 지각 밑에서 분출하는 마그마와 종종 관련 있는 지표면의 균열로 발생한다. 이 과정에서 용암류로 인한 균열로 뜨거운 물질이 지표면으로 분출할 수 있다. 연구팀은 ‘보고 대상 A’(Object A)로 알려진 한 열점은 크기가 약 1㎢, 온도가 섭씨 830도로 측정됐다고 밝혔다. 이는 지구에 있는 열점이 평균 섭씨 480도인 것보다 훨씬 높은 것이다. 이런 최신 조사결과는 가장 최근 화산 활동을 암시한 비너스익스프레스호의 또 다른 데이터와도 일치한다. 2010년, 여러 화산으로부터 나온 적외선 영상은 수천에서 수백만 년 동안 용암류가 존재했음을 보여줬다. 몇 년 뒤, 학자들은 금성의 초고층 대기에서 이산화황도 확인했다. 이는 활발한 화산활동에 관한 또 다른 잠재적 신호이다. 하지만 이 결과는 며칠 간격으로 촬영된 영상에서 과학자들이 금성 표면 사이의 밝기 변화를 처음 발견한 것이어서 확정할 수는 없다. ESA의 금성 프로젝트 담당자인 호칸 스베뎀 박사는 “우리는 마침내 태양계 내에서 격렬하게 활동하는 작은 모임에 금성을 포함할 수 있을 듯하다. 이 연구는 금성이 현재도 활발하고 변화하고 있음을 보여준다”며 “이는 지구와 금성이 다른 진화를 걷게 된 역사를 이해하는 탐구에서 중요한 단계”라고 말했다. 사진=ESA 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

빅뱅 직후 우주의 비밀을 간직한 '태초의 별'이 발견됐다. 지난 17일(현지시간) 유럽남방천문대(ESO)는 칠레 VLT(Very Large Telescope) 망원경으로 이론으로만 존재하던 초기 우주의 모습을 담은 은하를 발견했다고 발표했다.약 137억 년 전 빅뱅이 일어난 후 8억 년이 지나 생성된 것으로 추정되는 이 은하의 이름은 'CR7'로 유별나게 밝은 것이 특징이다. 그간 천문학자들은 빅뱅 직후 생성된 태초의 물질로 만들어진 별이 존재했을 것이라는 가설을 세워왔다. 이를 '종족 III'(Population III)라 부르는데 질소와 헬륨, 리튬으로만 만들어졌으며 이들 중 거대한 질량을 가진 별들은 초신성으로 폭발해 그 뒤를 잇는 종족 I (우리 태양이 여기에 속함), 종족 II 별들에 '재료'를 제공했다. 곧 종족 III는 우주에서 최초로 탄생한 제 1 세대 별로 정의됐지만 문제는 실제 존재한다는 관측 결과가 한번도 나오지 않은 것이다. 이는 종족 III가 200만 년 정도의 굵고 짧은 삶을 살다갔기 때문으로 이번에 ESO측이 이를 처음으로 입증했다. 연구를 이끈 데이비드 소브랄 박사는 "심우주를 관측하던 중 마치 야광처럼 빛나는 멀고 먼 은하를 우연히 발견했다" 면서 "이 은하는 빅뱅 이후 초기 우주 형성의 다리 역할을 한 것"이라고 설명했다. 이어 "이번 발견은 빅뱅 이후 태초의 우주가 어떻게 형성됐는지 그 단서를 제공해줄 수 있다" 고 덧붙였다. 이번 연구결과는 국제학술지인 ‘천체물리학회지’(The Astrophysical Journal) 최신호에 발표됐다. 　 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

지구 사이즈의 절반만한 크기지만 질량은 놀랍도록 가볍고 뜨거운 외계행성이 발견됐다. 최근 미국의 대표적인 민간 과학단체인 SETI 연구소(SETI Institute)측은 케플러 우주망원경으로 외계행성 '케플러-138b'(Kepler-138b)를 발견했다고 발표했다. 지구로부터 약 200광년 떨어진 거문고 자리에 위치한 케플러-138b는 항성 '케플러-138' 주위를 공전하는 행성이다. 이번 연구가 더욱 가치가 높은 것은 케플러-138b의 크기와 질량을 측정하는데 성공했다는 사실이다. 일반적으로 지구보다 작은 크기의 행성은 발견하기가 쉽지 않고 그 사이즈를 측정하는 것도 어렵다. 그러나 연구팀은 행성과 항성과의 사이에서 발생하는 중력과 인력의 소위 '줄다리기' 힘을 측정해 케플러-138b의 크기와 질량을 계산했다. 연구팀에 따르면 케플러-138b의 크기는 지구의 절반 만하지만 질량은 지구의 15분의 1에 불과하다. 또한 '케플러-138' 주위를 단 10일 만에 공전할 만큼 항성과 매우 가까운 위치에 놓여있다. 이 때문에 케플러-138b는 매우 '핫'(hot) 한 행성으로 추정되지만 항성 '케플러-138'는 우리 태양만큼 뜨겁지는 않다. 그 이유는 케플러-138가 질량이 작고 어두운 적색빛을 내는 '적색왜성'이기 때문이다. 사실 이에앞서 케플러-138 주위를 도는 2개의 외계행성이 먼저 발견된 바 있다. 케플러-138c와 케플러-138d가 그 주인공으로 지구보다 약간 큰 이 행성들은 각각 14일, 23일 만에 항성 주위를 돈다. 연구를 이끈 펜실베이니아 주립대 천문학자 다니엘 존토프-허터는 "케플러-138b는 사이즈와 질량이 측정되고 지구보다 작은 외계행성으로는 첫번째 발견된 것" 이라고 의미를 부여했다. 이어 "표면온도가 대략 320℃에 달해 물이 존재할 가능성은 없다" 면서도 "이같은 수많은 외계행성의 발견은 태양계라는 존재가 우주의 표준은 아니라는 것을 말해준다"고 덧붙였다. 이번 연구결과는 세계적인 학술지 네이처(Nature) 18일자에 게재됐다.　 　 　 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

빅뱅 직후 우주의 비밀을 간직한 '태초의 별'이 발견됐다. 지난 17일(현지시간) 유럽남방천문대(ESO)는 칠레 VLT(Very Large Telescope) 망원경으로 이론으로만 존재하던 초기 우주의 모습을 담은 은하를 발견했다고 발표했다.약 137억 년 전 빅뱅이 일어난 후 8억 년이 지나 생성된 것으로 추정되는 이 은하의 이름은 'CR7'로 유별나게 밝은 것이 특징이다. 그간 천문학자들은 빅뱅 직후 생성된 태초의 물질로 만들어진 별이 존재했을 것이라는 가설을 세워왔다. 이를 '종족 III'(Population III)라 부르는데 질소와 헬륨, 리튬으로만 만들어졌으며 이들 중 거대한 질량을 가진 별들은 초신성으로 폭발해 그 뒤를 잇는 종족 I (우리 태양이 여기에 속함), 종족 II 별들에 '재료'를 제공했다. 곧 종족 III는 우주에서 최초로 탄생한 제 1 세대 별로 정의됐지만 문제는 실제 존재한다는 관측 결과가 한번도 나오지 않은 것이다. 이는 종족 III가 200만 년 정도의 굵고 짧은 삶을 살다갔기 때문으로 이번에 ESO측이 이를 처음으로 입증했다. 연구를 이끈 데이비드 소브랄 박사는 "심우주를 관측하던 중 마치 야광처럼 빛나는 멀고 먼 은하를 우연히 발견했다" 면서 "이 은하는 빅뱅 이후 초기 우주 형성의 다리 역할을 한 것"이라고 설명했다. 이어 "이번 발견은 빅뱅 이후 태초의 우주가 어떻게 형성됐는지 그 단서를 제공해줄 수 있다" 고 덧붙였다. 이번 연구결과는 국제학술지인 ‘천체물리학회지’(The Astrophysical Journal) 최신호에 발표됐다. 　 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

만유인력의 법칙을 밝힌 뉴턴의 '프린키피아'는 1687년에 출간되었다. “나는 이제 세계의 기본 얼개를 선보이겠다”는 뉴턴의 자랑스런 선언을 담고 있는 이 책은 뉴턴 물리학을 집대성 것이었다. '프린키피아'에서 뉴턴은 행성의 운동을 비롯하여, 조석의 움직임, 진자의 흔들림, 사과의 낙하 같은 다양한 현상들을 단일한 원리로 통일하고, 다시 그것을 수학적으로 완벽하게 제시했다. 신과 같은 이 놀라운 솜씨는 마침내 지상의 물리학과 천상의 물리학을 하나로 통합했던 것이다. 이것은 일찍이 갈릴레오가 그토록 이루기를 갈망했으나 끝내 성공하지 못했던 것이었다. 뉴턴 이전에는 땅의 세계와 하늘의 세계가 엄격히 구분돼 있었다. 땅의 세계는 불완전한 사멸과 변화의 세계고, 천상의 세계는 비물질적이며 완전하고 불변하는 신의 세계였다. 그러나 뉴턴으로 인해 우주에서 비물질적이고 관념적인 것들은 모두 제거되고 하나의 법칙으로 통합되었으며, 인류는 문명사 6000 년 만에 비로소 우주를 이성적으로 사고할 수 있게 된 것이다. ​ 뉴턴이 찾아낸 만유인력의 법칙은 한마디로 우주 안의 모든 것들이 하나의 법칙으로 작동하고 있다는 것이며, 그것을 문장으로 표현하면 다음과 같다. "모든 물체는 각기 질량의 힘으로 서로 끌어당긴다. 이 힘은 두 물체의 질량의 곱에 비례하며, 두 물체 사이 거리의 제곱에 반비례한다." 이를 수식으로 나타내면 허망할 정도로 단순하다. F = G m1 m2/r^2(F는 인력, G는 만유인력 상수, m1, m2'는 두 물체의 질량, r은 두 물체 사이의 거리) 이 간단한 방정식 하나로 우주 안의 만물은 서로 감응한다. ‘나’라는 존재도 온 우주의 만물과 서로 중력을 미치며, 사과 한 알이 떨어져도 온 우주가 감응한다는 뜻이다. 뉴턴 역학이 전하는 복음은 분명했다. 한마디로, 이 세계는 모두 우주 역학의 결과이며, 모든 천체들이 고유한 중량과 그것들의 운행에서 나오는 힘들에 의해 움직이고 있다. 행성운동은 말할 것도 없고, 우주 안에서 일어나는 모든 현상은 원자들의 상호관계에서 일어나는 역학의 결과이다. 그러므로 이 세계 안에 우연이란 것은 없다. 말하자면 모든 것은 결정되어 있다는 '결정론적 우주관'이다. 이 같은 내용을 담고 있는 '프린키피아'는 출간되자마자 많은 논쟁을 불러일으켰다. 그중에는 ‘우주는 유한한가, 무한한가’라는 유서 깊은 논쟁도 있었다. 예리한 논리로 ‘우주는 태어난 지 오래지 않다’라고 추론했던 고대 로마의 철학자 루크레티우스(BC 96년경 ~ BC 55)는 이에 대해 다음과 같은 사려깊은 결론을 내린 바 있다. “우주는 모든 방향으로 무한히 뻗어 있다. 만일 우주에 끝이 있다면 그 끝을 이루는 경계가 있어야 하고, 이는 곧 우주의 바깥에 또 무언가가 존재한다는 뜻이다. (...) 그런데 우주를 이루는 모든 차원들은 아무런 방향성도 없고, 그 바깥에 무언가 존재한다는 것도 확인된 바 없으므로 우주는 끝이 없어야 한다.” 뉴턴의 중력 이론은 우주가 유한하든 무한하든 모순을 피할 수 없게 된다. 리처드 벤틀리라는 한 성직자가 뉴턴에게 편지를 보내 이 점을 지적했다. "중력이라는 것이 작용거리가 무한하고 한 방향으로만 작용하는 힘이라고 할 때, 만약 우주가 무한하다면 별들은 각기 임의의 물체를 중력으로 잡아당길 것이고, 그렇다면 우주는 각자의 방향으로 찢어져 혼돈에 찬 종말을 맞이할 것입니다. 만약 우주가 유한하다면 별들은 서로의 중력에 의해 끌어당길 것이고, 우주는 결국 하나의 점으로 붕괴되어 충돌하는 처참한 종말을 맞이할 것입니다." 이것이 바로 중력이론을 우주에 적용할 때 나타나는 역설적인 결과를 최초로 지적한 ‘벤틀리의 역설’로, 올베르스의 역설과 함께 천문학 역사상 유명한 역설에 속한다. 뉴턴 역시 중력 이론의 모순을 알고 있었다. 심사숙고 끝에 내놓은 뉴턴의 대책은 이런 것이었다. “우주공간에 떠 있는 하나의 별이 무한히 많은 다른 별들에 의해 당겨지고 있다면, 오른쪽으로 끌어당기는 힘과 왼쪽으로 끌어당기는 힘이 서로 상쇄될 것이다. 모든 별들이 이런 식으로 균형을 이루고 있기 때문에 정적인 우주가 유지된다. 그러려면 우주는 무한하며 균일해야 한다.” 그러나 이 정적인 균형은 위태로운 것이다. 별 하나만 요동쳐도 일시에 균형이 와해되어 파국을 맞을 수 있기 때문이다. 자신의 해법이 만족스럽지 못하다는 것을 안 뉴턴은 이런 대형사고를 피하기 위해 신의 자비를 구하며 다음과 같이 편지를 마무리했다. “태양과 항성들의 중력에 의해 한 점으로 붕괴되지 않으려면 주기에 따라 태엽시계에 시간을 돌려서 맞추듯이 우주의 시계에도 전지전능한 신의 도움이 가끔씩은 필요할 것입니다.” 지금에서 보면 황당한 얘기처럼 들릴 수도 있는 말이지만, '프린키피아' 자체를 인간에게 신의 길을 가르치기 위한 노작으로 보는 뉴턴으로서는 무난한 결론이기도 할 것이다. 오히려 과학이란 단지 물리적 우주를 이해하려는 시도일 뿐이라는 현대의 견해를 뉴턴이 듣는다면 크게 놀랄 것이 틀림없으니까. 어쨌든 뉴턴은 이 만유인력의 발견으로 모든 시대를 통틀어 가장 위대한 천재, 마호메트와 예수 다음으로 인류 역사를 바꾼 인물로 평가받는 과학자가 되었으며, 인류는 뉴턴 역학으로 인해 우주에 대해 깊은 이해에 도달할 수 있는 열쇠를 갖게 된 것이다. 지금도 지구 궤도를 돌고 있는 수많은 인공위성들의 궤도 계산이나 로켓 발사, 그리고 우주 탐사선의 우주 여행 등이 모두 300여 년 전에 확립된 뉴턴의 이론적 모델에 기초하고 있다는 사실만 보더라도 뉴턴의 공적이 얼마나 큰 것인지 알 수 있다. 이러한 이유 등으로 사람들은 뉴턴을 가리켜 ‘신의 마음에 가장 가까이 간 사람’이라 평하기도 한다. 자, 이제 '벤틀리의 역설'의 정답을 말해보자. 정답은 첫째, 은하 내의 별들이 중력을 거슬러 서로의 거리를 유지하는 것은 은하 중심을 공전하고 있기 때문이다. 이는 행성들이 공전함으로써 태양과의 거리를 유지하는 것과 같은 이치다. 둘째, 은하들이 한 점으로 붕괴되지 않는 것은 '빅뱅 우주론'에 의한 우주팽창 때문이다. 여기에는 물론 암흑 에너지도 한몫한다. 우리가 잘 알다시피 우주는 결코 뉴턴 생각처럼 정적이 아니며, 인력에 반하는 팽창력이 척력으로 작용함으로써, 은하나 별들이 한 점으로 붕괴되거나 찢어지는 일 없이 지금의 상태를 유지하고 있는 것이다. 이는 천하의 천재인 뉴턴도 상상하지 못한 일일 것이다. 우주란 얼마나 오묘한가! 이광식 통신원 joand999@naver.com　

지구 대기권에 떠서 태양풍을 바람 삼아 유유히 '항해' 하던 우주 돛단배가 결국 장렬히 '전사'했다. 최근 미국의 비영리단체 행성협회(Planetary Society)는 "지난 14일(이하 현지시간) 우주 돛단배 '라이트세일'이 성공적으로 임무를 마치고 지구 대기에서 연소됐다"고 밝혔다. 행성협회가 앞장서 우주에 띄운 라이트세일(LightSail)은 태양풍(태양으로부터 끊임없이 방출되는 플라즈마의 흐름)을 에너지 삼아 항해하는 우주 돛단배다. 전기 절연 재료인 마일라(mylar)로 제작된 라이트세일은 32㎡의 큰 돛을 달고있으며 태양풍을 사용하는 덕에 따로 연료가 필요없어 심우주 탐사에 유리하다. 이 아이디어는 40년 전 유명 천문학자 칼 세이건(1934∼1996)이 내놓았다. 우주 다큐멘터리 ‘코스모스’의 진행자로 명성을 떨친 그는 한 TV 토크쇼에 출연해 태양풍 만을 에너지 삼아 우주를 항해하는 우주선 제작 구상을 밝힌 바 있다. 라이트세일은 지난달 20일 플로리다주(州) 케이프커내버럴 공군기지에서 미 항공우주국(NASA)의 로켓 ‘아틀라스 5호’에 실려 대기권 상층부에 도달했다. 이어 8일 간 통신이 두절되는 우여곡절을 겪었으나 돛이 제대로 작동하는지, 기체가 자세를 잘 유지하는지 등의 테스트를 성공적으로 마쳤다. 행성협회 빌 나이(58) 회장은 "임무를 성공적으로 마친 라이트세일이 계획대로 하강하면서 작별을 고했다" 면서 "이번 테스트 결과를 바탕으로 내년에는 실제로 우주로 나아가는 ‘라이트세일-B’를 발사할 예정" 이라고 밝혔다. 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

미국항공우주국(이하 NASA)이 달에서 먼지로 이뤄진 ‘링’(Ring)을 발견했다. NASA 소속 천문학자들은 달 주변에서 밀도가 비교적 높은 거대한 먼지 구름을 발견했으며, 이는 마치 목성의 띠처럼 기울어진 채 달 주변을 에워싸고 있다고 밝혔다. 이 먼지 띠는 달 주변에 항상 존재하며, 전문가들은 아폴로 우주선의 우주비행사들이 태양이 떠오를 때 달 지평선에서 목격한 기이한 잔광(빛)의 정체가 이것이었을 것으로 추측하고 있다. 띠를 이루고 있는 이 달 먼지는 매우 작은 티끌 알갱이로 이뤄져 있고, 전기성질을 가져 공중으로 날아오르는 특성이 있다. 달 주변에 치우쳐진 채 존재하는 먼지 구름의 특성을 찾아낸 것은 NASA의 달 대기 및 먼지 관측용 궤도선 라디(Lunar Atmosphere and Dust Environment Explorer, LADEE)다. 미국 콜로라도대학 볼더캠퍼스의 물리학자 미할리 호라니 박사는 “우주 먼지들이 태양계에서 어디에 위치해 있는지를 아는 것은 매우 중요한 일”이라면서 “이를 알면 미래에 인류가 우주를 탐사할 때 우주선이나 우주비행사들을 위협할 수 있는 먼지 입자를 피하는데 도움이 될 것”이라고 설명했다. 특히 이번 발견은 래디 탐사선에 장착된 LDEX(Lunar Dust Experiment) 분석장비가 큰 역할을 했다. 우주 대기중의 입자를 살피는 LDEX는 콜로라도대학 볼더캠퍼스 연구진이 개발한 것으로, 2013년 9월 미션을 시작한 뒤 다양한 데이터를 전송해 왔다. 라디는 2013년 발사된 뒤 주어진 임무를 모두 마치고 지난해 4월 달 표면과 충돌했다. NASA 연구진은 약 6개월 간의 미션 기간동안 라디와 LDEX가 보내온 데이터를 분석해 달 표면에 영구적인 먼지 띠가 존재한다는 사실을 밝혀냈다. 한편 이번 발견은 네이쳐지 최신호에 실릴 예정이다. 　 송혜민 기자 huimin0217@seoul.co.kr

“사유지에 들어선 공공시설물을 예산으로 자꾸 보수할 수도 없고 골칫덩어리입니다.” 경기 구리시가 8년 전 주변의 우려에도 불구하고 야심차게 건립한 고구려대장간마을이 보수공사를 하지 못해 지난해 8월부터 관람객 입장이 통제되는 등 애물단지로 전락했다. 2008년 예산을 지원한 도는 “대장간마을 부지(사유지)를 매입하거나 영구적으로 확보한 뒤 건물을 지어야 한다”며 조건부 지원 입장을 밝혔었다. 시의회도 같은 입장이었지만, 시는 사유지를 7년 무상임대 조건으로 빌려 대장간마을 조성을 강행했다. 진화자 시의회 부의장은 16일 신축 9년차에 접어든 고구려대장간마을의 개보수 필요성에 대해 “건물이 낡아 붕괴 위험이 있는 것은 사실이지만 사유지에 지어진 건물을 자꾸 보수할 수는 없지 않으냐”면서 “이전할 수도, 없앨 수도 없으니 아주 위험한 부분만 땜질식으로 보수할 수밖에 없는 실정”이라고 한탄했다. 시는 2013년 안전진단 결과 가장 위험스러운 부분으로 지목된 지붕의 썩은 부분 일부만 지난해 8월 시의회 승인을 받아 3000만원을 들여 보수하고 대장간마을 출입을 사실상 통제하고 있다. 이 때문에 관람객들은 대장간마을 밖에서 외관만 구경할 수밖에 없고 시는 입장료를 받지 않고 있다. 시 관계자는 “전반적으로 보수하려면 12억원 내외가 필요하지만 땅이 사유지여서 전면적인 보수보강 공사를 하지 못하고 있다”고 밝혔다. 관람객 수도 갈수록 줄고 있다. 2008년 4월 건립 이후 연간 8만명에 이르던 방문객 수는 2012년 4만 8000명, 2013년 4만 6000명, 지난해 3만 9000명 등 점차 감소하고 있다. 그나마 대부분을 차지하던 일본인 관광객이 크게 줄고 역사교육이 중요시 되면서 관람객 대부분은 학생들로 채워지고 있다. 현재 주말 이틀간 약 200~300명의 학생들과 일부 가족단위 관람객들이 찾으면서 사실상 명맥만 유지되고 있다. 시 관계자는 “토지의 7년 무상임대기간이 2014년 1월 종료돼 1년씩 연장하고 있으나 장기적으로는 시 재정이 허락된다면 토지를 매수해 전면적 보수를 하는 것이 어떤가 하는 게 실무진의 생각”이라고 말했다. 그러나 시의회에서는 “시 내부적으로 연간 1억원의 토지임대료를 내고 계속 사용할 수 있다고 하지만 토지주가 동의할지 불확실하다. 토지매입 역시 값이 싼 개발제한구역(그린벨트) 임야를 시가 대지로 변경한 상태이기 때문에 천문학적인 비용이 들 것”이라며 난색을 표하고 있다. 한편 고구려대장간마을은 2008년 4월 최모씨 소유의 아천동 일대 부지 4990㎡에 건립됐으며 아차산 일대에서 발견된 고구려 유적을 전시한 박물관과 고구려인의 생활 모습을 재연한 시설을 갖추고 있다. 한상봉 기자 hsb@seoul.co.kr

지구 대기권에 떠서 태양풍을 바람 삼아 유유히 '항해' 하던 우주 돛단배가 결국 장렬히 '전사'했다. 최근 미국의 비영리단체 행성협회(Planetary Society)는 "지난 14일(이하 현지시간) 우주 돛단배 '라이트세일'이 성공적으로 임무를 마치고 지구 대기에서 연소됐다"고 밝혔다. 행성협회가 앞장서 우주에 띄운 라이트세일(LightSail)은 태양풍(태양으로부터 끊임없이 방출되는 플라즈마의 흐름)을 에너지 삼아 항해하는 우주 돛단배다. 전기 절연 재료인 마일라(mylar)로 제작된 라이트세일은 32㎡의 큰 돛을 달고있으며 태양풍을 사용하는 덕에 따로 연료가 필요없어 심우주 탐사에 유리하다. 이 아이디어는 40년 전 유명 천문학자 칼 세이건(1934∼1996)이 내놓았다. 우주 다큐멘터리 ‘코스모스’의 진행자로 명성을 떨친 그는 한 TV 토크쇼에 출연해 태양풍 만을 에너지 삼아 우주를 항해하는 우주선 제작 구상을 밝힌 바 있다. 라이트세일은 지난달 20일 플로리다주(州) 케이프커내버럴 공군기지에서 미 항공우주국(NASA)의 로켓 ‘아틀라스 5호’에 실려 대기권 상층부에 도달했다. 이어 8일 간 통신이 두절되는 우여곡절을 겪었으나 돛이 제대로 작동하는지, 기체가 자세를 잘 유지하는지 등의 테스트를 성공적으로 마쳤다. 행성협회 빌 나이(58) 회장은 "임무를 성공적으로 마친 라이트세일이 계획대로 하강하면서 작별을 고했다" 면서 "이번 테스트 결과를 바탕으로 내년에는 실제로 우주로 나아가는 ‘라이트세일-B’를 발사할 예정" 이라고 밝혔다. 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

칠레에 있는 유럽남방천문대(ESO)의 초거대망원경(VLT)으로 약 200광년 저편의 별 ‘고물자리 L2’(L2 Puppis)의 모습이 상세하게 포착됐다. 고물자리 L2는 지구에서 가까운 적색거성으로 일생의 마지막을 맞이하고 있는 늙은 별이다. 천문학자들은 VLT에 장착된 ‘분광편광계에 의한 고대비 외계행성 연구’(SPHERE)라는 장비의 ‘취리히이미징편광계’(ZIMPOL) 모드로 ‘대기의 요동’이라는 영향을 크게 줄이는 ‘극도의 적응 광학’을 사용한 가시광선 관측을 시행했다. 이는 허블 우주망원경보다 3배 이상 선명한 이미지로 최고의 해상도를 얻을 수 있다. 덕분에 밝은 광원 근처에 있는 희미한 천체와 그 구조를 자세히 볼 수 있게 됐고 고물자리 L2 별을 둘러싼 원반 모양의 먼지가 놀라울 정도로 자세히 찍혔다. 이 먼지 원반은 중심 별에서 약 9억 km 거리에서 시작되는 데 이는 태양에서 목성까지의 거리보다 약간 먼 정도다. 원반은 바깥쪽으로 불타오르면서 중심 별을 둘러싼 깔대기 모양의 대칭적인 구조가 만들어지고 있는 것도 확인됐다. 연구팀은 또 고물자리 L2 별에서 약 3억 km(태양과 지구 사이 거리의 약 2배)의 거리에 또 다른 천체를 관측했다. 이는 고물자리 L2 별보다 조금 가벼운 적색거성으로 짝별로 여겨지고 있다. 천천히 별의 일생을 마치면서 어마어마한 양의 먼지에 둘러싸여 있고 여기에 동반된 짝별 있다는 것은 양극성 성운의 조건을 갖추고 있는 것을 의미한다. 우주에 떠 있는 고치 같은 먼지에서, 원반 위아래 방향으로 원뿔 구조가 관측된 것으로 보아 날개짓을 하는 나비 성운이 탄생할 가능성이 높다. 한편 이번 관측결과는 ‘천문학 & 천체 물리학 저널’(the journal Astronomy & Astrophysics) 최신호에 게재됐다. 사진=ESO/P. Kervella(위), ESO/IAU/Sky & Telescope 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

이번 주 팔라스가 ‘충’에 도달 태양계에서 두 번째로 큰 소행성 팔라스(Pallas)를 이번 주에 볼 수 있다. 팔라스가 작은 쌍안경만 있으면 볼 수 있는 위치와 밝기인 태양의 정반대 쪽인 ‘충’(衝)의 자리에 왔기 때문이다. 팔라스는 ‘올베르스의 역설’로 유명한 천문학자 하인리히 올베르스가 1802년 발견한 소행성 2번이다. 지름 608㎞로 소행성 중 두 번째 크기이며, 공전주기 4.6년, 궤도의 긴 반지름 2.8AU(천문단위)이다. 이 팔라스의 발견으로 소행성이 1개가 아님을 알게 되었으며, 그 후 수천 개의 소행성이 발견되었다. 11일 팔라스가 충의 자리에 온 위치는 헤르쿨레스자리에서 네 번째로 밝은 4등성 람다 별 근처이다. 팔라스는 일주일에 1도(보름달 크기의 2배)씩 서진하고 있는데, 앞으로 3주 후면 헤르쿨레스자리의 델타 별인 3등성 사린에 근접한다. 충에 달한 이후 팔레스의 밝기는 9.4등급이다. 이때는 쌍안경으로 봐도 팔라스의 뚜렷한 자태를 감상할 수 있다. 지구로부터의 거리는 약 2.4AU, 3억 6천만km 정도 되는데, 1AU는 태양-지구 간 거리인 1.5억km이다. 소행성들이 최초로 발견되기 시작한 것은 19세기 초로, 1801년에서 1806년까지 6년 동안 팔라스를 포함하여 4개의 소행성이 처음으로 발견되었다. 그 후 38년간 잠잠하다가 1845년에 이르자 20년간 수십 개의 소행성이 무더기로 발견되었다. 나중에 사진술이 발명되자 소행성 발견의 숫자는 기하급수적으로 늘어나 1923년에는 1000번째 소행성이 발견되었으며, 2013년 1월 30일 기준 35만 3926개의 소행성에 공식적으로 숫자가 부여되었다. 소행성 발견 초창기에 천문학자들은 소행성을 작은 행성이라고 생각했지만, 무더기로 발견되기 시작하자 이들을 위한 특별 범주를 만들어 ‘소행성’(asteroids)이라는 이름을 붙여주었다. 이 말은 ‘항성과 닮은’이라는 뜻이다. 대부분의 소행성은 암석으로 이루어져 있으며, 화성과 목성 사이에 있는 소행성대에서 태양 궤도를 돌고 있다. 이 소행성대에 수많은 소행성이 모여 있지만, 영화나 게임 화면에서 보듯이 그렇게 복작대고 있는 것은 아니다. 대부분 공간은 텅 비어 있으며, 한 소행성 위에서 가장 가까운 소행성을 보려 해도 쌍안경이 필요할 정도로 뚝 떨어져 있다. 따라서 두 소행성이 충돌할 확률은 거의 영(0)에 가깝다. 최초로 발견된 소행성 세레스는 지름 952km로 명왕성, 에리스와 함께 왜소행성으로 재분류되었다. 팔라스와 베스타는 크기가 거의 비슷해, 각각 524km, 512km이다. 지름이 10m 이하인 것은 '유성체'라고 한다. 소행성에 대한 인류의 탐사 노력도 꾸준히 계속되어, 미국의 니어 슈메이커호(號)는 253 마틸다 소행성에 접근한 데 이어, 2001년에는 433 에로스 소행성에 착륙하는 데 성공했으며, 2005년에는 일본의 하야부사 탐사선이 이토카와 소행성에 착륙하여 표본을 수집하기도 했다. 소행성을 관측하려면 쌍안경이 필요하다. 쌍안경으로 보면 희미한 별처럼 보이지만, 밝은 별들을 배경으로 빠르게 움직이는 것을 확인할 수 있다. 이광식 통신원 joand999@naver.com

우주에는 있는 수많은 은하는 충분한 공간이 있어도 서로 모이는 경향이 있다. 예를 들어 우리 은하(은하수)는 50여 개의 은하가 모인 ‘국부 은하군’에 속한다. 이런 은하군이 모이면 은하단이라는 훨씬 더 큰 규모의 천체를 이루며 은하단이 더 많이 모이면 거대한 초은하단을 이룬다. 우리 은하를 둘러싼 3500만 광년 지름의 구(球)형 공간을 ‘로컬 볼륨’(Local Volume)이라고 하는데 여기에는 지금까지 알려진 은하 수백 개가 존재한다. 미국항공우주국(NASA)이 12일(현지시간) 공개한 사진에 찍힌 아름다운 은하는 NASA와 유럽우주국(ESA)이 공동으로 운용하는 허블 우주망원경의 관측 대상으로, 왜소불규칙은하 PGC 18431이다. 이 은하는 비둘기자리 방향으로 약 3100만 광년 떨어져 있어 역시 로컬 볼륨에 속한다. 이 은하는 사진에서 우주를 얼룩지게 한 듯 보이지만, 사실 보이는대로 나타난 것은 아니다. 허블 망원경을 사용한 이런 관측은 은하군은 로컬 볼륨 상에 존재하는 은하단이 어떻게 움직이고 있는지 알아내기 위한 목적을 갖고 있다. 허블의 고해상도 관측 능력은 천문학자들이 중간 정도 거리에 떨어져 있는 은하 속 별들 특히 적색거성 계열 별들을 관측할 수 있도록 한다. 여기서 나온 정보는 은하의 조성은 물론 가장 중요한 정보로 해당 은하까지의 거리를 알아내는 데 사용된다고 한다. 우리는 은하간 거리를 알게 됨으로써 정확한 3D 은하 지도를 그릴 수 있다. 이는 우주의 우리 이웃들을 좀 더 잘 이해하고 관측 시선에서 발생할 수 있는 착시 현상을 제거하기 위한 핵심이 되는 방법이라고 한다. 사진=NASA/ESA/허블 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

안녕! 내 이름부터 소개할께. 난 중국 신장(新疆) 톈산(天山)에 살고있어. 사람들은 나를 '일리 피카'라 부르더군. 봉긋 솟은 귀와 뭉뚝한 코, 인형같은 눈 등 '잘난' 외모 덕에 사람들은 내가 귀엽다면서 테디 베어와 비교하더라고. 심지어 어떤 사람은 내가 '듣보잡' 피카추와 닮았다나? 오랜 시간 숨어살던 나는 얼마 전 나를 연구한다는 리 웨이동 아저씨 덕에 20년 만에 세상에 모습을 드러냈어. 사실 난 집도 해발 2800m 이상의 높은 곳에 있어 사람들과 마주칠 일이 거의 없거든. 내가 이렇게 여러분들에게 편지를 쓰는 이유가 있어. 그간 우리 종족은 사람들 눈에 피해 행복하게 잘 살아왔어. 하지만 언제부터 날씨도 더워지고 공기도 안좋아지고 목초지도 사라지면서 먹을 게 점점 없어지더라고. 이 때문에 살 곳도 줄어 정말 삶이 팍팍해지더군. 지금 우리 동네에 사는 종족은 한 1000마리 쯤 되는 것 같아. 그런데 이 숫자마저도 급격히 줄고 있어. 특히 얼마 전 신문과 방송에 출연하면서 인기가 올라가니까 나를 잡으려는 사람들이 많이 나타났거든. 나를 애완동물로 키운다나. 하지만 난 높은 곳에 살고 환경에도 민감해서 사람들과 지상에서 살다가는 금방 죽어. 그러니까 나 좀 그냥 내버려두면 안되겠니? *일리 피카 지난 1983년 처음 세상에 알려진 일리 피카(ili pika)는 몸길이 20㎝ 정도 크기의 신종 포유류다. 20년 이상 세상에 모습을 드러내지 않았던 일리 피카는 지난 3월 환경보호론자인 리 웨이동에 의해 20여년 만에 다시 존재가 확인됐다. 중국이 애지중지하는 판다보다 더욱 희귀한 일리 피카는 심각한 멸종 위기에 놓여있다. 지구 온난화로 인해 서식지가 줄어든 것은 물론 환경오염과 사람들 사이에 고가로 거래되는 탓에 포획이 늘었기 때문이다. 리 웨이동은 "20여년 전 처음 일리 피카를 발견할 때 보다 70% 이상 개체수가 줄어든 것 같다" 면서 "판다 보호를 위해 중국 당국이 천문학적인 돈을 쓰는 것과 달리 일리 피카는 전혀 도움을 받지 못하고 있다"고 밝혔다. 　 박종익 기자 pji@seoul.co.kr