태양계 끝자락에 놓인 명왕성은 우리의 생각만큼 그리 외롭지 않은 것 같다. 최근 국제 공동연구 프로그램인 '외(外)태양계 기원 서베이'(Outer Solar System Origins Survey·OSSOS)는 '카이퍼 벨트'(Kuiper Belt)에서 새로운 왜소행성(dwarf planet)을 발견했다는 연구결과를 발표했다. 지름이 700km인 이 왜소행성의 이름은 '2015 RR245'로 카이퍼 벨트에서 가장 큰 '주민'인 명왕성(2371km)보다는 작다. 이번 발견을 이해하기 위해서는 천문학계에서 사용하는 각 용어를 알아야 한다. 먼저 카이퍼 벨트는 해왕성 궤도 바깥에 위치한 천체가 도넛 모양으로 밀집한 영역을 말한다. 그 경계를 구분짓기가 애매하지만 약 30~50AU(1AU는 지구-태양 간 거리)에 걸쳐 분포하며 혜성의 고향이기도 하다. 또한 왜소행성은 지난 2006년 국제천문연맹(IAU)가 새롭게 정의한 것으로 명왕성이 그 비운의 주인공이다. 왜소행성은 행성과 비슷하지만 가장 큰 차이점은 지구가 달을 거느리고 있는 것처럼 그 주위에서 지배적인 천체여야 한다. 그러나 명왕성은 카론과 맞돌고 있다는 사실이 알려지면서 행성에서 퇴출돼 왜소행성으로 강등됐다. 2015 RR245는 지난 2월 처음 존재가 확인됐으며 태양과의 거리는 무려 120AU다. 머나먼 거리 때문에 2015 RR245가 태양을 한바퀴 도는데 걸리는 시간은 무려 700년으로 명왕성(248년)과 비교해보면 얼마나 먼 지 알 수 있다. 연구를 이끈 미셸 반니스터 박사는 "2015 RR245는 태양계 내 거대 행성이 형성될 당시 태어났으나 밖으로 밀려난 것으로 보인다"면서 "이 때문에 우리 태양계 형성의 역사를 알 수 있는 좋은 연구자료"라고 설명했다. 이어 "현재까지 OSSOS를 통해 해왕성 너머에서 500개 이상의 천체를 발견했다. 이중 2015 RR245는 첫번째 왜소행성"이라고 덧붙였다. 　 　 한편 태양계 행성의 수는 8개로 변함이 없지만 왜소행성의 수는 앞으로 더 늘어날 전망이다. 현재까지 IAU가 분류한 왜소행성은 명왕성(Pluto), 세레스(Ceres), 에리스(Eris), 하우미아(Haumea), 마케마케(Makemake)로 이번에 발견된 2015 RR245 역시 그럴듯한 새 이름을 갖게 될 예정이다. 　 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

안녕, 난 스웨덴의 식물학자 칼 폰 린네(1707~1778)야. 현대 식물학의 ‘아버지’라고 불리기도 해. 생물학 관련 책에서 흔히 볼 수 있는 학명을 처음 만든 사람이지. 학명은 속명 다음에 형용사로 된 종명을 붙인 두 개의 단어로 생물을 정의하는 방법이야.나는 어려서부터 꽃과 곤충을 좋아해서 8살 때 이미 ‘꼬마 식물학자’라고 불리기도 했지. 목사였던 아버지의 권유로 룬트대학교 의학부에서 의술을 공부했지만 성적은 좋지 않았지. 그래서 22살에 웁살라대로 옮겨 당시 저명한 식물학자였던 올로프 셀시우스 교수님을 만나게 됐어. 내 인생의 큰 전환점이었다고나 할까. 셀시우스 교수님 덕분에 식물학 강사 자리도 얻고 생물학을 집중적으로 연구할 수 있게 됐으니까 말야. 내가 이름 붙인 생물들은 식물 8000여종, 동물 4400여종에 이르지. 사람을 ‘호모사피엔스’(Homo sapiens)라고 부르기 시작한 것도 1758년 내 책에서 처음이었지. 생물들에 이름을 지어 주고 관심이 많았지만 나 역시 ‘식물=수동적 생물’이라는 생각을 갖고 있었지. 이런 생각은 현대 생명과학자들도 마찬가지일 거야. 그런데 얼마 전에 생물학 분야에서 저명한 국제학술지인 ‘커런트 바이올로지’에서 재미있는 논문을 하나 읽었어. 이스라엘 벤구리온대와 영국 옥스퍼드대 공동연구진이 ‘식물도 생존의 어려움에 처했을 때 도박을 한다’는 내용이었어. 식물이라고 하면 흔히 햇빛이나 수분이 많은 곳을 쫓아가는 수동적인 생물이라고 생각하잖아. 식량공급이 불확실한 상황에서는 모험을 하는 건 사람이나 동물들이라고 생각하고 말야. 신경계가 없는 생물이 위기에 대응하는 반응을 보인다는 사실이 밝혀진 건 이번이 처음이래. 연구진은 식물도 동물들과 똑같은 선택을 하는지 알아보기 위해서 완두콩 실험을 했어. 완두콩 뿌리를 두 개의 화분으로 나눠서 한쪽 화분은 영양분 농도가 일정하도록 하고 다른 쪽은 농도가 수시로 변하게 한 다음 두 가지 실험을 했다는군. 그 결과 완두콩도 상황에 따라 뿌리 성장을 다르게 조절했대. 첫 번째 실험은 한쪽 화분엔 고농도의 영양분이 일정하게 공급되도록 하고 다른 화분에는 영양분 제공을 제멋대로 한 거야. 그러면 완두콩은 뿌리 성장을 일정한 농도의 화분으로 집중시켜 위험을 회피했어. 낮은 농도의 영양분이 일정하게 제공되는 화분과 고농도와 저농도의 영양분이 들쭉날쭉 제공되는 화분으로 두 번째 실험을 했어. 완두콩은 생존에 도움이 되지 않는 저농도의 화분이 아닌 영양분 공급이 들쭉날쭉한 화분에 뿌리 성장을 집중했다는 거야. 운 좋으면 고농도이고, 운 나쁘면 꽝이지만 결국 그걸 선택한 거야. 과학이 발달하면서 식물이 정보를 처리하고 기억력도 갖고 있다는 사실이 속속 밝혀지고 있지만 나를 포함해 여전히 많은 사람들이 식물의 능력을 제대로 알지 못하고 과소평가하고 있잖아. 이번 연구결과에 대해 미국 미네소타대 행동생태학 연구자인 데이비드 스티븐슨 교수는 “완두콩의 위험감수성이 증명되다니 아무래도 완두콩이 올해의 ‘인지능력이 가장 발달한 생물’로 선정되지 않을까 싶다”고 농담했다잖아. 유명한 천체물리학자 칼 세이건 박사가 ‘창백한 푸른 점’이라고 부른 우리 지구에는 사람뿐만 아니라 수많은 동물과 식물이 함께하고 있잖아. 창백한 푸른 점이 지속가능한 곳이 되기 위해서는 이 점을 절대 잊어서는 안 되겠지? 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

화성과 목성 사이 소행성 벨트에 위치한 왜소행성 세레스(Ceres)의 비밀이 서서히 드러나고 있다. 최근 미 항공우주국(NASA)의 던(Dawn) 미션 소속 노버트 쇼헤퍼 박사 연구팀은 세레스에 영구 그늘지역이 있어 충분한 양의 얼음이 존재할 것이라는 연구결과를 발표했다. 주로 세레스 북반구의 크레이터에 놓여있는 이 지역(사진의 파란색 지점)은 직접적으로 태양빛이 닿지않아 얼음이 존재하기에 좋은 조건이다. 여기에 이 지역 온도가 영하 151°C 정도 유지한다면 마치 얼음공장처럼 충분한 양의 얼음이 쌓여있을 가능성이 높다는 것이 연구팀의 설명. 　 　 또한 연구팀은 북반구에 놓여있는 수십 여 개의 영구 그늘지역을 찾아냈으며 이중 가장 큰 지역은 16km 정도다. 쇼헤퍼 박사는 "햇빛이 들지않는 그늘 지역은 주로 크레이터를 중심으로 하고 있다"면서 "태양과도 멀리 떨어져 있어 미치는 영향이 그만큼 작다"고 설명했다. 이어 "영하 151°C의 온도가 안정적으로 유지된다면 그늘 지역은 얼음이 존재할 최적의 장소"라고 덧붙였다. 　 이번 연구결과처럼 세레스에는 크고 작은 수많은 크레이터가 존재한다. 그중 가장 주목받고 있는 것이 역시 북반구에 위치한 오카토르 크레이터(Occator crater)다. 폭이 무려 92km, 깊이 4km의 오카토르는 일찌감치 던 탐사선에 포착돼 언론의 주목을 받아왔다. 그 이유는 유독 반짝반짝 빛나는 거대한 하얀 점을 가지고 있기 때문이다. 이에 전문가들은 그 하얀 점을 놓고 다양한 주장을 내놨으며 현재는 그 정체를 소금기 있는 황산마그네슘의 일종인 헥사하이드라이트(hexahydrite)로 보고있다. 곧 세레스의 표면 아래에는 소금기 있는 얼음이 존재하고 소행성 충돌로 그 일부가 밖으로 드러나 태양빛을 받은 헥사하이드라이트가 반짝반짝 빛난다는 설명이다. 한편 탐사선 던은 왜소행성 세레스와 소행성 베스타를 탐사하기 위해 지난 2007년 8월 발사됐다. 두 천체는 화성과 목성 사이에 있는 소행성대에서 가장 큰 천체로 베스타는 지름이 530㎞, 세레스는 지름이 950㎞나 된다. 던은 2011년 7월 16일 베스타 궤도에 진입, 14개월에 걸친 조사 임무를 성공적으로 수행한 후 현재 세레스에서 임무 수행 중이다.　 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

태양계 밖에도 ‘물 구름’이 있다는 강력한 증거가 처음으로 나왔다. 미 산타크루즈 캘리포니아대(UC산타크루즈)의 앤드루 스키머 조교수(천문학·천체물리학)가 이끈 연구팀이 새로운 관측에서 태양계 밖의 한 갈색왜성 ‘WISE 0855’에서 물이나 얼음으로 된 구름이 있다고 제시했다. 지구에서 불과 7.2광년 밖에 안 떨어져 있는 이 갈색왜성은 목성보다 약 5배 더 크지만, 내부 핵융합 반응이 너무 작아 ‘실패한 별’로도 불린다. 지난 2014년 미항공우주국(NASA)의 와이즈(WISE) 망원경 데이터에서 처음 발견된 이 천체는 당시 제한된 측광 자료에서 대기에 물 구름이 존재할 수 있다는 몇 가지 증거가 나오기도 했다. 이에 따라 스키머 조교수와 그의 동료들은 미 하와이 마우나 케아 화산에 있는 제미니 노스(Gemini North) 망원경을 사용해 이 갈색왜성을 관측했다. 연구팀은 이번 관측에서 분광법을 사용했다. 이는 물질의 종류에 따라 빛의 산란 정도가 달라지는 원리를 이용한 것이다. 그 결과, 이 갈색왜성의 대기에 수증기가 존재하며 그 온도는 섭씨 영하 23도 정도 되는 것으로 나타났다. 참고로 목성의 대기 온도는 섭씨 영하 143도 정도다. 이에 대해 스키머 조교수는 “이 천체는 지상 기반의 적외선 분광법으로 감지되는 다른 어떤 천체보다 5배 더 희미하다”면서 “이제 우리가 얻을 스펙트럼으로 이 천체에 무슨 일이 있는지에 대한 생각을 시작할 수 있게 됐다”고 말했다. 또 “이 스펙트럼은 이 천체가 목성과 아주 비슷하게 전 영역에 걸쳐 수증기와 물 구름에 의해 지배돼 있는 것을 보여준다”고 설명했다. 특히, 이 천체의 스펙트럼은 목성 대기가 전파를 흡수하는 것과 같이 여러 특성이 매우 비슷한 것으로 나타났다. 이에 대해 스키머 조교수는 “한 가지 중요한 차이점은 이 천체는 목성보다 대기에 난류(폭풍)가 훨씬 적다”고 설명했다. 이번 연구성과는 ‘천체물리학 저널 레터’(The Astrophysical Journal Letters) 최신호(7월 10일자)에 실릴 예정이다. 사진=조이 폴라드, 제미니 천문대/미국 대학천문학연구협회(위), 펜실베이니아주립대 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

블랙홀은 이름 그대로 빛조차도 빠져나올 수 없는 강력한 중력을 지닌 천체다. 따라서 검은 구멍이라는 명칭은 매우 적절해 보인다. 하지만 역설적이게도 블랙홀은 우주에서 가장 밝은 천체이기도 하다. 블랙홀 자체는 빛을 내지 않지만, 블랙홀로 빨려 들어가는 물질이 블랙홀 주변에서 일종의 고리 같은 강착 원반을 형성하면서 수백만 도로 뜨겁게 가열되기 때문이다. 특히 여기서 생성된 자기장의 힘으로 강착원반의 수직 방향으로는 강력한 물질의 분출인 블랙홀의 제트(jet)가 발생하는데, 은하 중심에 있는 거대 질량 블랙홀에서는 아주 강력한 제트를 볼 수 있다. 역설적이게도 블랙홀이 물질을 강력하게 방출하는 것이다. 생성 기전으로 인해 블랙홀의 제트는 보통 매우 뜨거운 상태다. 수백만도 이상으로 온도가 올라가곤 하는데, 이런 상태에서 물질은 원자에서 전자가 분리된 플라스마 상태로 존재한다. 하지만 예외는 항상 존재한다. 칼머스 대학의 수잔 알토 교수가 이끄는 연구팀은 세계 최대의 전파 망원경인 알마 (ALMA)를 이용해서 지구에서 7천만 광년 떨어진 은하 NGC 1377의 거대 질량 블랙홀을 관측했다. 이 블랙홀 역시 주변에서 많은 물질을 끌어들이면서 제트를 방출하고 있는데, 연구팀은 이 은하의 제트가 다른 블랙홀과는 다소 다르다는 점을 발견했다. 이 제트는 시속 80만km의 속도로 대략 60광년 지름에 500광년 정도의 길이였는데, 뜨거운 플라스마를 뿜어내는 대신 비교적 차가운 가스를 방출하고 있었다. 연구팀은 이 블랙홀의 제트에서 일산화탄소 분자의 파장을 감지할 수 있었다. 통상적으로 블랙홀의 제트에서는 발견하기 어려운 분자이므로 과학자들은 그 이유를 조사했다. 연구팀에 의하면 이 블랙홀의 제트가 차가운 이유는 막대한 양의 가스를 뿜어내기 때문으로 풀이된다. 어떤 이유에서든 블랙홀 중심으로 막대한 가스가 유입되었고 이 가스가 제트로 분출하면서 에너지가 분산되어 온도가 낮아진 것이다. 대신 분출하는 가스의 양은 엄청나게 많아져 천문학적으로는 짧은 시간인 50만 년 정도 시간 동안 무려 태양 질량의 200만 배에 달하는 물질을 분사한 것으로 보인다. 아마도 블랙홀 주변의 가스가 고갈되면 이 차가운 제트는 다시 일반적은 뜨거운 플라스마의 제트로 바뀔 것으로 보인다. 이번 연구는 블랙홀이 멀리서도 관측이 가능한 밝고 뜨거운 제트뿐만이 아니라 차가운 고밀도 가스를 분출할 수도 있다는 사실을 보여줬다. 보통은 무엇이든 빨아들이는 천체의 이미지가 강하지만, 사실 블랙홀의 진실은 일반적인 상상보다 훨씬 복잡하다. 고든 정 통신원 jjy0501@naver.com

태양계 밖에도 ‘물 구름’이 있다는 강력한 증거가 처음으로 나왔다. 미 산타크루즈 캘리포니아대(UC산타크루즈)의 앤드루 스키머 조교수(천문학·천체물리학)가 이끈 연구팀이 새로운 관측에서 태양계 밖의 한 갈색왜성 ‘WISE 0855’에서 물이나 얼음으로 된 구름이 있다고 제시했다. 지구에서 불과 7.2광년 밖에 안 떨어져 있는 이 갈색왜성은 목성보다 약 5배 더 크지만, 내부 핵융합 반응이 너무 작아 ‘실패한 별’로도 불린다. 지난 2014년 미항공우주국(NASA)의 와이즈(WISE) 망원경 데이터에서 처음 발견된 이 천체는 당시 제한된 측광 자료에서 대기에 물 구름이 존재할 수 있다는 몇 가지 증거가 나오기도 했다. 이에 따라 스키머 조교수와 그의 동료들은 미 하와이 마우나 케아 화산에 있는 제미니 노스(Gemini North) 망원경을 사용해 13일 밤에 걸친 총 14시간 동안 이 갈색왜성을 관측했다. 연구팀은 이번 관측에서 분광법을 사용했다. 이는 물질의 종류에 따라 빛의 산란 정도가 달라지는 원리를 이용한 것이다. 그 결과, 이 갈색왜성의 대기에 수증기가 존재하며 그 온도는 섭씨 영하 23도 정도 되는 것으로 나타났다. 참고로 목성의 대기 온도는 섭씨 영하 143도 정도다. 이에 대해 스키머 조교수는 “이 천체는 지상 기반의 적외선 분광법으로 감지되는 다른 어떤 천체보다 5배 더 희미하다”면서 “이제 우리가 얻을 스펙트럼으로 이 천체에 무슨 일이 있는지에 대한 생각을 시작할 수 있게 됐다”고 말했다. 또 “이 스펙트럼은 이 천체가 목성과 아주 비슷하게 전 영역에 걸쳐 수증기와 물 구름에 의해 지배돼 있는 것을 보여준다”고 설명했다. 특히, 이 천체의 스펙트럼은 목성 대기가 전파를 흡수하는 것과 같이 여러 특성이 매우 비슷한 것으로 나타났다. 이에 대해 스키머 조교수는 “한 가지 중요한 차이점은 이 천체는 목성보다 대기에 난류(폭풍)가 훨씬 적다”고 설명했다. 이번 연구성과는 ‘천체물리학 저널 레터’(The Astrophysical Journal Letters) 최신호(7월 10일자)에 실릴 예정이다. 사진=조이 폴라드, 제미니 천문대/미국 대학천문학연구협회(위), 펜실베이니아주립대 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

천체에 심장이 있어 두근두근 박동이 뛴다면 이같은 모습일까? 지난 7일(현지시간) 미 항공우주국(NASA)은 유럽우주국(ESA)과 공동운영하는 허블우주망원경으로 촬영한 환상적인 성운의 모습을 공개했다. 붉게 빛나고, 빠르게 회전하는 가스에 둘러싸여 있는 이 성운의 이름은 마치 게딱지와 비슷하게 생겼다고 해서 ‘게성운’(Crab Nebula)이라 불린다. 공개된 사진이 게의 모습처럼 보이지 않는 이유는 과거와 달리 허블이 그 중심의 내부를 들여다봤기 때문이다. 지구에서 약 6500광년 떨어진 곳에 위치한 게 성운은 초신성 폭발로 생긴 잔여물이다. 일반적으로 별은 생에 마지막 순간 남은 ‘연료’를 모두 태우며 순간적으로 대폭발을 일으킨다. 이를 초신성 폭발이라고 부르며 이 때 자신의 물질을 우주공간으로 방출하는데 게 모습은 바로 그 흔적인 셈이다. 이번에 공개된 사진이 흥미로운 것은 게 성운의 중심에 존재하는 죽은 별을 담아냈기 때문이다. 흰 가스가 소용돌이치는 지점에는 다소 낯선 이름의 중성자별(neutron star)이 존재한다. 우주에 존재하는 천체 중 가장 고밀도인 중성자별은 초신성 폭발후 남은 중심부가 중력으로 압축돼 생긴다. 곧 초신성 폭발로 별의 바깥 부분은 사방팔방으로 흩어져 게 성운의 모습이 됐고 그 중심부는 압축돼 중성자별이 된 것이다. 　 NASA 측은 "게 성운 중심에 있는 중성자별은 폭이 몇 마일에 불과할 정도로 작지만 질량은 우리 태양과 비슷하다"면서 "역대 게 성운 사진과 달리 이 사진은 지옥같은 안을 담고있다"고 밝혔다.　 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

우주에 관해 가장 궁금한 것 중의 하나는 과연 우주는 끝이 있을까 하는 문제일 것이다. 우주는 지금 이 순간에도 쉬지 않고 빛의 속도로 팽창하고 있다. 인류가 우주팽창을 발견한 것은 20세기 초반으로, 아직 백 년도 채 안된다. 5000 년 과학사에서 최대 발견으로 일컬어지는 이 우주의 팽창은 우리가 딛고 사는 땅덩어리뿐만 아니라 하늘도 불안정하기 짝이 없다는 황망한 사실을 인류에게 계시해준 것이었다. 우주 속의 모든 은하들은 서로로부터 하염없이 멀어지고 있다. 마치 싸우고 삐진 아이들처럼. ​우주는 가속팽창하고 있다! 그러다면 이 우주는 언제까지 이렇게 팽창을 계속할 것인가? 불과 10년 전까지만 해도 우주 안에 담긴 물질의 중력으로 인해 팽창속도가 점차 느려질 것으로 과학자들은 생각했다. 그런데 그게 아니었다. 우주의 팽창속도는 점점 더 빨라지고 있다는 놀라운 사실이 발견되었다. 말하자면 우주는 계속 가속 페달을 밟고 있다는 것이다. 우주는 지금 가속팽창을 하고 있는 중이다. 이는 지구로부터 아주 멀리 떨어진 초신성들을 우주 잣대로 하여 관측된 사실인데, 두 개의 다른 팀이 이 사실을 발견해 2011년 함께 노벨 물리학상을 받았다. ​ ​이들은 지난 1998년께 지구에서 멀리 떨어진 50개 이상의 초신성을 관찰한 결과 이들이 폭발하면서 내뿜은 빛이 예상보다 약하다는 사실을 밝혀냈다. ​스웨덴 노벨위원회는 이러한 현상이 우주의 팽창속도가 빨라지고 있음을 보여주는 것으로, 천체물리학을 뿌리부터 뒤흔든 놀라운 발견이라고 평가했다. 이와 더불어 이들이 초신성 관찰을 통해 우주의 팽창속도가 점점 더 빨라지는 사실을 규명해 "미지의 대상인 우주의 장막을 걷어내는 데 일조했다"고 선정 이유를 밝혔다. ​그렇다면, 왜 우주는 점점 더 빨리 팽창하고 있는가? 무엇이 우주 팽창의 가속 페달을 밟고 있다는 건가? 현재 과학자들은 암흑 에너지를 유력한 용의자 선상에 떠올려놓고 있다. ​그러나 암흑 에너지의 정체가 무엇인지는 아무도 모른다. 존재 자체는 의심할 바 없는데, 그 얼굴과 신상 파악은 전혀 안 되고 있다는 뜻이다. ​그래서 암흑 에너지는 암흑물질과 함께 현대 물리학의 최대 수수께끼이자 화두가 되고 있다. 현재까지 암흑 에너지에 대해 확실히 알려진 것은 우주 전체 질량의 4분의 3을 차지하고 있다는 사실뿐이다. ​이들의 발견대로 우주 팽창이 이대로 계속 가속되면 우주는 최후는 어떻게 될까? 과학자들은 결국 우주가 거대한 하나의 얼음 무덤으로 끝나게 될 것이라고 생각하고 있다. ​​안과 밖이 따로 없는 우주의 구조 그럼 팽창하고 있는 이 우주의 끝은 어디일까? 과연 우주의 끝이라고 할 만한 게 있기는 한 것일까? ​ ​우리가 볼 수 있고 관측할 수 있는 우주에 국한해 생각한다면 우주의 끝은 분명 있다. 138억 년 전에 우주가 태어났으니까, 우리는 빛이 138억 년을 달리는 거리까지만 볼 수 있을 뿐이다. 그것을 우주의 지평선이라고 한다. ​우리는 우주 지평선 너머에 있는 사건들을 볼 수가 없다. 밤하늘이 어두운 이유도 바로 거기에 있다. 아직 그 너머의 빛이 지구에까지 도착하지 못했기 때문이다. 우주가 계속 팽창하고 있기 때문에 그 너머의 빛은 영원히 우리에게 도달하지 못할 것이다. 그러니까 인류가 만일 멸망하지 않고 지구에서 영원히 살아 남는다고 해도 지구 밤하늘이 밝아지는 일은 결코 없을 거란 얘기다. ​​우주 지평선 너머에는 과연 무엇이 있을까? 우주의 등방성과 균일성을 신줏단지처럼 믿고 있는 천문학자들은 그곳의 풍경도 이쪽의 풍경과 별반 다르지 않을 거라고 생각하고 있다. 신은 공평하니까 거기라고 해서 여기와 크게 다르게 무엇을 창조해놓았을 리는 없다고 생각하는 것이다. 하지만 아무도 확신할 수는 없다. 우리는 영원히 그 너머의 풍경을 엿볼 수 없을 것이므로. ​이런 사연으로 인해 우주의 끝 문제는 그리 간단하지가 않다. 우주의 구조가 우리가 일상적으로 겪고 보는 것들과는 전혀 다른 형태를 하고 있는 것도 또 한 가지 이유이기도 하다. ​ ​한마디로 우주는 안과 밖이 따로 없는 구조를 하고 있다. 뭐? 그런 게 어디 있어? 안이 있으면 바깥도 있는 거지. 사람들은 보통 상식적으로 그렇게들 생각하지만, 안 그런 사물들도 있다. ​뫼비우스의 띠만 해도 그렇다. 한 줄의 긴 띠를 한 바퀴 틀어 서로 연결해보라. 그 띠에는 안과 밖이 따로 없다. 국소적으로는 안팎이 있지만, 전체적으로는 서로 연결된 구조다. 만약 개미가 그 띠 위를 계속 기어가면 자연 다른 면으로 이동하게 된다. ​ 클라인 병은 더 극적인 현상을 보여준다. 1882년 독일 수학자 펠릭스 클라인이 발견한 이 병은 안과 바깥의 구별이 없는 공간을 가진 구조다. 클라인 병을 따라가다 보면 뒷면으로 갈 수 있다. 그러니 안과 밖이 반드시 따로 있다는 것은 우리의 고정관념일 뿐이다. 3차원의 우주는 이런 식으로 휘어져 있다는 얘기다. ​따라서 우주에는 중심과 가장자리란 게 따로 없다. 내가 있는 이 공간이 우주의 중심이라 해도 틀린 얘기가 아니다. 우주의 모든 지점은 중심이기도 하고 가장자리이기도 하다는 뜻이다. ​우주 팽창은 나를 중심으로 ​진행되고 있다고도 볼 수 있다. 내가 만약 이웃 안드로메다 은하로 가더라도 마찬가지다. 그곳을 중심으로 모든 은하들은 나로부터 멀어져가고 있을 것이다. 우주의 모든 은하들은 이처럼 서로 후퇴하고 있는 것이다. ​이 경우 은하들이 스스로 이동하는 것은 아니다. 우주팽창은 공간 자체가 팽창하는 것이기 때문에 은하 간 공간이 늘어나고 있는 것이다. ​따라서 은하들은 늘어나는 우주의 카펫을 타고 서로 멀어져가고 있는 셈이다. ​풍선을 생각해보면 이해하기가 한결 쉽다. 풍선 위에 무수한 점들을 찍어놓고 풍선에 바람을 불어넣는다고 치자. 풍선이 무한대로 부풀어간다면 그 표면에 찍힌 점들은 서로에게서 무한히 멀어져갈 것이다. 우주의 팽창이 3차원적으로 이와 같다는 말이다. ​그렇다면 우주는 무한한가? 그렇지는 않다. 현재 우주의 크기는 약 940억 광년이란 계산서가 나와 있다. 초기에 빛의 속도보다 빠르게 팽창했기 때문이다. 이를 인플레이션이라 한다. 아인슈타인의 특수 상대성 이론에 따르면 우주에서 빛보다 빠른 것은 없다고 하지만, 우주는 공간 자체가 팽창하는 것이기 때문에 그에 구애받지 않는다. ​어쨌든 현대 우주론은 우주의 끝에 대해 이렇게 결론을 내리고 있다. ​우주는 유한하지만 그 경계는 없다. 이광식 통신원 joand999@naver.com

미 항공우주국(NASA)의 목성탐사선 ‘주노’(Juno)가 마침내 목성 궤도 진입에 성공한 가운데 이를 자축하는 영상이 공개됐다. 지난 4일(이하 현지시간) 주노 프로젝트를 이끌고 있는 수석연구원 스콧 볼튼 박사는 기자회견을 통해 "인류 역사상, 육중한 천체가 다른 천체 가까이에서 움직이는 모습을 본 적이 없다"면서 "오늘날까지 이 움직임은 상상으로만 볼 수 있었다"고 밝혔다. NASA가 공개한 이 영상은 목성과 그 주위를 공전하는 갈릴레이 위성의 모습을 담고있다. 곧 영상으로는 작은 점 수준이지만 중심에 목성을 놓고 4개의 달들이 역동적으로 돌고있는 모습이 주노의 카메라에 직접 촬영된 것이다. 인류와 목성의 첫 만남은 지난 1610년 갈릴레오 갈릴레이의 관측이 시작이었다. 당시 갈릴레이는 자체 제작한 망원경으로 목성을 비롯 태양계에서 가장 큰 활화산이 있는 이오(Io)와 생명체가 존재할 가능성이 가장 높은 유로파(Europa), 바다가 있을 가능성이 높은 칼리스토(Callisto) 그리고 태양계에서 가장 큰 위성이자 ‘건방지게’ 행성인 수성보다 큰 가니메데(5262km)를 발견했다. 갈릴레이 위성은 이 4개의 달을 지칭하는 것으로 400년이 지나서야 인류는 그 전체의 움직이는 모습을 가까이서 지켜본 것이다. 이 영상은 지난달 12일~29일 사이 목성으로 향해 날아가던 주노가 촬영한 이미지를 합쳐 제작됐으며 거리는 1600만 km~500만 km다. 볼튼 박사는 "태양계의 왕과 그 주위 제자들의 모습"이라면서 "지금까지 우리는 컴퓨터 애니메이션과 할리우드의 특수효과로 이같은 모습을 지켜봤다"고 말했다. 　　 한편 지난 2011년 8월 발사돼 5년 가까운 세월동안 총 28억㎞를 비행한 주노는 앞으로 20개월 간 목성을 37차례 돌며 탐사에 나선다. 이 기간 중 주노는 목성 대기 약 5000km 상공에서 지옥같은 대기를 뚫고 내부 구조를 상세히 들여다보며 자기장, 중력장 등을 관측할 예정이다. 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

로마 신화 속 최고의 여신으로, 결혼을 관장하고 질투의 화신으로도 불렸던 ‘주노’가 드디어 남편 ‘주피터’(목성)를 만났다. 지난 5년 28억㎞를 날아가는 여정 끝에 이뤄진 만남이다. ‘주노’, 인류가 보낸 우주탐사선이 목성의 극지방 상공 궤도에 진입한 것은 이번이 처음이다. 63개의 위성을 거느리는 목성은 태양을 제외한 모든 행성을 집어넣어도 자리가 남을 정도로 태양계에서 가장 큰 행성이다. 목성의 이름인 주피터는 그리스 신화에서 ‘제우스’로 불리는, 최고의 신이다. 주피터는 부정한 행위를 할 때면 이를 숨기려고 두꺼운 구름 장막을 치곤 해 누구도 그의 부정을 알지 못했다. 그런데 유일하게 이 구름을 뚫고 주피터의 ‘딴짓’을 볼 수 있는 신이 그의 아내, 주노(그리스 신화의 헤라) 여신이었다. 목성 탐사선을 주노로 이름 지은 것도 신화에서처럼 목성을 둘러싸고 있는 50㎞ 두께의 두꺼운 구름층을 뚫고 목성 내부 구성을 알아내기 위한 임무를 정확히 드러내고 있기 때문이다. 한국천문연구원 우주과학본부 최영준 박사는 “목성은 1610년 갈릴레오 갈릴레이가 망원경으로 위성을 처음 관측한 데 이어 1973년 파이오니어 10호, 1979년 보이저 1·2호가 목성을 스쳐 지나가면서 목성 영상을 지구로 전송했고, 1995년엔 갈릴레오 탐사선이 목성에 진입해 탐사활동을 벌이기도 했지만 여전히 베일에 쌓여 있는 행성”이라고 말했다. 최 박사는 “주노는 이전 탐사와 달리 목성에 가장 가까이 다가가 목성의 생성원인, 내부구조, 자기장, 대기특성 등을 본격적으로 연구할 계획”이라고 설명했다. 목성 궤도에 진입한 주노는 53.5일에 한 번씩 목성 주변을 돌면서 2018년 2월까지 20개월 동안 탐사 임무를 수행하게 된다. 주노에는 총 1만 9000여개의 태양전지를 탑재한 9m 길이의 팔이 3개 달려 있다. 보통 심(深)우주 탐사선에는 원자력 전지가 사용되는데 태양전지를 사용해 목성까지 탐사선을 보내는 데 성공한 것이다. 목성은 강한 방사선을 내뿜고 있기 때문에 나사 연구진은 방사선으로 인해 관측장비가 망가지지 않도록 200㎏에 달하는 티타늄 덮개를 씌웠다. 주노는 목성을 감싸고 있는 구름층에 5000㎞까지 근접해 금속성 액체 수소의 바다 아래 지구처럼 단단한 고체의 핵이 있는지 여부와 자기장, 대기 중 수분과 암모니아 함량, 오로라 현상 등 다양한 측면에서 관측하게 된다. 실제로 목성은 46억년 전 태양이 만들어지고 남은 먼지와 가스 등으로 형성된 태양계 최초의 행성이다. 두꺼운 구름층을 형성하고 있는 목성의 대기는 태양계 초기 물질들을 그대로 유지하고 있는 것으로 알려져 있다. 이 때문에 많은 과학자들은 주노가 보내오는 목성의 대기와 지표면과 관련한 자료가 지구와 지구 생명체의 기원을 푸는 데 도움을 줄 것으로 기대하고 있다. 이를 위해 주노에는 목성의 대기 상태를 촬영할 컬러 카메라와 목성의 오로라 현상을 촬영할 자외선 및 적외선 관측장비, 산소와 수분 함량을 계측하는 장비, 중력과 자기장 측정 장비 등 9개의 최첨단 관측장비가 장착돼 있다. 이를 통해 얻어진 데이터들은 즉시 NASA에 전송된다. 주노 프로젝트 책임자인 스콧 볼턴 NASA 선임연구원은 “가벼운 기체인 수소나 헬륨을 붙잡아 둘 수 있는 강력한 중력이 목성에서 어떻게 생겼는지 주노가 밝혀낼 수 있을 것으로 기대한다”며 “태양계와 지구 탄생의 비밀을 밝히는 데도 한걸음 더 가까이 다가갈 수 있을 것”이라고 설명했다. 최영준 박사도 “최근 목성의 크고 붉은 점인 대적반이 작아지고 있다는 이야기를 간혹 들을 수 있는데 주노를 통해 목성에서 나타나고 있는 새로운 천체 현상의 원인에 대해서도 상세히 알 수 있게 될 것”이라고 말했다. 한편 11억 달러(약 1조 2600억원)가 투입된 주노 탐사선은 20개월간 탐사가 끝나면 목성 구름층으로 떨어져 산화하도록 설계됐다. 주노에 묻었을지 모르는 지구 미생물로 인해 목성과 목성 위성 중 생명체 존재 가능성이 가장 높은 ‘유로파’가 오염되는 것을 막기 위한 조치다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

화성엔 지구와 달리 두 개의 위성이 존재한다. 포보스와 데이모스다. 천문학자들은 오랫동안 두 위성을 화성에 포획된 소행성으로 여겨왔다. 화성이 어떻게 이들을 포획해서 위성으로 만들었는지 해명하지는 못했다. 하지만 새로운 연구를 통해 ‘화성에 포획됐다’는 기존의 가설이 틀렸고, 두 위성은 천체 사이의 충돌로 만들어졌음을 밝혀냈다. 미국 과학 매체 사이언스데일리는 독립적이고 보완적인 두 건의 연구가 그동안 수수께끼에 쌓여있었던 퍼즐을 풀었다고 보도했다. 즉, 화성의 두 위성은 거대한 충돌로밖에 형성될 수 없었다는 것이다. 첫 번째 연구는 프랑스 국립과학연구센터(CNRS)와 액상-마르세유대학 등이 천체물리학저널(The Astrophysical Journal) 최신호에 발표한 것으로, 소행성 포획을 배제한 상태에서 두 위성의 표면 특성과 양립할 수 있는 유일한 시나리오는 거대 충돌인 것으로 나타났다. 이어진 연구는 프랑스와 벨기에, 그리고 일본의 연구팀이 최첨단 디지털 시뮬레이션을 사용한 것으로, 두 위성이 어떻게 화성과 그 3분의 1 크기인 원시행성 사이에 거대 충돌이 발생해 그 잔해에서 생성될 수 있었는지를 보여준다. 파리 디드로 대학과 벨기에 왕립천문대가 CNRS와 렌 제1대학, 그리고 일본 지구생명과학연구소(ELSI)가 협력한 이 두 번째 연구는 네이처 지오사이언스 최신호에 실렸다. 기존의 가설을 뒤집고 내놓은 새로운 이론에 따르면, 화성은 형성 끝무렵에 거대한 원시행성과 충돌했다는 것이다. 남는 연구 과제는 거기서 나온 파편들이 왜 우리 지구와 같은 하나의 거대한 달 대신 두 개의 작은 위성을 형성했느냐는 것이다. 최첨단 디지털 시뮬레이션을 사용한 두 번째 연구는 마지막 남은 의문에 대해서도 실증적이면서도 완벽하고 일관된 시나리오를 제시한다. 이는 40억 년 전쯤 화성이 형성을 시작한지 1억~8억 년 사이에 그 행성의 3분의 1 정도 크기인 원시행성과 충돌해 두 위성이 만들어졌다는 것이다. 이 가설은 시뮬레이션으로도 고스란히 재현, 입증될 수 있었다. 또한 행성의 충돌 조건을 바꿔 300가지의 상황으로 계산해도 30%의 확률로 위성 2개가 형성됐다고 한다. 사진=파리 디드로 대학 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

"오는 9월 30일 로제타호는 그간 탐사해 온 혜성과 충돌하며 임무를 끝마칠 예정이다." 지난 30일(현지시간) 유럽우주국(ESA)이 12년 간 이어져 온 로제타(Rosetta) 프로젝트의 임무 종료를 알려 관심을 끌고있다. 장엄한 피날레로 묘사된 인류 최초의 혜성탐사선 로제타호는 목적지이자 탐사지였던 혜성 ‘67P/추류모프-게라시멘코’(이하 67P)와 충돌하며 영면에 들게된다. - 로제타 프로젝트의 시작　 역사이래 인류에게 혜성만큼이나 두려움과 경이의 대상이 된 천체는 없었다. 그중 세간에 가장 널리 알려진 혜성은 바로 핼리혜성이다. 로제타 프로젝트의 뿌리는 지난 1986년 76년 만에 찾아온 핼리 혜성에 두고있는데 이후 전문가들은 혜성을 망원경으로 관측하는 것을 넘어 직접 '뚜껑'을 열어볼 마음을 품기 시작했다. 특히나 혜성은 태양계 생성당시의 물질로 만들어진 일종의 '타임캡슐'로 연구가치가 그만큼 높다. 이에 ESA 측은 미 항공우주국(NASA)과 손잡고 혜성 탐사 프로젝트를 시작했으나 NASA의 예산 삭감으로 위기에 빠졌다. 이후 단독으로 프로젝트를 추진한 ESA는 일부 계획을 수정해 론칭한 것이 바로 현재의 로제타 프로젝트다. 나폴레옹이 이집트 원정에서 발견한 로제타석의 이름에서 따온 로제타호는 지난 2004년 3월 인류 최초로 혜성에 우주선을 착륙시킨다는 목표로 발사됐다. - 로제타호, 10년 만에 67P에 도착하다 2004년 3월 발사된 로제타호는 무려 65억 ㎞의 대장정 끝에 10년 만인 2014년 8월 시속 6만 6000㎞로 움직이는 혜성 67P 궤도에 무사히 도착했다. 그리고 3달 후인 11월 로제타호에 이은 탐사로봇이 무한도전에 나섰다. 로제타호에 실려 발사된 세탁기만한 탐사로봇 필레는 모선에서 분리돼 사상 처음으로 혜성 표면에 내려 앉았다. 로제타호가 혜성과 같은 속도로 이동하면서 무게 100kg의 필레를 23km 상공에서 혜성 표면에 착륙시킨 것. 그러나 지구 중력의 10만 분의 1 수준인 혜성 표면에 필레가 착륙하는 것은 결코 쉬운 문제가 아니었다. 이에 필레는 작살을 발사해 혜성 표면에 들러 붙는데에는 성공했으나 햇볕이 잘드는 목표지가 아닌 그늘에 불시착했다. 문제는 필레에 탑재된 자체 배터리 지속시간이 64시간에 불과하다는 점이었다. 이에 필레는 태양빛을 조금이라도 더 받기위해 몸체를 35도 회전시키며 기를 썼지만 결국 배터리 방전으로 휴면상태에 들어갔으며 결국 지난 2월 ESA 측은 사실상 작별을 고했다. - 로제타호와 필레의 업적 혜성 궤도에 진입한 일 자체가 2014년 과학계의 가장 획기적인 성과로 꼽힐 만큼 로제타호와 필레는 혜성에 관한 인류의 궁금증을 많이 풀어냈다. 혜성의 고해상도 표면 사진을 전송해 지리적 특성을 연구하는데 큰 도움을 준 것은 물론 대기에서 탄소 성분이 함유된 유기 분자와 코마(핵을 둘러싼 먼지와 가스)에서 산소분자가 다량으로 포함돼 있다는 사실을 밝혀냈다. 또 필레의 드릴 작업을 통해 혜성 표면 아래는 딱딱한 얼음으로 덮여있다는 것도 알아냈다. 이후에도 과학자들은 로제타호와 필레가 보내온 데이터를 연구해 추가적인 논문을 발표할 예정이다. - 굿바이 로제타호 오는 9월 30일 로제타호가 연락이 끊긴 필레 옆에 묻히는 이유는 혜성 67P가 태양에서 먼 목성 궤도로 이동하기 때문이다. 이 위치로 가게되면 로제타호의 태양전지 패널이 충분히 에너지를 받지 못해 어차피 임무가 종료된다. 이 때문에 ESA는 로제타호를 혜성 표면에 하강시켜서 죽을 때(충돌)까지 최대한 근접 데이터를 뽑아낼 요량인 것이다. ESA 로제타 프로젝트 매트 테일러 박사는 "하강동안 로제타는 고해상도 표면 사진 등 최대한의 관측 데이터를 지구로 전송할 것"이라면서 "이미 로제타는 임무를 초과 달성했으며 보내온 데이터는 놀랄만한 수준으로 학계에 큰 업적을 남겼다"고 밝혔다. 　　　 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

은하는 태양 같은 별이 많게는 수천억 개 이상 모여서 만들어진 거대한 천체를 말합니다. 그런 만큼 그 크기는 태양계와는 비교할 수 없을 만큼 거대합니다. 하지만 우주의 큰 구조에서 보면 은하 역시 작은 천체라고 할 수 있습니다. 우주에 있는 은하의 숫자는 은하계의 별보다 더 많습니다. 흥미로운 사실은 과학자들이 망원경으로 현재는 물론 과거 은하의 모습도 볼 수 있다는 것입니다. 100억 년 전 은하의 형태를 연구하고 싶다면 100억 년 전 은하를 관측하면 됩니다. 빛이 지구까지 오는 데 100억 년이 걸렸으므로 그만큼 과거의 모습을 보는 것이기 때문입니다. 하지만 이렇게 먼 거리에서는 은하 같은 큰 천체도 작은 점에 불과합니다. 따라서 이를 관측하기 위해서는 아주 강력한 망원경이 필요합니다. 천문학자들은 우주 및 지상의 최신 망원경을 이용해서 우주 초기의 은하의 상태를 보기 위해 많은 관측을 해왔습니다. 그리고 이 데이터를 모아 우주 초기의 모습을 재구성했습니다. 영국 왕립 천문대는 2005년부터 수집한 영국 적외선 망원경(United Kingdom Infrared Telescope·UKIRT)의 관측 데이터를 공개했습니다. 울트라 딥 서베이(Ultra-Deep Survey·UDS)라는 이름의 이 데이터는 가장 먼 거리에 있는 은하 25만 개의 데이터를 모은 것으로, 앞으로 우주 초기의 모습을 연구하는 데 큰 도움이 될 것으로 보입니다. 멀리 떨어진 은하를 관측하는 일은 그 자체로 어렵지만, 중간에 가스 성운이나 다른 천체가 있으면 관측 자체가 불가능합니다. 따라서 지구와 멀리 떨어진 은하 사이에 아무것도 없는 좁은 공간을 통해 관측이 이뤄집니다. 사실 울트라 딥 서베이 자료는 ‘UKIDSS’(UKIRT Infrared Deep Sky Survey)로 불리는 더 큰 관측 데이터의 일부로 약 5%에 해당하는 데이터를 담고 있습니다. 이렇게 좁은 창을 통해 본 90억 년 이전의 초기 우주(사진)는 다양한 색상과 모양을 지닌 별처럼 보이지만, 사실 하나하나가 개별적인 은하입니다. 이 은하는 나중에 합체와 진화를 거쳐 우리 은하 같은 은하로 성장할 것입니다. 이 작은 점안에 수많은 별이 있고 그 별 가운데 일부는 지구 같은 행성을 거느리는 것입니다. 우주의 거대함은 인간을 한없이 겸손하게 만듭니다. 사진=오마르 알마이니, 영국 노팅엄대 고든 정 통신원 jjy0501@naver.com

“우주가 이렇게 아름다웠나.” 한국천문연구원은 ‘제24회 천체사진 공모전’ 결과를 28일 발표했다. 천문학에 대한 공감대를 확산시키기 위해 마련된 공모전에는 총 122점이 출품됐고, 이 가운데 ‘백조자리 중심부’를 찍은 이길재씨의 사진이 대상작에 선정됐다. 이번 공모전은 심(深)우주, 태양계, 지구 및 우주 분야로 나눠 25개 작품을 수상작으로 뽑았다. 대상 수상자에게는 미래창조과학부장관상과 상금 200만원을 주고, 다른 수상자들에게도 상패와 상금을 수여한다. 한편 빛 공해로 인해 밤하늘이 점점 밝아지면서 먼 우주를 관측하기 어려워져 올해는 예년보다 심우주 분야 출품작이 줄었다는 아쉬움을 남겼다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

지금까지 수많은 아름다운 천체 사진을 우리에게 전해준 허블 우주망원경. 이미 우주에서 임무를 수행한 지 26년이 넘었지만, 여전히 활약하며 우리에게 새로운 소식을 전하고 있다. 미국항공우주국(NASA)은 지난 24일(현지시간) 지금도 우주의 다양한 곳을 관측하고 있는 ‘백전노장’ 허블 망원경의 운영 기간을 5년 더 연장해 오는 2021년 6월까지 가동한다는 계획을 발표했다. 지난 1990년 디스커버리호에 실려 우주로 올라간 허블 망원경은 지구 상공 600km에 떠서 지구를 돌고 있다. 무게 12.2t, 주거울 지름 2.4m, 경통 길이 약 13m인 허블 망원경은 가시광은 물론 자외선과 근적외선의 파장을 대기의 영향을 받지 않고 관측할 수 있다. 허블 망원경은 지금까지 다양한 항성과 행성을 관측해왔을 뿐만 아니라 우주의 팽창과 암흑물질, 블랙홀 등 주요 발견을 해왔다. NASA는 이번 운영 기간 연장에 대해 “허블 망원경은 2020년대까지 충분히 관측할 수 있으며 외계 우주까지 일반적인 관측에서 좋은 성과를 역사에 남길 것”이라고 설명했다. 허블 망원경은 원래 오는 2018년 우주로 올라갈 ‘제임스웹 우주망원경’(JWST)에 임무 수행을 완전히 넘길 계획이었다. 하지만 후임 제임스웹 우주망원경은 적외선부터 근적외선을 관측해 우주의 과정을 살필 목적이므로, 허블 망원경의 관측 파장과 다르다. 따라서 천문학자들은 허블 망원경과 제임스웹 망원경이라는 두 가지 ‘눈’으로 더 넓은 파장을 관측할 수 있게 된 것이다. 이 소식에 허블 망원경을 자주 활용하고 있는 보리스 건시케 영국 워릭대 교수 등의 과학자들은 환영의 목소리를 높이고 있다. 사진=NASA 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

미 항공우주국(NASA)의 탐사선 주노(Juno)가 목적지인 목성을 코 앞에 두고 있는 가운데 '오래 전 선배'의 발자취가 사진으로 공개됐다. 최근 NASA는 지난해 7월 명왕성을 근접통과한 뉴호라이즌스호가 촬영한 목성의 구름 모습을 사진으로 공개했다. 9년 전인 지난 2007년 뉴호라이즌스호가 촬영한 이 사진에는 구름에 덮여있는 목성 특유의 줄무늬가 고스란히 담겨있다. 사진에서 어두운 지역은 격렬하게 대기가 소용돌이 치는 곳으로 이 속을 들여다보는 것이 목성탐사선 주노의 주임무다. 그렇다면 태양계 끝자락에 놓인 명왕성을 가던 뉴호라이즌스호는 왜 목성을 지나쳐 간 것일까? 지난 2006년 1월 발사된 뉴호라이즌스호는 초속 16km 속도로 날아가다 1년 후 속도를 초속 23km까지 끌어올렸다. 속도가 이렇게 올라간 이유는 2007년 뉴호라이즌스호가 목성을 근접비행(Fly by·플라이바이)했기 때문이다. 근접비행은 천체의 중력을 이용해 공짜로 가속을 얻는 비행방식이다. 곧 뉴호라이즌스호는 속도를 끌어올리기 위해 명왕성을 일부로 근접 통과한 것이다. 이렇게 온 우주가 나서서 도와준 뉴호라이즌스호는 일수로 3462일 만에 56억 7000만 ㎞를 날아가 목적지인 ‘저승신’ 명왕성에 도착했다. 한편 미국의 독립기념일인 7월 4일에는 주노가 목성궤도에 진입해 1년 8개월 간의 탐사활동에 들어간다. 이 기간 중 주노는 목성 대기 약 5000km 상공에서 대기와 자기장, 중력장등을 관측할 예정으로 태양계에서 가장 큰 거인의 내부 구조가 더 상세하게 드러날 것으로 기대된다. 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

누구도 찍을 수 없는 '우주의 대서사시'같은 장면이 포착됐다. 최근 미 우주전문매체 스페이스닷컴은 광활한 은하를 배경으로 태양빛을 받아 빛나는 지구와 화성, 토성 그리고 명왕성의 모습을 영상과 함께 공개했다. 미 항공우주국(NASA)의 태양관측위성인 '스테레오 A'(Solar Terrestrial Relations Observatory Ahead)가 촬영한 이 장면은 가운데 가장 밝게 보이는 지구를 중심으로 화성과 토성, 왼쪽의 작은 점으로 보이는 명왕성의 모습이 담겨있다. 　 이 '작품'에서 눈길을 끄는 것은 역시 행성인듯 행성아닌 명왕성이다. 지난해 탐사선 뉴호라이즌스호가 무려 56억 7000만㎞를 날아간 끝에야 만난 명왕성은 너무나 먼 거리 탓에 사실 잘 보이지 않는다. 영상을 공개한 미 해군연구소 소속 천체 물리학자 칼 바탐스 박사는 "스테레오 A에 장착된 HI-1 카메라가 잡은 작품"이라면서 "지구와 화성은 쉽게 알아볼 수 있으나 명왕성은 점에 불과할 정도로 잘 보이지 않는다"고 밝혔다. 한편 다소 낯선 이름의 스테레오 A는 쌍둥이 형제인 스테레오 B와 함께 지난 2006년 발사된 NASA의 태양관측위성이다. 흥미로운 점은 쌍둥이 형제가 태양을 중심으로 서로 반대방향에 위치를 잡고 태양을 관측한다는 점이다. 이번에 공개된 영상은 흥미롭게도 태양의 반대편에서 촬영된 것이다. 그러나 스테레오 B는 지난 2014년 10월 연락이 두절됐다. 박종익 기자 pji@seoul.co.kr 　

머나먼 심우주 속 '별들의 고향'에서 태양계의 목성같은 행성이 무더기로 발견됐다. 최근 독일 막스 플랑크 천체물리학연구소 등 국제공동연구팀은 ‘메시에 67’(Messier 67) 성단에서 3개 이상의 '뜨거운 목성'을 발견했다는 연구결과를 발표했다. 지구로부터 약 2500광년 떨어진 게자리에 위치한 메시에 67은 500여 개의 별들이 모여있는 성단으로 그간 천문학자들의 주요 연구대상이었다. 그 이유는 메시에 67 속의 별들이 우리의 태양과 나이와 구성 성분이 비슷해 그 주변 행성이 어떻게 형성돼 진화해가는지 알 수 있는 완벽한 실험실이기 때문이다. 국제공동연구팀은 칠레에 위치한 라 실라 천문대의 망원경에 설치된 고해상도 전파행성추적(HARPS) 장치로 메시에 67에 속한 88개의 별을 관측해왔으며 이번 연구결과는 이 데이터를 분석해 얻어졌다. 그 결과 88개 별들 주위에 대략 3개 이상의 뜨거운 목성이 존재한다는 증거를 찾아냈다. 흥미로운 사실은 이 외계 목성들의 크기와 질량이 태양계의 목성과 비슷하지만 항성과는 매우 가깝다는 점이다. 우리의 태양과 목성과의 거리는 약 7억 7830만 km로 공전주기는 지구시간으로 12년 정도다. 그러나 이 외계 목성은 항성과 바짝 붙어있어 채 10일도 되지 않는다. 이 때문에 '뜨거운' 목성(hot Jupiters)이라는 수식어가 붙어있는 것. 　 연구에 참여한 로베르토 살리아 박사는 "외계 행성의 형성과정과 특징을 알 수 있는 좋은 연구자료"라면서 "최초 이 외계 목성들은 다른 곳에서 형성돼 어떤 이유로 현재의 위치로 이주했을 가능성이 있다"고 설명했다. 이어 "태양계같은 행성계 형성에 중요한 목성같은 존재가 생각보다 외계에 존재하는 비율이 높다"고 덧붙였다. 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

차가운 얼음으로 덮여있는 명왕성의 위성 ‘카론’(Charon)의 거대 협곡 모습이 공개됐다. 24일(현지시간) 미 항공우주국(NASA)은 카론의 동쪽에 '엣지있게' 놓여있는 카론판 ‘그랜드 캐니언’의 모습을 사진으로 공개했다. 길이가 무려 700km, 깊이도 9km에 달하는 이 협곡의 이름은 '아르고 카스마'(Argo Chasma). 카론의 지름이 1200km에 불과하다는 사실에 비춰보면 덩치에 어울리지 않는 슈퍼 협곡을 가지고 있는 셈이다. 이는 우리가 사는 지구와 비교해 보면 쉽게 알 수 있다. 카론의 지름보다 10배나 큰 지구에서 가장 큰 협곡은 ‘그랜드 캐니언'으로 길이는 450km, 깊이는 1.6km로 아르고 카스마보다 훨씬 작다. 지난해 7월 14일 탐사선 뉴호라이즌스호가 명왕성을 근접통과하며 촬영한 이 사진에는 그간 우리가 몰랐던 카론의 비밀이 생생히 담겨있다. 카론 표면 중간에는 긴 '상처'가 펼쳐져 있으며 얼음으로 덮힌 크레이터 등 다양한 지질 활동의 흔적이 드러나있다. 이는 거대 바다의 흔적으로 추정된다. 곧 오래 전 카론의 표면 아래에 거대 바다가 있었으나 오랜시간 얼면서 팽창해 표면이 찢기고 균열이 나 이같은 흔적을 남겼다는 것이 전문가들의 설명. 그리스·로마 신화에서 이름을 따온 저승신(Pluto) 명왕성과 죽은 자를 저승으로 건네준다는 뱃사공 카론의 이름이 기가 막히게 들어맞는 셈이다. 명왕성에 가려져 있지만 사실 카론은 매우 흥미로운 천체다. 카론과 명왕성과의 공전주기는 6.4일로 두 천체는 조석력으로 묶여 있으며 구성 성분도 비슷해 오래 전 하나의 천체였을 가능성도 있다. 재미있는 점은 명왕성을 행성 지위에서 강등시킨 ‘물귀신’이 카론이라는 사실이다. 애초 명왕성의 위성이라고 생각됐던 카론이 서로 맞돌고 있는 사실이 확인돼 명왕성이 행성에서 퇴출되는데 결정적인 원인이 됐기 때문이다. 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

언제부턴지 강동 하면 ‘친환경’이란 단어가 함께 떠오르게 됐다. 서울 강동구에는 도심 속에서도 자연을 느낄 수 있는 공간이 많다. 몸과 마음이 지친 현대인들에게 특히 구에서 추천하는 힐링 명소가 있다. ‘일자산 허브천문공원’과 ‘강동그린웨이 가족 캠핑장’이다. 길동의 ‘일자산 허브천문공원’은 일자산 자연공원 해발 65m 야산에 있다. 2006년 9월 처음 문을 열었는데 150여 종의 허브를 보고, 느낄 수 있는 이색적인 공원이다. 주변에는 조깅코스, 산책로, 전망데크 등이 갖춰져 있어 아이들부터 노인들까지 전 연령층의 쉼터로 기능하고 있다. 이름에 ‘천문’이 들어가는 이유는 무엇일까. 이곳엔 별을 관측할 수 있는 작은 천문대가 있다. 천체 관측 프로그램을 연중 운영해 연인들에게도 인기 만점이다. 특히 허브천문공원에선 매년 가을 허브 치료와 우주 이야기를 테마로 한 ‘별의 별 축제’를 열어 호응을 얻고 있다. 꽃모양의 조명과 발광다이오드(LED)등으로 만든 ‘빛의 정원’, ‘별이 내리는 숲길’ 등은 환상적인 분위기를 자아내 추억을 선사한다. 또 다른 명소는 둔촌동 ‘강동그린웨이 가족 캠핑장’이다. 자연훼손은 최소화하고 위치의 특성과 장점은 잘 살렸다는 평을 받고 있다. 허브천문공원 남쪽에 있는 이 캠핑장은 2009년 8월 조성된 이래 연간 4만여명의 시민이 이용하고 있다. 높은 인기로 성수기엔 구 도시관리공단에 예약하지 않으면 이용이 어렵다. 캠핑장엔 매점과 화장실, 급수대 등 기본시설이 모두 갖춰져 있고 무선 인터넷이나 전기도 이용 가능해 편리하다. 인근에 허브천문공원은 물론 길동 자연생태공원 등도 있어 자녀와 함께 생태체험을 하기에 그만이다. 이용료는 2만~2만 1000원이다. 가족들과 부담 없이 낭만과 휴식의 시간을 즐길 수 있다. 최지숙 기자 truth173@seoul.co.kr