“나는 정말 중요한 일에 온 정신을 빼앗기고 있기 때문에 편지 쓸 시간을 낼 수가 없었다네. 지난 2년 동안 중요한 문제들을 생각하느라 밤낮으로 내 두뇌를 괴롭혔지. 그렇지만 그것들은 물리학의 근본적인 문제들을 진전시키는 것들이라네.” 알베르트 아인슈타인(1879~1955)이 절친한 대학 친구 안젤로 베소에게 일반상대성 이론을 연구하면서 느낀 고뇌를 절절히 털어놓은 편지 구절이다. 25일은 아인슈타인을 ‘20세기 물리학의 마에스트로’로 만들어 놓은 일반상대성 이론이 세상에 공개된 지 100주년이 되는 날이다. 일반상대성 이론의 발표로 완성된 상대성이론 체계는 양자역학과 함께 현대물리학의 양대 기둥이 됐다. 1915년 11월 25일 서른 여섯의 젊은 물리학자 아인슈타인은 독일 ‘프로이센 과학원 회보’에 ‘중력의 장 방정식’이란 제목의 일반상대성 이론을 발표함으로써 현대물리학의 거장으로 확고히 자리매김했다. 1905년 발표한 특수상대성 이론은 물리법칙과 빛의 속도는 어디서든지 일정하기 때문에 변하는 것은 시간이나 거리 같은 물리량이라는 내용이다. 이 이론은 등속운동이라는 특수한 경우에는 적용이 되지만 가속운동이나 중력이 적용되는 공간에서는 정확하지 않다는 문제가 있었다. 그래서 아인슈타인은 모든 상황에서 적용이 가능한 일반이론을 만들어 낸 것이다. 일반상대성 이론은 시공간과 물질 간의 관계, 이 둘을 연결하는 중력을 설명하는 것으로 우주와 빅뱅, 블랙홀 등 다양한 우주 현상을 정확히 이해할 수 있도록 도왔다. 뉴턴은 사과가 지구로 떨어지는 것은 지구와 사과 사이에 작용하는 중력 때문이라고 설명하지만 일반상대성 이론에 따르면 지구로 인해 휘어진 공간으로 사과가 굴러떨어지는 것이다. 이렇게 휘어진 시공간은 빛의 경로에도 영향을 미친다. 상대성이론은 우리와는 상관없는 것 같아 보이지만 위치확인시스템(GPS)은 일반상대성 이론이 적용되는 대표적 사례다. 상대성이론에 따르면 빠르게 움직이는 물체의 시간은 상대적으로 느리게 흐른다. GPS 신호를 보내는 위성의 시간도 지표면의 시간보다 느리게 흘러간다. 여기에 중력의 영향까지 받는다. 이런 속도와 중력효과를 상대성이론으로 바로잡아 주지 않는다면 차량 내비게이션의 순간오차는 10m 넘게 날 수 있다. 경희대 물리학과 남순건 교수는 “과거에도 천체를 관측하고 연구하기는 했지만 우주라는 공간을 제대로 이해할 수 있게 된 것은 1915년 아인슈타인이 일반상대성 이론을 발표한 이후부터”라며 “상대성이론은 인류의 세계관을 확장시켰다는 점에서 과학을 뛰어넘은 철학”이라고 설명했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

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

■프로배구 V리그 ●우리카드-KB손해보험(오후 7시 장충체) ■프로농구 ●모비스-LG(오후 7시 울산 동천체)

현대캐피탈이 ‘1강’ OK저축은행에 시즌 첫 연패를 안겼다. 프로배구 V리그 남자부 현대캐피탈은 22일 경기 안산 상록수체육관에서 선두 OK저축은행을 세트스코어 3-0으로 꺾었다. 현대캐피탈은 2연승을 질주했고, OK저축은행은 올 시즌 처음으로 연패를 맛봤다. 현대캐피탈의 토종 에이스 문성민(20득점·공격 성공률 62.96%)과 외국인 선수 오레올(17득점·공격 성공률 61.53%)이 37점을 합작했다. 이날 승리로 현대캐피탈은 2위 대한항공과 승점 22로 동률을 이뤘으나 세트 득실률에서 뒤져 3위에 머물렀다. 선두 OK저축은행(승점 24)과의 격차는 승점 2로 줄었다. OK저축은행의 용병 시몬이 양 팀 최고인 26점(공격 성공률 59.45%)을 올리며 고군분투했으나 경기의 흐름을 바꾸기에는 역부족이었다. 한편 여자부 도로공사는 경북 김천체육관에서 IBK기업은행을 3-0으로 완파하고 승점 14를 쌓아 3위로 뛰어올랐다. 강신 기자 xin@seoul.co.kr

■프로농구 ●KGC인삼공사-전자랜드(오후 7시 안양체) ■여자농구 ●KEB하나은행-삼성생명(오후 7시 부천체) ■테니스 춘천오픈(춘천 송암국제테니스장) ■탁구 국가대표 선발전 최종전(단양국민체육센터) ■배드민턴 전국 가을철 종별선수권대회(오전 10시 당진체) ■씨름 천하장사 대축제(오전 10시 청양군민체)

모비스가 4연승을 내달리며 선두 오리온에 2.5경기 차로 따라붙었다. 모비스는 19일 울산 동천체육관에서 열린 KCC와의 프로농구 홈 경기에서 커스버트 빅터의 22득점 10리바운드 더블더블 활약을 앞세워 85-66으로 이겼다. 함지훈이 15득점 7어시스트, 전준범이 3점슛 세 방 등 15득점 8리바운드 4스틸로 앞장섰다. 김수찬은 KCC의 주포 전태풍을 8득점으로 꽁꽁 묶었다. 모비스는 올 시즌 KCC에 당한 두 차례 패배를 설욕하며 최근 13경기에서 12승1패의 상승세를 이어갔다. 1쿼터 종료 1분 전까지 두 팀은 1점 차 리드와 동점을 되풀이했다. 종료 30초 전 김태홍이 3점슛을 터뜨린 뒤 신명호가 자유투 둘을 집어넣어 KCC는 순식간에 6점 차로 달아났다. 그러나 모비스는 빅터가 종료 직전 세컨드 리바운드에 이은 골밑슛으로 2점을 만회, 21-25로 뒤진 채 1쿼터를 마쳤다. 2쿼터부터 모비스가 힘을 냈다. 빅터가 이 쿼터에만 11점을 몰아넣으며 역전의 발판을 마련했다. KCC는 2라운드 대결 때 모비스의 지역방어를 깨뜨린 김태술이 부상으로 빠진 공백을 절감해야 했다. 전반 종료 5분 30초 전 빅터가 골밑슛으로 31-31 동점을 만들었다. 그 뒤 김수찬이 3점포를 터뜨려 분위기가 급격히 모비스 쪽으로 넘어갔다. 모비스는 빅터와 전준범의 득점으로 10점 차까지 벌렸다. 빅터는 종료 직전 투핸드 덩크슛으로 승리를 예감케 했다. 3쿼터에도 모비스의 기세는 이어졌다. 초반 2분 30초 동안 모비스가 6점을 올리는 동안 KCC는 무득점에 묶였다. 함지훈과 전준범이 이 쿼터에만 11점을 합작하면서 한때 21점 차까지 달아났다. 4쿼터에도 이변은 없었고 모비스는 끝내 19점 차 완승을 거뒀다. 심현희 기자 macduck@seoul.co.kr

우리 태양보다 작고 어두운 한 ‘난쟁이 별’에 예상보다 훨씬 강력한 자기장이 생성된 것을 천문학자들이 세계 최대 알마(ALMA) 전파망원경을 사용한 관측으로 밝혀냈다. 질량이 작고 어두운 적색의 빛을 내 ‘적색왜성’으로 분류되는 이 별은 천문학계에서는 잘 알려진 ‘TVLM 513-46546’으로 불리며, 지구로부터 목동자리 방향으로 약 35광년 거리에 있다. 이 항성은 거의 2시간마다 한 바퀴를 회전(자전)할 정도로 빠르게 돌고 있다. 참고로 우리 태양의 자전 주기는 약 25일이다. 특히 이 별의 질량은 우리 태양의 10분 1 정도밖에 안 될 정도로 작고 덜 뜨거운데 내부의 수소를 핵융합 반응으로 헬륨으로 바꿈으로써 빛을 발하지만 중수소가 아닌 경수소를 태워 질량이 더 작은 갈색왜성과 구분된다. 그런데 천문학자들이 알마 망원경으로 관측한 적색왜성 ‘TVLM 513-46546’에는 우리 태양의 가장 강력한 자기장 영역에서 나오는 자기장만큼 강력한 자기장을 생성하는 것으로 나타났다. 이런 기이한 자기장은 우리 태양의 플레어와 같은 폭발이 지속해서 일어난다고 천문학자들은 예상한다. 특히 이 난쟁이 별의 플레어에는 우리 태양처럼 활동하는 자기력선이 조밀하게 있어, 그로부터 나온 전자의 경로를 바꿔 그 전파신호를 알마 망원경으로 감지할 수 있었다고 한다. 또한 이런 강력한 플레어의 활동은 별에서 가까운 행성에 하전 입자를 퍼부었을 것이라고 천문학자들은 말한다. 이번 연구를 이끈 피터 윌리엄스 하버드-스미스소니언 천문학센터(CfA) 박사는 “만일 이런 별이 우리 주위에 있었다면, 우리는 어떠한 위성 통신도 할 수 없었을 것”이라면서 “사실, 이런 폭풍치는 듯한 환경에서 생명체가 진화하기에는 극단적으로 어려울 것”이라고 말했다. 천문학자들은 미국 뉴멕시코주(州) 소코로에 있는 국립전파천문대(NRAO) 소속 ‘젠스키 전파 망원경망’(VLA)에서 나온 이전 자료에서 이 난쟁이 별이 태양의 가장 극단적인 자기 영역에서 나오는 자기장과 비슷하며 태양의 평균 자기장보다 수백 배 더 강력한 장기장을 방출한다는 것을 알아냈다. 그런데 태양이 자기장을 생성하는 물리적 과정을 봤을 때 그처럼 작은 별에서는 강력한 자기장이 일어나는 것이 불가능하다고 여겼었다. 이 연구에 참여한 CfA 천문학자인 에도 베르게르 하버드대 교수는 “이 별을 자기적으로만 봤을 때 우리 태양과 매우 다른 것”이라고 말했다. 연구진은 알마 망원경으로 이 별을 관측했을 때 특히 높은 주파수(95GHz)가 방출되는 것을 발견했다. 이런 무선 신호는 전자들이 더 강력한 자기력선 근처를 돌아다니는 과정인 ‘싱크로트론 방출’(synchrotron emission)에 의해 만들어진다고 한다. 그런데 이런 고주파를 가진 플레어 같은 것이 방출되는 것이 적색왜성에서 감지된 사례는 이번이 처음이다. 또 이 별이 밀리미터(mm) 파장에서 감지된 사례도 처음이어서 알마 망원경을 사용한 연구에 새로운 길을 개척했다고 연구진은 생각하고 있다. 우리 태양에서도 태양 플레어가 발생할 때 비슷한 방출을 생성하지만 이는 간헐적이다. 무엇보다, 이 별의 강력한 자기장 방출은 태양이 생산하는 것보다 1만 배나 더 밝다. 질량은 태양의 10%밖에 안 되는 것이 말이다. 천문학자들은 알마 망원경을 사용해 4시간 연속 관측에서 이 별이 지속해서 활성화돼 있는 것을 목격했다. 이는 외계행성 중 거주 가능한 곳을 찾는데 중요한 의미가 있다. 적색왜성은 우리 은하에서 가장 흔한 별로, 행성 탐색에서 주 표적이 된다. 하지만 이런 적색왜성은 태양만큼 뜨겁지 않아서 그 별에 가까운 행성에만 생명이 사는 데 필수적인 액체 상태의 물이 존재할 수 있다는 것이다. 그런데 이런 근거리라는 이점이 이 적색왜성에서만큼은 행성의 대기를 날려버리거나 표면의 복잡한 분자를 파괴할 수 있는 방사선 중심에 놓일 수 있다고 천문학자들은 추측하고 있다. 이들은 이제 이 별만이 이상한 것인지 아니면 같은 유형의 다른 별에도 이런 현상이 일어나고 있는지 연구할 계획이다. 한편 이번 연구결과는 국제학술지인 ‘천체물리학회지’(The Astrophysical Journal) 최신호에 실렸다. 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

우리 태양보다 작고 어두운 한 ‘난쟁이 별’에 예상보다 훨씬 강력한 자기장이 생성된 것을 천문학자들이 세계 최대 알마(ALMA) 전파망원경을 사용한 관측으로 밝혀냈다. 질량이 작고 어두운 적색의 빛을 내 ‘적색왜성’으로 분류되는 이 별은 천문학계에서는 잘 알려진 ‘TVLM 513-46546’으로 불리며, 지구로부터 목동자리 방향으로 약 35광년 거리에 있다. 이 항성은 거의 2시간마다 한 바퀴를 회전(자전)할 정도로 빠르게 돌고 있다. 참고로 우리 태양의 자전 주기는 약 25일이다. 특히 이 별의 질량은 우리 태양의 10분 1 정도밖에 안 될 정도로 작고 덜 뜨거운데 내부의 수소를 핵융합 반응으로 헬륨으로 바꿈으로써 빛을 발하지만 중수소가 아닌 경수소를 태워 질량이 더 작은 갈색왜성과 구분된다. 그런데 천문학자들이 알마 망원경으로 관측한 적색왜성 ‘TVLM 513-46546’에는 우리 태양의 가장 강력한 자기장 영역에서 나오는 자기장만큼 강력한 자기장을 생성하는 것으로 나타났다. 이런 기이한 자기장은 우리 태양의 플레어와 같은 폭발이 지속해서 일어난다고 천문학자들은 예상한다. 특히 이 난쟁이 별의 플레어에는 우리 태양처럼 활동하는 자기력선이 조밀하게 있어, 그로부터 나온 전자의 경로를 바꿔 그 전파신호를 알마 망원경으로 감지할 수 있었다고 한다. 또한 이런 강력한 플레어의 활동은 별에서 가까운 행성에 하전 입자를 퍼부었을 것이라고 천문학자들은 말한다. 이번 연구를 이끈 피터 윌리엄스 하버드-스미스소니언 천문학센터(CfA) 박사는 “만일 이런 별이 우리 주위에 있었다면, 우리는 어떠한 위성 통신도 할 수 없었을 것”이라면서 “사실, 이런 폭풍치는 듯한 환경에서 생명체가 진화하기에는 극단적으로 어려울 것”이라고 말했다. 천문학자들은 미국 뉴멕시코주(州) 소코로에 있는 국립전파천문대(NRAO) 소속 ‘젠스키 전파 망원경망’(VLA)에서 나온 이전 자료에서 이 난쟁이 별이 태양의 가장 극단적인 자기 영역에서 나오는 자기장과 비슷하며 태양의 평균 자기장보다 수백 배 더 강력한 장기장을 방출한다는 것을 알아냈다. 그런데 태양이 자기장을 생성하는 물리적 과정을 봤을 때 그처럼 작은 별에서는 강력한 자기장이 일어나는 것이 불가능하다고 여겼었다. 이 연구에 참여한 CfA 천문학자인 에도 베르게르 하버드대 교수는 “이 별을 자기적으로만 봤을 때 우리 태양과 매우 다른 것”이라고 말했다. 연구진은 알마 망원경으로 이 별을 관측했을 때 특히 높은 주파수(95GHz)가 방출되는 것을 발견했다. 이런 무선 신호는 전자들이 더 강력한 자기력선 근처를 돌아다니는 과정인 ‘싱크로트론 방출’(synchrotron emission)에 의해 만들어진다고 한다. 그런데 이런 고주파를 가진 플레어 같은 것이 방출되는 것이 적색왜성에서 감지된 사례는 이번이 처음이다. 또 이 별이 밀리미터(mm) 파장에서 감지된 사례도 처음이어서 알마 망원경을 사용한 연구에 새로운 길을 개척했다고 연구진은 생각하고 있다. 우리 태양에서도 태양 플레어가 발생할 때 비슷한 방출을 생성하지만 이는 간헐적이다. 무엇보다, 이 별의 강력한 자기장 방출은 태양이 생산하는 것보다 1만 배나 더 밝다. 질량은 태양의 10%밖에 안 되는 것이 말이다. 천문학자들은 알마 망원경을 사용해 4시간 연속 관측에서 이 별이 지속해서 활성화돼 있는 것을 목격했다. 이는 외계행성 중 거주 가능한 곳을 찾는데 중요한 의미가 있다. 적색왜성은 우리 은하에서 가장 흔한 별로, 행성 탐색에서 주 표적이 된다. 하지만 이런 적색왜성은 태양만큼 뜨겁지 않아서 그 별에 가까운 행성에만 생명이 사는 데 필수적인 액체 상태의 물이 존재할 수 있다는 것이다. 그런데 이런 근거리라는 이점이 이 적색왜성에서만큼은 행성의 대기를 날려버리거나 표면의 복잡한 분자를 파괴할 수 있는 방사선 중심에 놓일 수 있다고 천문학자들은 추측하고 있다. 이들은 이제 이 별만이 이상한 것인지 아니면 같은 유형의 다른 별에도 이런 현상이 일어나고 있는지 연구할 계획이다. 한편 이번 연구결과는 국제학술지인 ‘천체물리학회지’(The Astrophysical Journal) 최신호에 실렸다. 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

‘천재소년’ 송유근(18)군이 결국 국내 ‘최연소 박사’의 주인공이 됐다. 송군의 멘토이자 지도교수인 한국천문연구원 박석재 연구위원은 송군이 대전 과학기술연합대학교대학원(UST) 박사학위 논문 심사를 최종 통과해 내년 2월 만 18세 3개월의 나이로 박사가 된다고 18일 밝혔다. 송군은 1997년 11월생이다. 박사학위로 제출한 논문은 ‘일반 상대성 이론의 천체 물리학적 응용’으로 블랙홀과 우주론, 끈이론 등 3가지 분야를 포괄하는 내용으로 알려졌다. 송군은 7세에 수학 미적분을 풀고 8세에 대학에 입학했다. 이어 2009년 UST 천문우주과학 석·박사 통합과정에 입학했다. 내년 2월 대학원 입학 7년 만에 박사학위를 받게 된다. 지금까지 국내 최연소 박사 기록은 미국 뉴욕 RPI공대 정진혁씨가 갖고 있던 23세 11개월이었다. 송군은 박사논문 심사에 앞서 미국 천문학회에서 발행하는 ‘천체물리학 저널’ 10월 5일자에 박석재 위원과 함께 블랙홀과 관련한 연구논문을 발표했다. 이 논문은 영화 ‘인터스텔라’의 과학총괄자문을 맡았던 킵 손 미국캘리포니아공대(칼텍) 명예교수가 리뷰를 맡기도 했다. 박 연구위원은 “논문 심사가 끝났기 때문에 앞으로는 훌륭한 연구자 밑에서 박사후 연구과정(포스트닥터)을 밟는 게 중요하다”며 “끈이론 분야에 관심을 갖고 있기 때문에 그쪽으로 계속 연구를 진행할 것으로 보인다”라고 전했다. 송군의 아버지 송수진씨는 “유근이는 그 나이 또래라면 누구나 갖고 있을 스마트폰도 없고, 신경이 분산될까 봐 연구실에 인터넷 회선도 연결하지 않았다”며 “워낙 조용한 성격이라 박사학위 논문 통과 후에도 별다른 얘기는 없었다”고 전했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

행성 탄생 순간을 촬영한 최초의 선명한 사진이 공개됐다. 미국 애리조나대(UA) 등이 참여한 국제 연구진은 지구로부터 약 450광년 거리에 있는 젊은 별 ‘LkCa15’을 대상으로 한 관측 연구에서 행성 탄생 순간을 담은 실물 사진을 얻어낼 수 있었다고 밝혔다. 항성 ‘LkCa15’에는 행성 형성에 필요한 물질이 중력에 의해 원반 형태로 회전하고 있다. 이 원반은 지구로부터 먼 거리에 있고 가스와 먼지 대기가 끼어 있어 관측에 어려움이 있지만, UA 연구진은 그 모습을 촬영한 첫 사진을 공개했다. 지금까지 우리 인류에게 알려진 항성을 공전하는 외계행성은 약 2000개로, 이중 10개 정도만이 촬영됐으며, 행성 탄생 순간이 포착된 사례는 없었다. 이번 연구에 참여한 UA 대학원생인 스테프 살룸 연구원은 “이 사진은 아직 형성 중이라고 말할 수 있는 하나의 행성을 처음으로 촬영한 것”이라고 말한다. 살룸 연구원은 같은 학교 대학원생 출신으로 이 연구를 이끌고 있는 케이트 폴레트 스탠퍼드대 박사후연구원과 공동 연구 중이다. 불과 몇 달 전, 살룸 연구원과 폴레트 박사후연구원은 각각 독립적으로 박사과정을 밟고 있었다. 그런데 이들은 우연히 같은 별을 대상으로 연구하고 있다는 것을 알게 됐다. 두 사람이 관측하고 있는 항성 ‘LkCa15’은 특별한 유형의 원시행성계원반(protoplanetary disk)에 둘러싸여 있다. 이 원반에는 내부에 간극으로도 불리는 빈 공간이 있었다. 원시행성계원반은 젊은 별이 형성되고 남은 파편으로 형성된다. 그런 원반 안에서 행성이 형성되는 과정에서 간극이라는 공간이 관측된다. 살룸 연구원은 "애리조나대 연구진이 개발한 첨단장비와 기술로 이번 사례처럼 별보다 훨씬 희미한 원반과 같은 천체를 볼 수 있게 됐다"고 말한다. 이들이 연구에 사용한 관측 장비는 애리조나주(州) 그레이엄산에 있는 ‘거대 쌍안 망원경’(Large Binocular Telescope, LBT)과 칠레에 있는 ‘마젤란 망원경과 적응광학 시스템’(Magellan Telescope and its Adaptive Optics System, MagAO)이다. 연구진에 따르면, 먼 거리에 있는 천체를 선명하게 촬영하는 것은 뜨겁고 찬 공기가 섞여 있는 지구의 대기 난류 때문(atmospheric turbulence)에 어려운 일이다. 폴레트 박사후연구원의 조언자 역할을 한 레어드 클로스 UA 천문학 교수는 “당신이 지구의 대기를 통해 볼 때 당신이 보고 있는 별이 반짝이는 것은 이런 대기 난류의 영향 때문”이라면서 “거대 망원경에서 이는 매우 큰 영향”이라고 말했다. 살룸 연구원의 조언자인 조쉬 아이즈너 UA 천문학과 교수 역시 “거대 망원경들은 항상 이런 문제를 겪는다”고 말한다. 하지만 아이즈너 교수와 살룸 연구원은 LBT 적응광학 시스템과 새로운 영상 기술을 사용함으로써 항성 LkCa15의 선명한 적외선 이미지를 얻는데 성공했다. 반면, 클로스 교수와 폴레트 박사후연구원은 앞서 두 사람이 시행한 행성 연구결과를 독립적으로 확증하기 위해 ‘마젤란의 적응광학 시스템’(MagAO)을 사용했고 마침내 원하는 결과물을 얻을 수 있었다. 이 연구에 참여한 피터 터트힐 호주 시드니대 교수는 “이런 결과는 매우 진보한 많은 신 기술과 별을 촬영하는 사업적 분야에도 응용될 수 있다”고 말했다. 이 연구결과는 세계적인 학술지 ‘네이처’(Nature) 최신호(11월 19일자)에 실렸다. 사진=애리조나대 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

■프로배구 여자부 ●GS칼텍스-흥국생명(오후 5시) 남자부 ●우리카드-대한항공(오후 7시 이상 서울 장충체) ■프로농구 ●모비스-KCC(오후 7시 울산 동천체)

우리 지구와 가장 비슷해 ‘쌍둥이 지구’로도 불리고 있는 케플러-438b가 사실 생명체가 살기 어려운 곳일 가능성이 크다는 분석결과가 나와 과학자들을 비롯한 많은 사람을 실망케 하고 있다. 영국 워릭대 연구진은 미국항공우주국(NASA, 나사)의 케플러 우주망원경에 의해 수집된 데이터를 분석해 이 지구형 외계행성의 대기가 모성인 적색왜성 케플러-438로부터 나온 강력한 ‘슈퍼 플레어’의 영향으로 파괴되고 있어 생명체가 살 수 없는 곳일 가능성이 크다는 것을 발견했다. 케플러-438로부터 나온 슈퍼 플레어는 우리 태양에서 관측됐던 가장 강력한 플레어보다 10배 이상 강하며, 그 파괴력은 TNT 폭탄 1000억 메가톤에 해당한다고 연구진은 설명했다. 또한 이런 초강력 플레어가 불과 수백일마다 빈번하게 발생한다고 한다. 하지만 이런 슈퍼 플레어만이 케플러-438b의 대기를 파괴하는 것은 아니라고 연구를 이끈 데이비드 암스트롱 박사는 말했다. 암스트롱 박사가 설명하는 진짜 문제는 그보다 더 격렬한 현상인 ‘코로나 물질 방출’(Coronal Mass Ejection·CME)에 있다. 박사는 “CME는 일반적으로 가스와 플라즈마와 같은 물질이 행성의 대기를 벗겨낼 만큼 강하게 충돌하는 것”이라면서 “케플러-438b가 지구와 같은 자기장을 갖고 있다면 일부 영향을 막겠지만 자기장이 그보다 약하거나 플레어가 강력하면 대기를 잃어 치명적인 방사선에 너무 많이 노출돼 생명이 살 수 없는 곳이 될 수 있다”고 설명했다. 또한 그는 “우리는 지금까지 이 행성의 자기장에 대해 아무것도 모른다”면서 “우선 이 행성이 어떻게 형성됐는지 아는 것이 중요하다”고 말했다. 케플러-438b는 거문고자리 방향으로 약 470광년 거리에 있으며, 행성 반지름과 밀도, 탈출속도, 표면 온도 등을 나타내는 ‘지구유사도’(Earth Similarity Index·ESI)가 0.88로 가장 높다. 지구유사도는 1에 가까울수록 지구와 비슷하게 나타나는데 화성은 0.70에 해당한다. 하지만 이 외계행성과 모성인 적색왜성까지의 거리는 우리 지구와 태양까지의 거리보다 훨씬 가깝다. 케플러-438b는 올해 초 NASA가 발표한 생명체가 살 가능성이 큰 지구형 행성 후보 8개 목록 중에서도 가장 가능성이 큰 곳으로 점쳐졌다. 하지만 이번 발견으로 이 목록은 수정될 가능성이 있다. 이에 대해 클로에 푸 워릭대 융합·우주·천체물리학센터 박사과정 연구원은 “대기의 존재는 생명체 성장을 위해 꼭 필요하다”면서 “대기가 적은 이 행성은 하전 입자 방사와 함께 슈퍼 플레어로부터 나온 거친 자외(UV)선과 엑스(X)선 등에 비춰 생명이 살 수 없을 것”이라고 말했다. 이어 암스트롱 박사는 “다행히 우리에게는 아직 7개의 다른 행성이 남아 있다”고 덧붙였다. 연구진은 앞으로 7개의 다른 행성에 관한 데이터도 확인해 거주 가능 여부를 파악하는 추가 연구를 진행할 것이라고 밝혔다. 사진=마크 갈릭/워릭대(위), 나사 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

크게 보이는 천체 뒤로 하얀 얼굴을 '빼꼼' 내민 위성의 절묘한 모습이 카메라에 포착됐다. 지난 17일(현지시간) 미 항공우주국(NASA)은 토성탐사선 카시니호가 촬영한 위성 디오네와 엔셀라두스의 모습을 사진으로 공개했다. 단 한 장에 담긴 두 위성의 모습이 경이롭게 느껴지는 이 사진에서 디오네는 전면에, 하얀 얼굴이 특징인 엔셀라두스는 그 뒤에 위치해 있다. 마치 토성고리에 베인듯 수많은 상처와 곰보 자국으로 가득한 디오네(Dione)는 1684년 천문학자 지오바니 카시니가 발견한 토성의 위성이다. 지름은 1123㎞, 공전주기는 2.7일이며 특히 2년 전 NASA 제트추진 연구소는 디오네 표면 아래에 거대한 바다가 숨겨져 있을 가능성을 언급해 관심을 모은 바 있다. 이와 반대로 지름이 약 504km에 불과한 엔셀라두스(Enceladus)는 수증기와 얼음의 간헐천이 뿜어져 나오는 것이 특징이다. 이 간헐천은 최대 수백 km에 달하는 거대한 장관을 연출할 뿐 아니라 그 결과물인 얼음이 위성의 표면을 눈송이처럼 하얗게 만든다. 흥미로운 것은 디오네 역시 '독사진'을 찍으면 하얗게 화장을 한 듯 밝게 빛난다는 점이다. 엔셀라두스와 대비되는 탓에 그 특징이 상대적으로 잘 드러나 보이지 않는 것이다. 디오네가 하얗게 빛나는 이유는 엔셀라두스 때문인데 이곳에서 날라온 미세 얼음입자가 이웃한 디오네의 표면을 덮어 ‘상처’ 난 곳에 연고를 바르듯 표면을 밝게 만든다. 이 사진은 지난 9월 8일 촬영됐으며 카시니호와 디오네와의 거리는 8만 3000km(픽셀당 500m), 엔셀라두스와의 거리는 36만 4000km(픽셀당 2.2km)다. 사진=NASA/JPL-Caltech/Space Science Institute　 　 　 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

“코트에 있을 때가 역시 제일 마음 편하더라고요.” 서동철(47) KB스타즈 감독이 병상에서 돌아온다. 서 감독은 지난 7월 십이지장에 생긴 종양을 제거하는 수술을 받았으나 회복이 더뎌 병원과 자택에서 몸을 돌봐 왔다. 2015~16 KDB생명 여자프로농구 1라운드를 박재헌 코치가 대신 지휘하며 악전고투하는 모습을 중계로 지켜봐 왔다. 서 감독은 16일 서울신문과의 전화통화에서 “조금만 마무리를 잘하면 이길 수 있는 경기를 놓치는 장면을 보고 안타깝기도 하고 머리도 아파 산책을 나가곤 했다”며 “이제는 어느 정도 회복돼 이달 말 코트에 나가는 것을 목표로 하고 있다”고 말했다. 이어 “내가 나간다고 당장 팀이 달라질 것이라고는 생각하지 않지만 이제 때가 된 것 같다”고 덧붙였다. 구단은 아직 온전히 회복되지 않았다고 보고 조금 더 시간을 갖는 게 어떻겠느냐며 만류했다. 황성현 사무국장은 “완쾌되지 않은 상태에서 돌아왔다가 스트레스를 받아 다시 안 좋아지면 어떡하느냐고 말렸는데 집에 있는 게 더 스트레스’라며 고집을 부리더라”면서 “의사와 상의해 2주 뒤쯤 복귀하는 것으로 준비하고 있다”고 덧붙였다. 박 코치는 지난 15일 우리은행과의 춘천 경기를 앞두고 “감독님이 우리 팀 경기뿐 아니라 다른 팀 경기도 보고 특정 선수는 왜 안 나왔느냐고 물어보신다. 그러느니…”라고 답답함을 대신 전했다. 한편 KEB하나은행은 16일 경기 부천체육관으로 불러들인 신한은행과의 1라운드 마지막 경기를 66-63으로 이겼다. 하나은행은 3승2패로 삼성생명과 함께 공동 2위로 올라섰다. 임병선 선임기자 bsnim@seoul.co.kr

제목만 보면 SF 영화 팬들을 위한 어벤저스를 만드는 것 같지만, 사실은 영화 제작사가 아니라 나사의 제트 추진 연구소에서 명왕성의 위성 카론에 임시로 붙인 지명들 이야기다. 명왕성 자체는 지구 지름의 5분의 1에 불과한 작은 천체지만, 그 위성인 카론은 상대적으로 매우 커서 명왕성 지름의 2분의 1에 해당한다. 명왕성이 생각보다 복잡한 지형으로 과학자들을 놀라게 한 것처럼 명왕성의 위성인 카론 역시 아주 복잡한 지형을 가지고 있다. 평원, 산과 저지대, 구릉지형, 협곡 등 지름 1,200km 정도에 불과한 천체에 왜 이렇게 복잡한 지형이 형성되었는지는 앞으로 연구 과제지만, 본격적인 연구에 앞서 이 지형들에 대한 이름을 붙이는 작업이 필요하다. 보통 이런 명칭들은 발견자가 임시로 붙인 후 국제 천문 연맹(IAU)의 승인을 거쳐 정식 이름으로 자리 잡는다. 일반적으로는 최초 발견자에 명명권이 있지만, 적당한 이름이 아니라고 생각되는 경우 다른 명칭이 붙을 수도 있다. 이번에 카론의 지형에 붙인 명칭들은 이전과 비교했을 때 다소 파격적인 것들이 많아서 과연 국제 천문 연맹의 승인을 받을 수 있을지 주목된다. - SF 영화 주인공들의 이름을 딴 크레이터 일단 북반구에서 가장 눈에 확 들어오는 이름은 스타워즈에 등장하는 다스 베이더와 레아, 루크의 두 남매의 이름을 딴 크레이터다. 가장 북쪽에 있는 검은 색 크레이터는 베이더 크레이터(Vader crater)라고 명명되었다. 그 왼쪽 아래에는 레아 오르가나 공주의 이름을 딴 오르가나 크레이터(Organa crater)와 루크 스카이워커의 이름 딴 스카이워커 크레이터(Skywalker crater)가 있다. 스카이워커 가문의 비극적인 사연을 상징하듯 이들은 한가족임에도 불구하고 모두 성이 다르다. 카론의 표면에서나마 이들이 모두 모일 수 있었으니 다행인 셈이다. 스타워즈 주인공들 옆에는 영화 에일리언의 주인공 리플리 크레이터(Ripley Crater)가 있다. 인상적인 캐릭터가 여럿 등장하는 스타워즈와는 달리 리플리는 에일리언 시리즈에 꾸준히 나오는 유일한 주인공답게 혼자만 이름이 사용됐다. 한 가지 재미있는 것은 리플리 크레이터를 가로지르는 주름 같은 구릉 지형인 노스트로모 카즈마(Nostromo Chasma)은 영화에 등장하는 거대 수송선의 이름을 빌렸다는 점이다. 결국 리플리가 이 우주선의 유일한 생존자인 점을 고려하면 적절한 명칭이다. - 스타트랙의 주인공들이 등장하는 남반구 한편 남반구에 거대 평원지역인 벌컨(Vulcan) 평원 (이 명칭은 스타트랙에 나오는 가상의 행성의 이름을 딴 것이다)에는 스타트랙의 주요 인물들이 포진되어 있다. 여기에는 커크 선장의 이름을 딴 커크 크레이터(Kirk crater)를 비롯해 스팍 크레이터(Spock crater), 술루 크레이터(Sulu crater) 등이 존재한다. 다만 모두 SF 영화의 주인공들만 등장하는 것은 아니다. 벌컨 평원의 아래에는 일본 설화에서 등장하는 카구야 히메의 이름을 딴 카구야 히메 크레이터(Kaguya Hime crater)가 있으며 평원 위에는 이상한 나라의 앨리스에 등장하는 앨리스 리들의 이름을 딴 앨리스 크레이터(Alice crater)가 있다. 그리고 벌컨 평원의 왼쪽으로는 해저 2만 리에 등장하는 네모 선장의 이름을 딴 네모 크레이터(Nemo crater)도 존재한다. - 우주선이나 배의 이름을 붙인 지형 주름처럼 보이는 지형인 카즈마(Chasma)에는 배나 우주선의 이름이 붙었는데, 여기에는 그리스 신화의 아르고호(Argo), 영화 에일리언의 노스트로모(Nostromo), 파이어 플라이의 세레니티(Serenity), 닥터 후의 타르디스(TARDIS) 등이 있다. 그런데 이 중에 아주 의외인 이름이 하나 있는데, 바로 마크로스(Macross)이다. 다른 명칭은 신화나 SF 영화에서 빌려온 것인데 비해 이 명칭은 1980년대를 풍미한 만화 시리즈인 마크로스/로보텍에서 나왔다는 특징이 있다. 과연 이 명칭이 국제 천문 연맹의 승인을 받을 수 있을지 주목된다. - 그 외의 명칭들 카론 북극의 검은 색의 지형에는 반지의 제왕 시리즈에 나오는 어둠의 땅인 모르도르(Mordor)라는 명칭이 붙었다. 산에는 SF 작가의 이름을 빌려 클라크 산(Clarke Mons)과 버틀러 산(Butler Mons), 그리고 SF 영화의 거장인 스탠리 큐브릭의 이름을 딴 큐브릭 산(Kubrick Mons) 등이 존재한다. 물론 이런 명칭들은 아직 공식적인 것이 아니다. 최종적으로는 국제 천문 연맹에서 천문학자들이 승인해야 명칭이 확정된다. 따라서 아직 정해진 이름은 아니지만, 나사의 과학자들이 붙였다고 생각하기에는 매우 파격적이고 재미있는 이름들이 많은 점이 흥미롭다. 과연 얼마나 정식으로 승인될지 앞으로 결과가 주목된다. 고든 정 통신원 jjy0501@naver.com

■프로배구 여자부 ●현대건설-GS칼텍스(오후 5시) 남자부 ●한국전력-우리카드(오후 7시 이상 수원체) ■여자농구 ●KEB하나은행-신한은행(오후 7시 부천체) ■테니스 춘천오픈(춘천 송암국제테니스장)

인간의 머리로는 가늠조차 되지않은 심연의 우주에 '올챙이'가 있다면 이같은 모습일까? 최근 미 항공우주국(NASA)은 멀고 먼 우주 속에 화려하게 빛나는 발광성운(發光星雲·주위의 열을 받아 스스로 빛을 내는 성운) IC 410의 모습을 ‘오늘의 천체사진’(APOD)으로 소개했다. 마차부자리(constellation Auriga) 방향으로 약 1만 광년 떨어진 곳에 위치한 IC 410은 수많은 별들이 탄생하는 젊은성단 NGC 1893를 에워싸고 있다. IC 410의 가장 큰 특징은 바로 올챙이 2마리(사진 중앙 하단). 실제 우주를 헤엄치는 듯한 모습을 연상시키는 이 올챙이의 정체는 우주 가스와 먼지가 뭉쳐져 형상화된 것이다. 성단의 별에서 나오는 항성풍과 방사선에 의한 이온화된 가스가 올챙이 머리의 '재료'가 된 것. 흥미로운 것은 이 올챙이 속에서 별들이 만들어지고 있다는 사실이다. 사진상으로는 작게 보이지만 무려 10광년의 길이를 가진 이 올챙이가 커서 수많은 별들을 낳는 셈이다. 　 사진=Steven Coates　 박종익 기자 pji@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

-원시지구, 토성처럼 '고리' 가져 지구가 달의 물을 빼앗았을지도 모른다는 내용의 새로운 연구 결과가 발표되었다고 우주전문 웹사이트인 스페이스닷컴이 14일(현지시간) 보도했다. 원시 태양계의 대충돌 시기에 지구와 달이 형성되었을 때 지구가 달로부터 물을 포함한 휘발성 물질들을 가로챘을 가능성이 많다는 학설이다. 막 생성된 달이 지구로부터 멀어져갈 때 미처 달에 합류하지 못한 물질들을 지구가 우세한 중력으로 가로채왔다고 연구자들은 생각하고 있다. "이 같은 추론은 이미 몇십 년 전부터 나온 것인데, 지금 달에 휘발성 물질이 거의 없다는 것이 지구에 그런 물질을 빼앗겼다는 증거로 보고 있다"고 콜로라도 사우스웨스트 연구소의 로빈 캐넙 박사가 미국천문학회 행성과학부의 연례회의에서 밝혔다. 태양계가 형성되던 초기에 휘발성 물질들을 풍부하게 함유한 원시행성 하나가 지금의 지구 궤도 근처에 있었다. 여기에 테이아라 불리는 큰 천체가 들이받아 곤죽이 된 두 천체의 물질이 지구와 달이 생성되기 시작했다. 이것이 이른바 거대충돌설이다. 달에서 발견되는 암석은 놀랍도록 지구의 암석과 비슷한 성분을 가지고 있지만, 물이나 아연, 나트륨, 칼슘 같은 휘발성 물질들이 없다는 점이 특이하다. 근년에 과학자들은 테이아와의 충돌에 의한 고열로 휘발성 물질들이 지구-달 시스템 바깥으로 깡그리 날아가버렸을 거라는 가설을 내놓았다. 그러나 캐넙과 그 연구진은 그런 물질들이 지구 중력으로 인해 시스템 바깥으로 거의 탈출하지 못했을 거라고 주장한다. 따라서 지구와 달이 결국 그 물질들을 함께 회수했을 거라고 보는 것이다. -'가까이하기에 너무 먼 당신' ...지금도 지구로부터 떠나가는 중 거대충돌 후 몇 년 가지 않아 지구와 달은 다시 핵을 만들었다. 그리고 휘발성 물질을 포함한 나머지 물질들은 토성의 고리 같은 커다란 고리를 만들어 지구 궤도를 돌았을 것으로 추정된다. 얼마 가지 않아 달은 보다 가벼운 물질을 모아들였는데, 그 과정에서 휘발 물질이 풍부한 핵을 가지게 되었다. 그와 같은 시각에 덩치가 좀더 큰 지구는 달보다 많은 양의 휘발성 물질을 끌어들였다. "그러나 달이 휘발성 물질을 수집해들이는 과정은 그리 오래 지속되지 않고 중단되었다"고 캐넙은 밝혔다. 달은 생성되기 시작한 이래 지구로부터 점점 더 먼 궤도로 이동해갔다. 오늘날에도 달은 매년 3.8cm씩 지구로부터 멀어져가가고 있다. 달의 생애에 있어 초기 몇십 년 지나지 않아 물과 가벼운 물질을 지구 고리로부터 끌어오는 힘을 잃어버렸고, 고리의 먼지와 가스 성분들은 달의 인력에서 벗어나 지구로 되돌아갔다. 달은 아마도 지구를 형성하는 원반의 안쪽 물질들을 받아들인 것으로 보이는데, 그것이 달 질량의 반을 차지하고 있다. 원반 안쪽 물질은 너무나 뜨거워 물이나 다른 휘발성 물질을 함유할 수 없는 것이었다고 캐넙 박사는 설명한다. 그 결과 달은 두께가 100~500km에 이르는 암석 지각을 갖게 되었다. 그 아래 층에는 아마 지각에서 사라진 물질들이 포함되어 있을 것으로 연구자들은 생각하고 있다. 이 새로운 연구결과는 열-화학 모델이 첨부되어 '네이처 지구과학'에 발표되었다. 이 모델은 이번 작업을 위해 특별히 개발된 것으로, 지구를 둘러싼 산소 원반을 시뮬레이션해 만든 것이다. 이광식 통신원 joand999@naver.com