지금으로부터 12년 전인 지난 2003년 8월 25일 미 케이프커내버럴 공군 기지에서 우주망원경 한 대가 실린 델타 II 로켓이 우주로 발사됐다. 그간 수많은 우주의 비밀을 밝혀준 스피처 우주망원경(Spitzer Space Telescope)이 지구 밖으로 나간 순간이었다. 　 지난 20일(현지시간) 미 항공우주국(NASA)은 스피처 우주망원경의 12주년을 자축하며 12장의 이미지로 제작된 달력을 온라인을 통해 공개했다. 이 12장의 이미지는 스피처 우주망원경이 과거 촬영했던 대표적인 작품 중에서 선정된 것이다. 스피처 우주망원경은 세상에 널리 알려진 허블 우주망원경보다 유명하지는 않지만 이에 못지않은 수많은 과학적 성과를 남겼다. 10m 길이의 길쭉한 스피처 우주망원경은 적외선 영역을 관측하는 용도로 제작됐다. 그 이유는 우주의 셀 수 없이 많는 천체들이 구름과 먼지로 둘러쌓여 그 속을 가시광선으로는 들여다 볼 수 없기 때문이다. 스피처 우주망원경을 통해 인류는 우리 은하가 막대 나선 은하라는 사실을 알게됐으며 이웃한 안드로메다 은하의 구조를 보다 정확히 이해할 수 있었다. NASA는 지난 1990년 허블 우주망원경을 시작으로 콤프턴 감마선 관측선(1991), 찬드라 X선 우주 망원경(1999), 스피처 우주 망원경(2003)을 우주로 쏘아 올렸다. 망원경을 지구 밖으로 보내는 이유는 지상에서는 날씨와 대기의 영향을 받아 우주의 정보를 제대로 관측하기 힘들기 때문이다.　 NASA 제트추진연구소 마이클 워너 박사는 "이번에 공개된 이 12장의 이미지 만으로는 스피처 우주망원경의 성과를 충분히 담아낼 수 없다" 면서 "그간 스피처가 촬영한 '보석' 같은 이미지를 통해 우주에 대한 인식의 저평이 넓어졌다"고 자평했다. 다음은 NASA가 공개한 스피처 우주망원경이 촬영한 12장의 사진이다.　1. 나선은하 M81(2003년 12월 촬영)　　　2. 게성운(CrabNebulai·2005년 6월 촬영)　3. 우리은하의 중심 (2006년 1월 촬영)　4. 헬릭스 성운(Helix nebula·2007년 2월 촬영)　5. 로 오피유키 성운(Rho Ophiuchi·2008년 2월 촬영)　6. 삼각형자리은하(Triangulum galaxy·2009년 4월 촬영)　7. 오리온 성운(Orion nebula·2010년 4월 촬영)　8. 북아메리카 성운(North America Nebula·2011년 2월 촬영)　9. 솜부레로 은하(Sombrero Galaxy·2012년 4월 촬영) 　 　　10. 거대 별 제타 오피유키(Zeta Ophiuchi)가 우주먼지에 충격파를 주는 모습(2012년 12월 촬영)　11. 에타카리나 성운(Etacarinae Nebula·2014년 3월 촬영)　 　 12. 원숭이 머리 성운(Monkey Head Nebula·2015년 8월 촬영)　　사진=NASA/JPL-Caltech　　박종익 기자 pji@seoul.co.kr

죽어가는 별들이 만들어낸 환상적인 성운의 모습이 사진으로 공개됐다. 지난 20일 미 항공우주국(NASA)은 북쪽 하늘 여우자리에 위치한 행성상 성운 '메시에 27'(M27)의 사진을 오늘의 천체사진으로 공개했다. 지구로부터 약 1200광년 떨어진 곳에 위치한 이 성운은 아령의 모습을 닮았다고 해서 '아령성운'(Dumbbell Nebula)으로 더 잘 알려져 있다. 동그란 형태의 환상적인 색채를 자랑하지만 사실 이는 죽어가는 별들의 외침이다. 성운 전체를 둘러싸고 있는 화려한 색상의 성간 물질은 연료를 다 소진한 별들이 방출한 것으로 고온의 가스와 먼지로 이루어져 있다. NASA 측은 "사진상으로는 성운의 크기가 작게도 느껴지지만 전체 규모는 2.5광년에 걸쳐 있다" 면서 "늙은 별들이 내뿜는 강렬한 자외선에 의해 성간 물질들이 가열돼 특정 파장의 우주선을 방출한다"고 설명했다. 한편 M27는 지난 1764년 프랑스 천문학자 샤를 메시에가 발견했으며 매우 크고 밝아서 작은 망원경으로도 관측 가능하다. 　 　 사진=Francesco di Biase　 　 　 　 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

녹색의 환상적인 색채를 자랑하는 혜성 하나가 지구로 다가오고 있다. 　 지난 18일(현지시간) 미 항공우주국(NASA)은 오늘의 천체사진으로 우주를 헤치고 지구로 다가오고 있는 한 혜성의 모습을 공개했다. 2년 전에 처음 발견된 이 혜성의 정식이름은 '혜성 C/2013 US10'(Comet C/2013 US10). 간단히 카타리나(Catalina)로 불리는 이 혜성은 오르트 구름 출신이다. 오르트 구름(Oort cloud)은 장주기 혜성의 고향으로 태양계를 껍질처럼 둘러싸고 있는 가상의 천체집단이다. 　　 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. 이번에 지구로 날아오는 카타리나는 밝기가 8등급까지 올라간 상태로 쌍안경으로도 관측 가능하다는 것이 NASA의 설명. 특히 오는 10월~11월이면 맨 눈으로도 관측이 가능할 것으로 전망된다. NASA 측은 "11월 말이면 밝기가 절정에 달할 것" 이라면서 "12월 중순까지는 남반구 하늘에, 이후에는 북반구 하늘에서 볼 수 있을 것" 이라고 밝혔다. 사진=Ian Sharp 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

마치 토성 고리에 베인듯 수많은 '상처'로 이루어진 천체 모습이 사진으로 공개됐다. 지난 17일(현지시간) 미 항공우주국(NASA)은 토성 탐사선 카시니호가 촬영한 토성 위성 디오네(Dione)의 표면 모습을 사진으로 공개했다. 사진에도 드러나듯 디오네는 우리의 달처럼 수많은 크레이터의 천국이다. 이는 소행성 등의 천체 충돌과 과거 얼음 화산의 활동으로 인한 것으로 추측되는데 사진처럼 '상처'가 하얗게 빛나는 '속사정'이 있다. 디오네는 바로 옆에 또 다른 위성 엔셀라두스(Enceladus)를 이웃으로 두고있다. 지름이 약 500km에 불과한 엔셀라두스는 수증기와 얼음의 간헐천이 뿜어져 나오는 것이 특징이다. 이 간헐천은 최대 수백km에 달하는 거대한 장관을 연출할 뿐 아니라 그 결과물인 얼음이 위성의 표면을 눈송이처럼 하얗게 만든다. 수증기가 순식간에 얼어서 미세 얼음 입자가 되기 때문이다. 바로 이 미세입자가 이웃한 디오네의 표면을 덮어 '상처' 난 곳에 연고를 바르듯 표면을 밝게 만든 것이다. 이 사진은 지난 4월 11일 카시니호가 디오네와 11만 km 떨어진 곳에서 촬영한 것으로 픽셀당 크기는 660m다. NASA가 뒤늦게 이 사진을 공개한 이유는 있다. 우리시간으로 18일 오전 카시니호가 디오네에 474km 거리까지 최근접했기 때문이다. NASA 측은 이 과정을 통해 몇 m 크기의 물체까지 식별할 수 있는 디오네 북극 주변의 최고 해상도 사진을 얻을 수 있을 것으로 기대하고 있다. 한편 디오네는 1684년 천문학자 지오바니 카시니가 발견한 것으로, 지름 1123㎞, 공전주기는 2.7일이며 토성의 강력한 자기권 안에 있다. 특히 2년 전 NASA 제트추진 연구소는 디오네 표면 아래에 거대한 바다가 숨겨져 있을 가능성을 언급해 관심을 모으고 있다. 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

토성의 아름다운 고리 가운데 하나인 ‘F고리’. 거의 얼음으로 이뤄진 이 고리가 어떻게 생성되고 유지되고 있는지 그 비밀을 과학자들이 풀어냈다. 국제학술지 ‘네이처 지오사이언스’(Nature Geoscience) 최신호(8월 17일자)에 공개된 연구논문에 따르면, 태양계 6번째 행성인 토성에서 약 14만 km 거리에 있는 F고리가 밀도 높은 ‘핵’을 지닌 작은 위성들이 충돌하면서 생성됐다는 것이 슈퍼컴퓨터 시뮬레이션 등을 통해 밝혀졌다. 토성 5번째 고리인 F고리는 양치기 위성인 ‘판도라’와 ‘프로메테우스’의 중력에 의해 그 형태가 유지되고 있다. 양치기 위성은 행성 고리 사이에 간극(빈틈)을 주는 것으로 알려졌다. 폭 14만 km에 달하는 A고리와 2600km 정도 되는 ‘로슈 간극’ 다음에 위치한 F고리는 폭이 30~500km밖에 안 될 정도로 가늘며 그 성분은 90% 이상이 얼음으로 이뤄져 있다. 두 위성에 의해 충돌하거나 확산하지 않고 그 형태를 유지하고 있는 F고리에 대해 과학자들은 토성 탐사선 카시니호로 관측한 데이터를 분석해 고리를 사이에 두고 있는 두 위성에 얼음과 암석 등 밀도 높은 ‘핵’ 부분이 존재하는 것으로 예측하고 있다. 연구를 이끈 효도 류키(27) 일본 고베대학원 이학연구학과 연구원은 “시뮬레이션에서 핵을 가진 작은 위성들이 충돌하면서 완전히 파괴되지 않고 두 위성이 먼저 탄생했고 이때 파괴돼 흩날린 입자들이 두 위성 궤도 사이로 확산해 고리를 형성했다”면서 “이는 현재 상태를 설명할 수 있다”고 말했다. 반면, 핵이 없는 위성끼리의 충돌은 시뮬레이션에서 고리와 위성을 형성하지 못했다고 밝혔다 연구를 지도한 오오츠키 케이지 고베대학원 지구물리학과 교수는 “지구에 천체가 충돌해 생긴 파편으로 고리가 생겨 거기서 달이 생성됐을 수 있다는 견해도 있어 이번 연구는 달의 형성 과정을 파악하는 것에도 의의가 있다”고 말했다. 또 이번 연구는 토성과 마찬가지로 천왕성과 같은 고리와 위성을 지닌 행성에 관한 연구에도 영향을 줄 것으로 여겨진다. 오오츠키 교수는 “태양계 안팎에 있는 다양한 위성과 고리의 기원을 해명하는 것으로 이어질 것”이라고 말했다. 사진=NASA 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

우리 태양계의 '큰형님' 목성보다 더 큰 질량을 가진 어린 나이의 외계행성이 발견됐다. 최근 미국 스탠포드 대학 등 공동연구팀은 지구에서 약 96광년 떨어진 곳에서 목성의 '아기 시절'에 해당되는 행성을 찾았다고 발표했다. 칠레에 위치한 제미니 천체망원경(Gemini Planet Imager·GPI)으로 포착한 이 행성의 이름은 '51 에리다니 b'(51 Eridani b). 목성보다 2배나 더 큰 질량을 가진 51 에리다니 b는 태양과 토성 거리보다 조금 더 먼 거리의 항성을 공전한다. 물론 목성같은 가스형 행성인 51 에리다니 b는 생명체가 살 수 있는 환경은 아니다. 행성의 대기는 유해한 메탄이 자욱하며 표면 온도 또한 섭씨 400도를 훌쩍 넘어선다. 그러나 이번 발견이 가치가 높은 것은 행성의 나이가 불과 2000만년 정도에 불과하다는 점이다. 지구 나이인 45억 년과 비교하면 아직 행성으로서는 아직 젖도 못 뗀 수준. 연구에 참여한 애리조나 대학 트레비스 바만 교수는 "이 행성을 통해 수십 억 년 전 목성의 모습을 보는 것과 같다" 면서 "행성 형성 그림맞추기 퍼즐의 한 조각을 찾아낸 것과 같다"고 의미를 설명했다. 결과적으로 과거 우리 태양계가 어떻게 형성됐는지를 먼 외계 태양계를 지켜보며 가늠해 볼 수 있는 셈. 스탠포드 대학 브루스 매킨토시 교수는 "51 에리다니 b는 외계행성의 사진을 촬영하기 위해 개발된 첨단 장비인 GPI가 포착한 첫번째 행성" 이라면서 "외계 항성계 내에서 행성이 어떻게 형성되는지, 특히 목성과 같은 행성은 주위에 어떤 영향을 미치는 지 알 수 있을 것"이라고 밝혔다. 이번 연구결과는 유명 학술지 사이언스(Science) 최신호에 발표됐다.　 　 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

지구 태초의 비밀을 간직한 남극 그곳에서 자연이 그려낸 환상적인 작품이 카메라에 포착됐다. 최근 미 항공우주국(NASA)은 '오늘의 천체사진'(Astronomy Picture of the Day)으로 남극에서 촬영된 한 장의 헤일로 사진을 웹사이트에 게재했다. 마치 포토샵으로 합성한 듯 환상적인 모습을 자랑하는 이 사진은 지난달 말 중국 중산(中山) 남극기지 대원이 촬영해 공개한 것이다. 사진 속 마치 태양처럼 빛나는 천체는 달이며 그 주위를 동그랗게 둘러싼 것이 바로 헤일로다. 남극 등 기온이 매우 낮은 곳에서 주로 나타나는 헤일로(Halo)는 구름 속 미세한 육각판 상의 얼음 결정에 빛이 굴절·반사돼 나타나는 광학 현상이다. 이를 일으키는 주체가 달이면 우리말로 달무리, 태양일 경우에는 해무리 현상이라고 한다. 지금은 이같은 현상의 원인이 과학적으로 밝혀졌지만 100년 전만 해도 하늘에 헤일로가 나타나면 멸망의 징조로 해석할 정도로 불길하게 바라봤다. 헤일로가 희귀한 현상이지만 이 사진에는 한가지 더 특별한 비밀이 담겨있다. 바로 달 역시 블루문(blue moon)이기 때문이다. 말 뜻으로만 보면 블루문은 파란색 달을 의미하지만 사실 블루문은 한 달에 두 번 뜨는 보름달을 말한다. 헤일로처럼 과거 서양에서는 블루문 또한 불길한 현상으로 평가해 이 사진만 보면 희귀한 현상이 두 번 겹친, 또한 불길한 징조가 두 번 겹친 그야말로 최악의 사진인 셈이다. 사진=LI Hang 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

우리 태양계의 '큰형님' 목성보다 더 큰 질량을 가진 어린 나이의 외계행성이 발견됐다. 최근 미국 스탠포드 대학 등 공동연구팀은 지구에서 약 96광년 떨어진 곳에서 목성의 '아기 시절'에 해당되는 행성을 찾았다고 발표했다. 칠레에 위치한 제미니 천체망원경(Gemini Planet Imager·GPI)으로 포착한 이 행성의 이름은 '51 에리다니 b'(51 Eridani b). 목성보다 2배나 더 큰 질량을 가진 51 에리다니 b는 태양과 토성 거리보다 조금 더 먼 거리의 항성을 공전한다. 물론 목성같은 가스형 행성인 51 에리다니 b는 생명체가 살 수 있는 환경은 아니다. 행성의 대기는 유해한 메탄이 자욱하며 표면 온도 또한 섭씨 400도를 훌쩍 넘어선다. 그러나 이번 발견이 가치가 높은 것은 행성의 나이가 불과 2000만년 정도에 불과하다는 점이다. 지구 나이인 45억 년과 비교하면 아직 행성으로서는 아직 젖도 못 뗀 수준. 연구에 참여한 애리조나 대학 트레비스 바만 교수는 "이 행성을 통해 수십 억 년 전 목성의 모습을 보는 것과 같다" 면서 "행성 형성 그림맞추기 퍼즐의 한 조각을 찾아낸 것과 같다"고 의미를 설명했다. 　 결과적으로 과거 우리 태양계가 어떻게 형성됐는지를 먼 외계 태양계를 지켜보며 가늠해 볼 수 있는 셈. 스탠포드 대학 브루스 매킨토시 교수는 "51 에리다니 b는 외계행성의 사진을 촬영하기 위해 개발된 첨단 장비인 GPI가 포착한 첫번째 행성" 이라면서 "외계 항성계 내에서 행성이 어떻게 형성되는지, 특히 목성과 같은 행성은 주위에 어떤 영향을 미치는 지 알 수 있을 것"이라고 밝혔다. 이번 연구결과는 유명 학술지 사이언스(Science) 최신호에 발표됐다.　 　 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

- 신이 과연 있는가? - 외계인이 있나? - 블랙홀 안으로 떨어지면 어떻게 되나? 일반 사람들이 천문학자를 만나면 대개 다음과 같은 세 가지 질문들을 가장 많이 하는 것으로 나타났다. 신이 과연 있습니까? 외계인이 있나요? 만약 블랙홀 안으로 떨어지면 어떻게 되나요? 이 유서 깊은 질문들에 대해 미국의 한 천체물리학자가 퍽 흥미로운 답을 내놓았다. 물론 과학적인 증거와 자신의 견해를 조합해 만든 것이다. 현재로서는 가장 모범적인 답안이라 생각되어 여기에 소개한다. 참고로 그의 이름은 류(Liu)이며, 뉴욕 스태튼 아일랜드 시립대학 교수임을 밝혀둔다. -신은 과연 있는가?​ 일반적으로 과학이나 천문학은 특별히 신의 존재에 대해 언급할 대목이 별로 없다. 말하자면 그것은 과학이 답할 수 있는 영역이 아니란 얘기다. 과학은 확인된 예측과 증거에 기초해 결론을 도출한다. 하지만 신의 존재는 그러한 결론을 도출할 수 있는 영역의 문제가 아니란 뜻이다. 과학은 존재하는 것에 대한 내용과 변화를 연구할 수 있을 뿐이다. 전임 베네딕트 교황이 다음과 같은 말을 한 적이 있다. “빅뱅 이론은 신이 존재한다는 것을 말해주는 것이다.” 하지만 사실은 그렇지 않다. 빅뱅은 우주의 시초에 일어난 사건일 뿐이다. 그로부터 시간과 공간이 출발한 것이다. 그 이전에는 시간도 공간도 없었다. 많은 사람들은 이러한 천문학적 발견은 신의 존재를 증명해주는 것이라고 굳게 믿는다. 반면에, 또 다른 사람들은 우주가 존재하는 데는 신이 필요치 않다, 신은 존재하지 않는다고 생각한다. 따라서 빅뱅이 신의 존재나 부재를 증명한다고 하는 주장은 터무니없는 것이다. 물론 빅뱅이 '날아다니는 스파게티 괴물'(우주를 창조했다고 우스개삼아 일컬어지는 신)의 존재 여부도 증명해주지 않는다. 이 말은 절대 농담이 아니다. 빅뱅과 신의 존재를 결부시켜 당신이 믿는 것은 맹신일 따름이다. 어떤 사람은 이런 질문까지 한다. “그렇다면 당신의 생각은 어떻습니까?“ “모르겠습니다.” 우주는 참으로 아름다우며 복잡하고 환상적이다. 나는 지금까지 이 우주를 존재케 한 어떤 전지전능한 신적 존재를 나타내주는 증거라고는 본 적이 없다. 하지만 신이 존재하지 않는다는 증거 역시 본 적이 없다. -외계인은 있는가? 우주는 너무나 광활한 곳이어서, 이 넓은 우주에서 오로지 한 곳에만 생명이 출현할 확률은 근본적으로 제로다. 한 곳에서 생명이 출현했다면 다른 곳에서도 당연히 출현할 수 있었을 것이다. 그러나 우리는 너무나 장구한 시간과 광막한 공간으로 격리되어 있어 그들의 존재를 감지할 수 없을 따름이다. 언젠가 만날 것이란 보장도 사실 없다. 하지만 지구상에 외계인 거주지가 있다든가, 뉴멕시코 로즈웰에 UFO가 추락했다든가 하는 얘기는 사실이 아니다. 외계인 존재에 관한 증거라고 하는 것들 중 엄격한 과학적 검증을 통과한 사례는 아직껏 하나도 없다. 외계인들과 언젠가 접촉할 수 있을까? 인류의 메시지를 싣고 지구에서 송출된 라디오파가 우주공간을 여행한 지가 50년이 되었다. 이는 곧 50광년의 거리, 곧 500조km를 내달렸다는 얘기다. 그런데 우리은하만 해도 지름이 그 2000배인 10만 광년, 즉 10^18km나 된다. 그 라디오파가 우리은하를 가로지르는 데만도 10만 년이 걸린다는 뜻이다. 따라서 외계인이 비록 우리은하 안에 존재하더라도 그 신호를 수신할 가능성은 거의 없다고 하겠다. 정말 우리와 가까운 데 있지 않는 한 말이다. 그 반대의 경우도 마찬가지다. 외계인이 만약 라디오파 신호를 보냈다 하더라도 정말 가까운 별이 아니면 우리가 수신할 가능성은 거의 없다고 할 수 있다. 그러면 우리가 외계 생명체와 만날 확률이 전혀 없다는 건가? 전혀 없다고는 할 수 없다. 하지만 그럴 경우가 생기더라도 참으로 아주 먼 미래의 일일 것이다. -내가 만약 블랙홀 안으로 떨어진다면 어떻게 될까요? 두 단계로 대답하겠다. 우리 지구에는 조수 현상이 있다. 달과 지구의 인력으로 일어나는 현상이다. 달의 인력이 작용하는 방향으로 지구가 늘어나는 것이라 보면 된다. 그런데 지구 본체는 대단히 단단하기 때문에 지표가 늘어나는 것은 거의 눈에 띄지 않지만, 바닷물은 다르다. 대단히 큰 움직임을 보이는 것이다. 그게 바로 밀물과 썰물이다. 이제 당신이 블랙홀 가까이 있다고 하자. 블랙홀의 인력은 상상을 초월하는 크기이기 때문에 만약 당신이 머리부터 다이빙한다면 그 머리와 발끝에 작용하는 인력(지구의 조석력과 근본적으로 같기 때문에 조석력이라 한다) 크기의 차이로 인해 당신 몸은 짜낸 치약처럼 엄청 길게 늘어날 것이다. 마틴 리스 경은 이 현상을 ‘스파게티화’라는 용어로 나타냈는데, 참으로 적절한 표현이라 하겠다. 당신의 마지막은 원자보다 작은 입자의 흐름으로 블랙홀 안으로 소용돌이치며 사라질 것이다. 그런데 블랙홀에 빠지더라도 어떻게든 조석력을 이겨내 생존할 수 있는 상황을 가상한다면 더욱 재미있는 사실을 알 수 있다. 블랙홀은 클수록 당신에게 덜 치명적이다. 만약 당신이 빠진 블랙홀이 지구 크기만하다면 당신은 스파게티가 될 운명을 피할 수가 없다. 하지만 그 블랙홀이 만약 태양계만하다면 블랙홀의 사건 지평선(블랙홀에서 되돌아올 수 없는 한계선)에서 느끼는 조석력이 그다지 크지 않아 당신의 몸은 그런대로 원형을 보존할 수 있을 것이다. 그렇다면, 아인슈타인의 일반상대성 이론에서 예측한 시공간의 휘어짐은 블랙홀에서 어떻게 나타날까? 먼저 당신이 블랙홀로 뛰어들 때 빛의 속도에 가깝게 가속하여 돌입한다면, 공간 속을 움직이는 속도가 빠를수록 시간은 느리게 흘러갈 것이다. 그럼 어떤 현상이 벌어지는가? 당신이 블랙홀 안으로 떨어질 때 당신 바로 앞에는 당신보다 먼저 떨어진 것들이 보일 것이다. 그것들은 당신보다 더 많은 시간 지체를 겪었기 때문이다. 만약 뒤쪽으로 돌아볼 수 있다면, 당신보다 늦게 블랙홀 안으로 떨어진 모든 것들을 볼 수 있을 것이다. 결론적으로 말해, 당신은 당신이 있는 그 지점의 우주의 전 역사, 곧 빅뱅에서 먼 미래까지의 역사를 동시에 볼 수 있다는 뜻이다. 이광식 통신원 joand999@naver.com

외계생명체는 과학자뿐만 아니라 공상과학영화를 즐겨보는 마니아부터 어린 아이들까지 흥미를 가지는 소재다. 지구 외에 또 다른 공간에 살고 있는, 우리와 다른 생명체와의 만남을 ‘곧 다가올 미래’로 보는 전문가들도 적지 않다. 이러한 견해를 가진 집단 중 하나는 바로 바티칸이다. 프란치스코 교황을 중심으로 세계 종교의 한 축을 구성하는 바티칸은 최근 “지구 이외의 또다른 행성에 외계 생명체가 존재할 것으로 믿는다”는 뜻을 밝혔다. 신(神)의 존재를 믿는 종교단체 및 지도자가 신 이외의 다른 ‘고등 생명체’의 존재를 거론하는 것은 역사적으로 비교적 드문 일이다. 바티칸은 왜 외계생명체의 존재를 믿게 됐을까. ▲바티칸 천문대의 역사 바티간 소속으로서 천체를 관측하는 교육 기관인 바티칸 천문대의 역사는 1582년으로 거슬러 올라간다. 당시 교회는 부활절과 축일(하느님과 구세주, 천사와 성인들, 거룩한 신비와 구세사적 사건 등을 기념하거나 특별히 공경하도록 교회가 별도로 정한 날) 등을 결정하는데 있어 역법을 이용했다. 즉 천체의 주기적인 운행을 시간 단위로 구분해 날을 정한 것이다. 교회는 하늘의 움직임을 살필 전문가들을 필요로 했다. 때문에 역법이 급속도로 발전한 18세기의 교황들은 바티칸 천문대와 천문학을 적극적으로 지원했고, 바티칸은 외계생명체를 거론하는 단계에까지 이르렀다. 현 바티칸 천문대 소장인 호세 가브리엘 푸네스 신부는 2008년 “가톨릭 교리나 성경에서도 외계 생명체의 존재를 부인하는 내용은 없다”고 밝혔으며, 가톨릭과 바티칸의 수장인 프란치스코 교황 역시 지난 해 5월 바티칸 라디오 정규방송에서 “내일이라도 녹색 피부에 긴 코와 큰 귀를 가진 화성인이 세례받기를 원한다면 그렇게 할 것”이라면서 “세례받기를 원하는 이들에게 문을 닫으면 안된다”고 말했다. 이러한 발언은 비교적 근대의 일이긴 하나, 바티칸이 바티칸 천문대를 중심으로 먼 우주를 관찰한 역사는 결코 짧지 않다. ▲갈릴레오 갈릴레이의 종교재판 천문학과 떼려야 뗄 수 없는 역사적 인물은 갈릴레오 갈릴레이(1564~1642)다. 그는 망원경으로 달과 목성 등을 관찰하고 역학 연구를 통해 근대 천문학 발전에 기여한 인물로, 그가 벌인 가장 큰 ‘사건’은 바로 코페르니쿠스의 지동설 옹호다. 지동설은 태양이 우주 혹은 태양계의 중심에 있고 나머지 행성들이 그 주위를 공전한다는 우주관이며, 갈릴레이는 지동설을 입증할 만한 연구 및 발언을 지속하다 결국 두 차례의 종교재판을 받았다. 당시 교황청이 갈릴레이에게 재판 및 고문을 선고했던 이유는 갈릴레이의 주장이 지구가 중심이라는 ‘진리’에 어긋났기 때문이다. 교황청은 그의 이론들이 이단에 가깝다고 주장하며 그의 모든 서적을 금서 목록에 올렸다. 지오르다노 부르노(1548~1600) 역시 갈릴레이에 앞서 교회와 다른 뜻을 주장한다는 이유로 이단으로 몰려 화형을 당한 바 있다. 이처럼 약 400년 전 바티칸은 우주의 존재를 알고 있었으나 지구가 중심에 있지 않다는 사실은 인정하지 않았다. ▲‘ET’의 존재를 인정한 바티칸 4세기에 걸친 과학과 종교의 갈등에 종지부를 찍은 것은 요한 바오로 2세 교황이다. 그는 1992년 갈릴레오 갈릴레이에 대한 교회의 비난이 잘못됐음을 인정했고 “진화론은 논리적으로 옳은 것”이라고 밝혔다. 갈릴레이에 대한 명예도 회복 시켰다. 그 즈음 등장한 것이 바로 외계생명체였다. 1992년 미국항공우주국(이하 NASA)가 영화 속 캐릭터인 ‘ET’로 대변되는 외계생명체를 본격적으로 탐색하겠다고 밝힌 가운데, 바티칸은 이 탐색 작업에 적극 협력할 뜻을 표명했다. 당시 바티칸 천문대는 이탈리아 언론인 코리에레 델라 세라와 한 인터뷰에서 “우리들은 지구 외계에 지적 능력을 갖춘 생명체가 존재할 가능성을 믿지 않으면 안된다. 지구상의 인간만이 유일한 고등생물이라고 생각하는 것은 자기중심주의”라고 전했다. 바티칸의 이 같은 입장 변화는 종교로서 인류의 화합을 도모하고자 한 바티칸의 의지로 해석된다. 이후 바티칸은 종교와 과학의 간극을 없애는 노력과 동시에, ‘하나님은 우주 만물의 창조주’라는 기존의 믿음을 꾸준히 이어가고 있다. 다만 400년 전과 차이점이 있다면 ‘우주 만물’이라는 피조물에 ‘외계인’이 포함됐다는 사실이다. ▲외계생명체에 대한 믿음, 종교·개인마다 달라 외계생명체의 존재가 ‘해는 동쪽에서 뜨고 서쪽으로 진다’는 ‘진리’처럼 과학적으로 입증된 것은 아닌 만큼, 종교별로 다양한 입장이 공존한다. 미국 밴더빌트대학교의 천문학자인 데이비드 와인트랍 교수는 자신의 저서 ‘종교와 외계인: 우린 어떻게 대응할 것인가’(Religions and Extraterrestrial Life: How Will We Deal With It?, 2014)에서 외계생명체가 실존한다는 가정하에 “유대교는 자신과 자신이 사는 곳에 있는 신과의 관계를 중요시 여긴다. 외계인의 존재를 문제화 하지 않는다. 모르몬교는 확실하게 외계인을 믿으며 이슬람교의 코란에도 또 다른 지적 생명체와 관련한 언급이 있다. 힌두교나 불교 등의 신비로운 동양 종교들도 이에 대해 크게 문제 삼지 않는다. 다만 개신교와 가톨릭을 포함한 기독교에서는 전통적이고 보수적일수록 "외계생명체와 관련한 문제가 더 많을 것”이라고 분석한 바 있다. 과학적으로 증명되지 않은 외계생명체를 향한 믿음은 종교 뿐 아니라 개인마다 다를 수 있다. 외계생명체가 존재한다고 보는 종교의 신도라 할지라도 개인의 가치관에 따라 이를 부인할 수도 있다. ‘ET’의 실존 여부는 여전히 ‘믿거나 말거나’의 영역이다. 그러나 우주 및 외계생명체의 탐색은 현재진행형이며, 전 세계가 집중하는 고등 학문이라는 사실은 부인할 수 없다. 송혜민 기자 huimin0217@seoul.co.kr

지구 태초의 비밀을 간직한 남극 그곳에서 자연이 그려낸 환상적인 작품이 카메라에 포착됐다. 최근 미 항공우주국(NASA)은 '오늘의 천체사진'(Astronomy Picture of the Day)으로 남극에서 촬영된 한 장의 헤일로 사진을 웹사이트에 게재했다. 마치 포토샵으로 합성한 듯 환상적인 모습을 자랑하는 이 사진은 지난달 말 중국 중산(中山) 남극기지 대원이 촬영해 공개한 것이다. 사진 속 마치 태양처럼 빛나는 천체는 달이며 그 주위를 동그랗게 둘러싼 것이 바로 헤일로다. 남극 등 기온이 매우 낮은 곳에서 주로 나타나는 헤일로(Halo)는 구름 속 미세한 육각판 상의 얼음 결정에 빛이 굴절·반사돼 나타나는 광학 현상이다. 이를 일으키는 주체가 달이면 우리말로 달무리, 태양일 경우에는 해무리 현상이라고 한다. 지금은 이같은 현상의 원인이 과학적으로 밝혀졌지만 100년 전만 해도 하늘에 헤일로가 나타나면 멸망의 징조로 해석할 정도로 불길하게 바라봤다. 헤일로가 희귀한 현상이지만 이 사진에는 한가지 더 특별한 비밀이 담겨있다. 바로 달 역시 블루문(blue moon)이기 때문이다. 말 뜻으로만 보면 블루문은 파란색 달을 의미하지만 사실 블루문은 한 달에 두 번 뜨는 보름달을 말한다. 헤일로처럼 과거 서양에서는 블루문 또한 불길한 현상으로 평가해 이 사진만 보면 희귀한 현상이 두 번 겹친, 또한 불길한 징조가 두 번 겹친 그야말로 최악의 사진인 셈이다. 사진=LI Hang 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

먼 미래에는 ‘메이드 인 스페이스’(made in space)라는 원산지 상표가 붙은 식품을 먹게 될 지도 모르겠다. 최근 미 항공우주국(NASA)은 오는 10일(현지시간) 국제우주정거장(ISS)의 우주비행사들이 사상 처음으로 기내에서 직접 재배한 상추를 먹는다고 발표했다. 이번에 '우주 식탁'에 오르는 상추(red romaine lettuce)는 33일 간 우주비행사들이 ISS 내에서 정성들여 키운 것이다. 현재 ISS에 체류 중인 NASA 소속의 우주비행사 스콧 켈리 역시 재배 중인 상추를 배경으로한 사진과 함께 "내일 재배한 상추를 먹는다" 는 글을 트위터에 남기며 기대감을 숨기지 않았다. 　 사실 우주에서 상추같은 식물 키우기는 쉬운 일은 아니다. 특히 ISS는 중력이 거의없는 극미중력 상태로 이같은 공간에서 재배된 식물이 인체에 어떤 영향을 미칠 지에 대해서도 충분한 연구가 이루어져야 한다. NASA 측은 그간 ISS에서 식물을 키우기 위해 지상에서 연구를 진행해왔으며 ’베지’(Veggie)라는 별칭의 우주 미니 농장을 만들어냈다. 이 장비는 지난 4월 미국 민간우주업체 스페이스X의 무인우주선 ‘드래건’(Dragon)편에 실려 ISS에 배달됐으며 이번에 그 결실을 보게됐다. 그렇다면 왜 NASA 측은 우주에서 상추를 키우려 하는 것일까? 물론 이는 단순히 가공식품에 질린 우주인의 입맛을 북돋아주는 용도 만은 아니다. 실제 목적은 유인 화성탐사 등 장기 우주여행이 현실화되는 상황에서 신선한 야채를 현지에서 직접 조달하기 위해서다. 특히 달과 화성 등 다른 천체에 인류의 기지를 건설하고 유지할 때 동식물 재배는 선택이 아닌 필수적인 상황이 될 수 있다. 이를 위해 NASA측은 ‘Veg-01’이라는 프로젝트를 시작해 우주선 안에서 안전한 야채를 공급할 ‘텃밭’을 개발해 왔다. Veg-01 프로젝트에 참여 중인 NASA 조이아 마사 박사는 “향후 우주정거장 안에서 가공식품이 아닌 신선한 야채를 우주인에게 공급하기 위해 시작됐다” 면서 “위험한 태양광에 직접 키울 수 없어 LED를 이용해 상추를 재배했다”고 설명했다. 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

‘울릉도에서 본 독도를 품은 일출’은 어떨까. 동북아역사재단은 광복 70주년과 독도체험관 개관 3주년을 맞아 오는 14일부터 다음달 13일 천체사진가 권오철씨가 촬영한 독도 사진·영상전을 연다고 10일 밝혔다. ’울릉도에서 독도를 보다’를 주제로 열리는 이번 전시에서 권 작가는 2011년부터 찍은 독도의 낮과 밤 사진 20여점과 동영상 1점을 선보인다. 대표작품인 ‘울릉도에서 본 독도를 품은 일출’은 동해의 수평선 위로 떠오르는 태양 안에 독도가 들어가 있는 모습을 찍은 최초의 사진이다. 독도와 밤하늘 은하수를 타임랩스 기법(일정하게 정해진 간격으로 움직임을 촬영한 후 정상 속도로 영사하는 방식)으로 찍은 영상도 상영할 예정이다. 서울대 공과대학 출신의 권 작가는 미국항공우주국(NASA)의 ‘오늘의 천문학 사진’(Astronomy Picture of the Day)에 한국인 최초로 선정됐고, 세계 유명 천체사진가 33인으로 구성된 ‘지구의 밤’(TWAN·The World At Night)의 일원으로 활동하고 있다. 온라인뉴스부 iseoul@seoul.co.kr

먼 미래에는 ‘메이드 인 스페이스’(made in space)라는 원산지 상표가 붙은 식품을 먹게 될 지도 모르겠다. 최근 미 항공우주국(NASA)은 오는 10일(현지시간) 국제우주정거장(ISS)의 우주비행사들이 사상 처음으로 기내에서 직접 재배한 상추를 먹는다고 발표했다. 이번에 '우주 식탁'에 오르는 상추(red romaine lettuce)는 33일 간 우주비행사들이 ISS 내에서 정성들여 키운 것이다. 현재 ISS에 체류 중인 NASA 소속의 우주비행사 스콧 켈리 역시 재배 중인 상추를 배경으로한 사진과 함께 "내일 재배한 상추를 먹는다" 는 글을 트위터에 남기며 기대감을 숨기지 않았다. 　 사실 우주에서 상추같은 식물 키우기는 쉬운 일은 아니다. 특히 ISS는 중력이 거의없는 극미중력 상태로 이같은 공간에서 재배된 식물이 인체에 어떤 영향을 미칠 지에 대해서도 충분한 연구가 이루어져야 한다. NASA 측은 그간 ISS에서 식물을 키우기 위해 지상에서 연구를 진행해왔으며 ’베지’(Veggie)라는 별칭의 우주 미니 농장을 만들어냈다. 이 장비는 지난 4월 미국 민간우주업체 스페이스X의 무인우주선 ‘드래건’(Dragon)편에 실려 ISS에 배달됐으며 이번에 그 결실을 보게됐다. 그렇다면 왜 NASA 측은 우주에서 상추를 키우려 하는 것일까? 물론 이는 단순히 가공식품에 질린 우주인의 입맛을 북돋아주는 용도 만은 아니다. 실제 목적은 유인 화성탐사 등 장기 우주여행이 현실화되는 상황에서 신선한 야채를 현지에서 직접 조달하기 위해서다. 특히 달과 화성 등 다른 천체에 인류의 기지를 건설하고 유지할 때 동식물 재배는 선택이 아닌 필수적인 상황이 될 수 있다. 이를 위해 NASA측은 ‘Veg-01’이라는 프로젝트를 시작해 우주선 안에서 안전한 야채를 공급할 ‘텃밭’을 개발해 왔다. Veg-01 프로젝트에 참여 중인 NASA 조이아 마사 박사는 “향후 우주정거장 안에서 가공식품이 아닌 신선한 야채를 우주인에게 공급하기 위해 시작됐다” 면서 “위험한 태양광에 직접 키울 수 없어 LED를 이용해 상추를 재배했다”고 설명했다. 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

지난 6월, 화성과 목성 사이에 위치한 왜행성 세레스(Ceres) 표면에서 정체불명의 피라미드 형태 봉우리가 포착돼 학계의 관심을 불러 모은 가운데, 약 한달 여 만에 이 ‘피라미드 봉우리’의 3D 이미지가 새롭게 공개됐다. 영국 일간지 데일리메일의 6일자 보도에 따르면 이번 이미지는 미국항공우주국(이하 NASA)의 소행성 무인탐사선 던(Dawn)호가 찍은 것으로, 과학계를 떠들썩하게 했던 피라미드 봉우리의 급경사와 밝게 빛나는 부분을 생생하게 담고 있다. 이 피라미드 형태를 띤 봉우리의 높이는 6㎞ 정도로 추정된다. 이 봉우리를 제외한 다른 지형에는 이처럼 우뚝 솟은 곳이 전혀 존재하지 않는다는 점도 특징 중 하나로 꼽힌다. 던 탐사선 팀 멤버이자 미국 애리조나대학 달‧행성 연구소(Lunar and Planetary Laboratory)의 지질학자인 폴 쉔크 박사는 “우리가 지금까지 모은 세레스의 데이터 중, 이 봉우리는 가장 높은 지형에 속한다”면서 “일반적으로 타 행성에서 주로 발견할 수 있는 크레이터와도 다른 점이 있다”고 설명했다. 이번 3D촬영의 분석 결과, 세레스의 거대 분화구의 표면이 평평하고 부드럽다는 사실도 밝혀졌다. 역시 던 탐사선이 보내온 사진을 분석한 미국 콜로라주 볼더에 있는 사우스웨스트연구소 시몬 마치 연구원은 “‘커완’으로 불리는 약 300㎞ 크기의 거대 분화구 표면은 매우 평평하고 매끄러우며, 이는 약 10억 년 전에 생긴 것으로 추정된다”고 밝혔다. 세레스는 현재 46억 년 전에 생겨난 것으로 학계는 보고 있다. 전문가들은 이를 통해 분화구 표면 형성과정에서 표면 아래 ‘얼음주머니’가 존재했을 것으로 추측하고 있다. 학계의 관심을 사로잡았던 '미스터리 흰색 빛'에 대한 단서도 공개됐다. 지난 주 NASA 에임스 연구 센터(Ames Research Center)의 크리스 러셀 박사는 "세레스에서 밝게 빛나는 부분은 얼음이 아닌, 특정한 시간대에 관찰할 수 있는 아지랑이의 일종으로 추측된다"고 밝혔다. 한편 세레스는 1801년에 처음 발견됐으며, 2006년 국제천문연맹(IAU)에 의해 왜행성으로 재분류됐다. 왜행성은 태양계를 도는 천체로 다른 행성의 위성이 아니며 중력을 유지할 수 있는 질량을 가진다는 특징이 있다. 세레스를 관찰하는 던 탐사선은 2007년 발사된 뒤 지난 3월부터 세레스 궤도에 안착해 데이터를 전송하고 있다. 송혜민 기자 huimin0217@seoul.co.kr

혜성은 물과 이산화탄소의 얼음, 그리고 유기물과 먼지 등으로 구성된 천체이다. 그래서 태양 가까이에 오면 가스와 먼지로 된 거대한 꼬리를 만든다. 오래전 인간은 혜성이 나타나면 불길한 징조로 여겼지만, 사실 알고 보면 자신의 몸을 증발시켜 우리에게 볼거리를 제공하는 아름다운 희생을 하는 셈이다. 보통 혜성은 태양 가까이에서 가장 많은 물질을 뿜어낸다. 그런데 이 가운데는 태양에 너무 가까이 접근해서 전부 증발해 버릴 것 같은 아슬아슬한 혜성도 존재한다. 밀랍으로 붙인 날개를 달고 태양 가까이에서 날다가 결국 밀랍이 녹아 에게 해에 떨어져 죽은 그리스 신화 속 이카로스 같은 혜성들을 과학자들은 '선그레이징 혜성'(sungrazing comets)이라고 부른다. 미국 항공우주국(NASA)과 유럽 우주국이 협력 태양 관측 위성인 SOHO(Solar and Heliospheric Observatory)는 1995년 발사된 이후 20년간 무려 3000개에 가까운 선그레이징 혜성을 발견했다. 그리고 NASA에 의하면 올해 8월 중에 3000개를 돌파할 가능성이 있다고 한다. 이렇게 많은 혜성이 태양을 향하는 이유는 기본적으로 태양계에서 태양이 가장 큰 중력을 행사하기 때문이지만, 다른 사연도 있다. 현재 관측되는 선그레이징 혜성의 85%는 크로이츠 혜성군(Kreutz comets)으로 사실은 하나의 거대한 혜성에서 떨어져 나간 파편들이다. 이 파편은 더 작은 조각으로 부서져 더 많은 미니 혜성을 만든다. 다만 대부분 지구에서는 보기 어려워서 일반에게는 잘 알려지지 않았다. 이 혜성 조각들은 같은 궤도를 공유하고 있으며 일부는 태양 근처에 다가와서 증발하지만, 일부는 살아남아 미래를 기약하는 경우도 있다. 이 혜성군에 속하지는 않지만, 최근에 있었던 가장 극적인 선그레이징 혜성은 2013년 말 세기의 혜성이 될 것으로 기대를 모았던 아이손(ISON) 혜성이다. 이 혜성은 결국 신화 속 이카로스처럼 태양 근처에서 완전히 증발해 사라졌다. 비록 혜성 쇼는 못 보게 되었지만, 과학자들은 태양 근처에서 불꽃처럼 산화하는 아이손 혜성의 모습을 생생하게 관측했다. 선그레이징 혜성은 앞으로도 계속 나타날 것이다. 우리는 결코 맨눈으로 이 혜성을 볼 수 없지만, SOHO를 비롯한 관측 장비들은 선그레이징 혜성을 비롯한 태양계의 비밀을 풀기 위해 계속 관측을 진행할 것이다. 고든 정 통신원 jjy0501@naver.com

미 우주항공국(NASA)의 뉴호라이즌 탐사선은 이제는 왜행성(dwarf planet)으로 강등된 명왕성의 모습을 밝혀냈다. 과학자들은 태양계 저 멀리 있는 얼음 천체들을 처음으로 가까운 거리에서 볼 수 있었다. 하지만 아직 왜행성이라 불리는 천체 가운데 실제로 탐사선을 보내 확인한 장소는 세레스와 명왕성이 유일하다. 명왕성보다 더 먼 곳에는 아직도 많은 왜행성이 탐사를 기다리고 있다. 이 중에서 명왕성의 행성 지위를 끌어내리는 데 크게 이바지한 천체가 바로 에리스(Eris)이다. 에리스는 과거 명왕성보다 약간 더 크다고 생각되었고 이로 인해 명왕성의 지위가 모호해졌다. 여기에 에리스 같은 천체가 여럿 있다는 증거가 발견되면서 결국 천문학자들은 새로 발견된 모든 천체를 행성으로 인정하든가 아니면 명왕성을 행성의 위치에서 끌어내리는 두 가지 선택에 직면했다. 결국, 천문학자들은 명왕성을 왜행성으로 격하시켜 문제를 해결했다. - 명왕성보다 크다? 에리스의 발견은 2005년 1월로 거슬러 올라간다. 천문학자 마이크 브라운(Mike Brown)과 그의 동료들은 그해 1월 29일, 2003년 얻어진 이미지를 분석하다 에리스를 비롯한 왜행성을 발견하게 된다. 그리고 그해 10월에는 다시 에리스가 디스노미아(Dysnomia)라는 위성을 거느리고 있다는 사실이 밝혀졌다. 이를 이용해서 천문학자들은 에리스의 질량을 알 수 있었다. 그런데 이 결과가 문제였다. 에리스의 질량을 측정해보니 명왕성의 질량보다 27%나 더 컸다. 하지만 이것만으로 에리스가 명왕성보다 더 크다고 말할 수는 없다. 밀도가 더 높을 수도 있기 때문이다. 2005년, 발견 직후 허블 우주 망원경 측정 결과는 지름이 2,397km인 것으로 나타났다. 이는 명왕성보다 약간 큰 지름이다. 이렇게 되면 명왕성을 행성에서 끌어내리든지 에리스를 새로운 행성으로 인정하지 않으면 안 된다. 결론은 앞서 말한 대로다. 그런데 사실 에리스처럼 멀리 떨어진 천체는 정확한 지름을 구하기가 쉽지 않다. 가장 큰 왜행성이 된 에리스에 대한 정밀관측이 이어졌고 나중에 얻은 결론은 처음 관측보다 조금 작은 것으로 나타났다. 그리고 사실 명왕성은 생각보다 약간 크다는 사실이 뉴호라이즌의 탐사 결과 밝혀졌다. 지금 결론은 이 둘은 거의 비슷한 크기거나 명왕성이 약간 큰 것으로 보고 있다. 이렇게 되면 왜행성으로 강등된 명왕성이 억울할 것 같지만, 사실 그렇지 않은 게 현재까지 관측으로 이 둘은 판별이 어려울 만큼 크기가 비슷하고 질량은 분명히 에리스가 더 크기 때문이다. 결국, 둘 다 행성으로 인정하지 않을 거면 그냥 둘 다 행성보다 작은 천체로 보는 것이 옳다. 그리고 이렇게 분류하면 이 둘보다 약간 작은 왜행성들도 한꺼번에 행성으로 인정해야 하는 문제도 피해갈 수 있다. - 태양계 저 멀리의 하얀 얼음 세상 명왕성은 태양계의 행성과 비교해서 길쭉한 타원 궤도를 공전한다. 에리스는 이보다 더해서 태양에서 가장 가까운 근일점이 37.91AU(1AU는 지구 - 태양 거리로 약 1.5억km), 가장 먼 원일점이 97.65AU에 달한다. 공전주기는 무려 558년이다. 1977년 원일점을 돌았기 때문에 현재 거리는 명왕성의 거의 3배에 달하는 셈이다. 태양에 가장 가까이 오는 시점은 2256년에서 2258년이다. 이렇게 먼 거리에 있어서 에리스는 매우 관측이 어렵고 탐사선을 보내는 일도 쉽지 않다. 그런데도 많은 과학자 그룹이 가장 강력한 망원경을 동원해 이 천체를 연구했다. 과학자들은 적어도 에리스가 명왕성과 표면색이 다르다는 점은 알고 있다. 명왕성의 옅은 대기는 태양 에너지와 반응해서 톨린(tholin)이라는 분자를 만드는데, 이로 인해 표면이 적갈색 내지는 옅은 붉은색으로 보인다. 그러나 에리스는 이런 반응이 일어나기에는 너무 멀고 온도가 낮아서 거의 흰색에 가까운 표면을 가진 얼음 천체이다. 참고로 에리스의 표면 온도는 -243.2°C에서 -217.2°C 사이이다. 그야말로 극저온의 얼음 세상인 셈이다. 다만 태양에서 거리가 멀기 때문에 낮에도 어두운 얼음 세상이다. 이 어두운 얼음 세상에도 친구는 있다. 명왕성이 카론을 비롯한 위성을 거느리는 것과 같이 에리스도 디스노미아라는 위성이 있다. 이 위성은 에리스의 1/5 정도 크기로 지름이 340km 정도다. 3만 7천km 거리에서 에리스를 16일 정도 주기로 공전하는데, 크기나 주기로 봤을 때 지구 - 달의 축소 모형 같은 생김새다. 물론 명왕성과 마찬가지로 에리스 역시 다른 위성을 거느리고 있을 가능성도 있다. 다만 현재 거리가 멀어 확인이 어려운 상태다. - 에리스 너머엔 뭐가 있을까? NASA의 뉴호라이즌스호는 명왕성까지 가는 데 9년이 걸렸다. 같은 속도로 에리스까지 가려면 수십 년의 시간이 필요할 것이다. 이런 이유로 현재 기술로 에리스 탐사선을 발사하는 일은 어렵다. 이미 과학자들은 에리스 이외에 비교적 큰 천체들을 명왕성 궤도 너머에서 다수 발견했다. 하지만 이 천체 가운데 에리스와 명왕성보다 더 큰 것은 아직 없다. 물론 아직 발견되지 않은 천체가 더 많을 것이기 때문에 더 큰 천체가 어딘가 숨어있을 가능성은 충분하다. 당분간 이 천체들을 탐사할 우주선은 거리 때문에 발사가 어렵다. 대신 앞으로 발사될 제임스 웹 우주 망원경과 지상에 건설될 대형 망원경을 통해서 더 상세한 관측은 가능하다. 미래에 에리스보다 더 멀리 떨어진 더 큰 왜행성이나 사실상 행성 급의 천체가 발견될 가능성도 있다. 과학은 과연 거기에 무엇이 존재하는가 하는 질문에 답하기 위해 발전했다. 앞으로도 그 발전은 계속될 것이다. 고든 정 통신원 jjy0501@naver.com

혜성은 물과 이산화탄소의 얼음, 그리고 유기물과 먼지 등으로 구성된 천체이다. 그래서 태양 가까이에 오면 가스와 먼지로 된 거대한 꼬리를 만든다. 오래전 인간은 혜성이 나타나면 불길한 징조로 여겼지만, 사실 알고 보면 자신의 몸을 증발시켜 우리에게 볼거리를 제공하는 아름다운 희생을 하는 셈이다. 보통 혜성은 태양 가까이에서 가장 많은 물질을 뿜어낸다. 그런데 이 가운데는 태양에 너무 가까이 접근해서 전부 증발해 버릴 것 같은 아슬아슬한 혜성도 존재한다. 밀랍으로 붙인 날개를 달고 태양 가까이에서 날다가 결국 밀랍이 녹아 에게 해에 떨어져 죽은 그리스 신화 속 이카로스 같은 혜성들을 과학자들은 '선그레이징 혜성'(sungrazing comets)이라고 부른다. 미국 항공우주국(NASA)과 유럽 우주국이 협력 태양 관측 위성인 SOHO(Solar and Heliospheric Observatory)는 1995년 발사된 이후 20년간 무려 3,000개에 가까운 선그레이징 혜성을 발견했다. 그리고 NASA에 의하면 올해 8월 중에 3,000개를 돌파할 가능성이 있다고 한다. 이렇게 많은 혜성이 태양을 향하는 이유는 기본적으로 태양계에서 태양이 가장 큰 중력을 행사하기 때문이지만, 다른 사연도 있다. 현재 관측되는 선그레이징 혜성의 85%는 크로이츠 혜성군(Kreutz comets)으로 사실은 하나의 거대한 혜성에서 떨어져 나간 파편들이다. 이 파편은 더 작은 조각으로 부서져 더 많은 미니 혜성을 만든다. 다만 대부분 지구에서는 보기 어려워서 일반에게는 잘 알려지지 않았다. 이 혜성 조각들은 같은 궤도를 공유하고 있으며 일부는 태양 근처에 다가와서 증발하지만, 일부는 살아남아 미래를 기약하는 경우도 있다. 이 혜성군에 속하지는 않지만, 최근에 있었던 가장 극적인 선그레이징 혜성은 2013년 말 세기의 혜성이 될 것으로 기대를 모았던 아이손(ISON) 혜성이다. 이 혜성은 결국 신화 속 이카로스처럼 태양 근처에서 완전히 증발해 사라졌다. 비록 혜성 쇼는 못 보게 되었지만, 과학자들은 태양 근처에서 불꽃처럼 산화하는 아이손 혜성의 모습을 생생하게 관측했다. 선그레이징 혜성은 앞으로도 계속 나타날 것이다. 우리는 결코 맨눈으로 이 혜성을 볼 수 없지만, SOHO를 비롯한 관측 장비들은 선그레이징 혜성을 비롯한 태양계의 비밀을 풀기 위해 계속 관측을 진행할 것이다. 고든 정 통신원 jjy0501@naver.com

해돋이 및 해넘이 위치에 정확히 맞춰 거석들이 배열돼 있는 영국의 스톤헨지와 같은 유적은 고대인들이 뛰어난 천문학자였다는 증거로 받아들여지곤 한다. 영국 일간 데일리메일은 5일(현지시간) 선사시대인의 뛰어난 천체관찰능력을 보여주는 또 다른 증거를 찾았다고 말하는 아일랜드 고고학자들의 주장을 소개했다. 아일랜드 고고학자 마틴 브레난과 잭 로버츠는 아일랜드 동부 미드 카운티의 선사시대 유적인 ‘L 돌무덤’(Cairn L)에서 발견된 벽화가 다름 아닌 일식 현상을 묘사한 것이라고 주장한다. 문제의 그림은 크고 작은 두 개의 동심원으로 구성돼 있다. 하나의 도형이 다른 도형에 흡수되는 듯한 모양이 실제로 개기일식의 모습을 연상시킨다. 두 학자는 더 나아가 몇 가지 근거를 들어 이 그림이 그려진 돌무덤이 일종의 천체 관측소였으며, 그림을 그린 화가는 고대의 천문학자였다고 말하고 있다. 첫 번째 근거는 바로 이 그림이 새겨진 날짜다. 이 그림은 기원전 3340년 11월 30일에 그려진 작품으로 추정된다. 현지 언론에 따르면 이는 아일랜드 천문 고고학자(archaeoastronomer) 폴 그리핀이 계산한 고대 일식 날짜와 정확히 일치하고 있다. 두 번째 근거는 바로 이 돌무덤이 여러 가지 천체 현상을 관찰하기 좋은 위치에 건설됐다는 점이다. 우선 이 무덤은 언덕 꼭대기에 위치해 있기 때문에 하늘을 육안으로 확인하기에 용이하다. 또한 고대 켈트족 절기인 삼하인(Samhain)과 임볼릭(Imbolic), 즉 정확히 11월 1일 및 2월 2일 아침에 햇살이 들어오는 장소이기도 하다는 것. 세 번째 근거는 돌무덤의 신비한 내부 구조다. 돌무덤 안에는 18개의 장식 기둥들이 있는데 이 중 가운데 위치한 가장 큰 석회암 기둥은 ‘속삭이는 돌’(The Whispering Stone)이라고 불린다. 보름달빛이 처음 이 동굴 안으로 들어올 때면 그 빛은 정확히 속삭이는 돌의 꼭대기를 가장 먼저 비추는 것으로 전해진다. 여기에 더해 돌무덤의 입구 바로 왼편 벽면에는 13개의 아치가 겹쳐진 형태의 벽화가 있다. 두 고고학자는 이 벽화 또한 화성의 운행을 표현한 것으로 보고 있다. ‘L 돌무덤’은 1865년에 처음 발굴됐다. 내부에서 발견된 고대 벽화들의 보호를 위해 콘크리트 지붕을 씌어 보강했으며 일반대중에는 공개되지 않은 상태다. 방승언 기자 earny@seoul.co.kr

지난 6월, 화성과 목성 사이에 위치한 왜행성 세레스(Ceres) 표면에서 정체불명의 피라미드 형태 봉우리가 포착돼 학계의 관심을 불러 모은 가운데, 약 한달 여 만에 이 ‘피라미드 봉우리’의 3D 이미지가 새롭게 공개됐다. 영국 일간지 데일리메일의 6일자 보도에 따르면 이번 이미지는 미국항공우주국(이하 NASA)의 소행성 무인탐사선 던(Dawn)호가 찍은 것으로, 과학계를 떠들썩하게 했던 피라미드 봉우리의 급경사와 밝게 빛나는 부분을 생생하게 담고 있다. 이 피라미드 형태를 띤 봉우리의 높이는 6㎞ 정도로 추정된다. 이 봉우리를 제외한 다른 지형에는 이처럼 우뚝 솟은 곳이 전혀 존재하지 않는다는 점도 특징 중 하나로 꼽힌다. 던 탐사선 팀 멤버이자 미국 애리조나대학 달‧행성 연구소(Lunar and Planetary Laboratory)의 지질학자인 폴 쉔크 박사는 “우리가 지금까지 모은 세레스의 데이터 중, 이 봉우리는 가장 높은 지형에 속한다”면서 “일반적으로 타 행성에서 주로 발견할 수 있는 크레이터와도 다른 점이 있다”고 설명했다. 이번 3D촬영의 분석 결과, 세레스의 거대 분화구의 표면이 평평하고 부드럽다는 사실도 밝혀졌다. 역시 던 탐사선이 보내온 사진을 분석한 미국 콜로라주 볼더에 있는 사우스웨스트연구소 시몬 마치 연구원은 “‘커완’으로 불리는 약 300㎞ 크기의 거대 분화구 표면은 매우 평평하고 매끄러우며, 이는 약 10억 년 전에 생긴 것으로 추정된다”고 밝혔다. 세레스는 현재 46억 년 전에 생겨난 것으로 학계는 보고 있다. 전문가들은 이를 통해 분화구 표면 형성과정에서 표면 아래 ‘얼음주머니’가 존재했을 것으로 추측하고 있다. 학계의 관심을 사로잡았던 '미스터리 흰색 빛'에 대한 단서도 공개됐다. 지난 주 NASA 에임스 연구 센터(Ames Research Center)의 크리스 러셀 박사는 "세레스에서 밝게 빛나는 부분은 얼음이 아닌, 특정한 시간대에 관찰할 수 있는 아지랑이의 일종으로 추측된다"고 밝혔다. 한편 세레스는 1801년에 처음 발견됐으며, 2006년 국제천문연맹(IAU)에 의해 왜행성으로 재분류됐다. 왜행성은 태양계를 도는 천체로 다른 행성의 위성이 아니며 중력을 유지할 수 있는 질량을 가진다는 특징이 있다. 세레스를 관찰하는 던 탐사선은 2007년 발사된 뒤 지난 3월부터 세레스 궤도에 안착해 데이터를 전송하고 있다. 송혜민 기자 huimin0217@seoul.co.kr