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  • [아하! 우주] ‘D-DAY’ 뉴호라이즌스가 풀어야 할 ‘저승신의 비밀’

    [아하! 우주] ‘D-DAY’ 뉴호라이즌스가 풀어야 할 ‘저승신의 비밀’

    최초의 무인 소행성 탐사선인 뉴호라이즌스호가 9년 6개월, 3462일 만에 오늘 명왕성(한국시간 14일 오후 8시 49분 57초)에 도착한다. 뉴호라이즌스호가 명왕성에 도착하는 오늘을 전후로 이 왜소행성에 관한 정보들이 날마다 쏟아져 들어오면 이제껏 신비에 싸여 있던 명왕성의 비밀이 웬만큼은 드러나게 될 것이다. 명왕성은 1930년 고학생 출신으로 윌슨 천문대의 임시직이었던 미국의 클라이드 톰보에 의해 발견돼 태양계 마지막 행성으로 등극했다. 그러나 한 세기도 채 채우기도 전인 2006년 행성 지위에서 퇴출당하며 왜소행성으로 강등되었지만, 역설적이게도 대중에게는 그 전보다 더욱 유명하게 되었다. ■ 왜 명왕성은 행성에서 퇴출당했나? 명왕성 너머에서 명왕성보다 더 큰 소행성이 발견된 것이 결정적인 이유였다. 클라이드 톰보가 70여 년 전 명왕성을 찾을 때와 같은 방법으로 큰 사냥감을 찾아 헤매던 미국의 천문학자 마이클 브라운은 2003년, 지름 2,300km인 명왕성보다 더 큰 지름 2,600km인 소행성 에리스를 발견했던 것이다. 그 후로도 비슷한 크기의 소행성들이 잇달아 발견됨으로써 국제천문연맹(IAU)은 2006년 행성의 정의를 아래와 같이 정하기에 이르렀다. 1. 태양을 도는 궤도를 가져야 하며, 자신의 중력으로 둥근 구체를 형성할 정도가 돼야 한다. 2. 천체 자신의 공전궤도 상에 있는, 자신보다 작은 이웃 천체를 ‘청소해야’ 한다. 이 정의에 따라 IAU 총회에서 표결에 부친 결과, 명왕성은 행성 반열에서 퇴출당하고 왜소행성으로 지위가 바뀌었다. 카이퍼 띠처럼 궤도를 어지럽히는 얼음 부스러기들을 청소하기에 명왕성은 덩치가 너무 작았던 것이다. 이로써 명왕성이 발견된 지 76년 만에 태양계는 행성 하나를 잃었다. 하지만 아직도 미국에서는 명왕성의 행성 지위 회복을 줄기차게 주장하고 있다. 이번 뉴호라이즌스의 명왕성 탐사가 이러한 상황에 어떤 영향을 미칠는지 관심이 쏠리고 있다. ■ 희한한 위성을 거느린 명왕성 태양으로부터의 평균 거리가 약 60억 km(40AU/천문단위)인 명왕성은 근일점일 때는 해왕성 궤도 안쪽까지 들어온다. 태양에 가장 가까울 때는 29.7AU이고, 가장 멀 때는 49.7AU까지 벌어진다. 1979~1999년까지는 해왕성 궤도 안쪽으로 들어와 있기도 했다. 하지만 공전 면이 달라 충돌할 가능성은 거의 없다. 명왕성의 공전주기는 248.5년이며, 자전주기는 6일 9시간이다. 표면엔 얼음과 흙이 아주 많고 매우 춥다. 표면 온도가 무려 섭씨 영하 230도다. ​명왕성이 얼마나 작은지 알게 된 건 1977년에 위성이 발견된 후이다. ‘카론’은 명왕성의 위성 3개 중에선 가장 크지만 지름이 1,180km에 불과하다. 그래도 명왕성과 비교하면 큰 편이다. 명왕성과 카론은 각각 서로 중심에 두고 그 둘레를 돈다. 그런데 중력으로 너무나 단단히 묶여 있는 나머지 서로 한쪽 얼굴만을 보며 윤무를 추듯이 돌고 있다. 이런 우아한 균형이 가능한 것은 카론이 비교적 크기 때문이다. 태양계에서 유일한 진풍경이다. 둘은 단단히 결속돼 있어서 다리를 놓아도 될 정도다. ■ 카론에는 바다가 있을까? 태양에서 그렇게나 멀리 떨어져 있는 카론에 바다가 있을 거라고는 생각하기 어렵다. 하지만 한 연구가 바다가 있을 가능성을 제기하고 있다. 그 같은 근거는 명왕성의 조석력에 있다. 명왕성의 중력이 만드는 조석력이 일찍부터 카론의 내부를 잡아 늘여 얼음이 액체가 될 만큼 온도를 높일 수 있다는 주장이다. 또한 과거처럼 궤도가 심하게 일그러지지 않아서 바다가 얼어붙었을 가능성도 있다고 한다. 카론의 생성 역시 지구의 달처럼 수십억 년 전 명왕성에 충돌한 천체의 잔해들이 뭉쳐져 만들어졌을 거라고 추정되고 있다. 명왕성의 다른 위성들이 카론과 정확히 공명하는 궤도를 도는 것으로 보아 역시 같은 충돌 잔해로 만들어진 것으로 보고 있다. ​ ■ 명왕성에도 대기와 고리가 있다? 명왕성은 아주 작은 천체다. 따라서 기체를 붙들어둘 힘이 없다고 생각되어 대기가 없을 거라고 믿고 있었지만, 아주 희박하나마 대기가 있는 것으로 밝혀졌다. 이런 대기를 ‘외기권’이라 한다. 그것이 발견된 것은 1985년, 명왕성이 뒤의 별을 가리는 엄폐가 일어났을 때인데, 별빛이 명왕성에 가려지는 순간 약간 굴절되는 현상을 보였던 것이다. 명왕성의 대기는 주로 질소와 메탄으로 이루어져 있으며, 태양으로부터 멀어질 때는 얼어붙는 것으로 생각된다. 그리고 명왕성이 둘레에 아주 희미한 고리를 가지고 있을 가능성을 말하는 과학자들도 있지만, 확인된 것은 아니다. 이번에 뉴호라이즌스가 해결해야 할 밝혀낼 또 하나의 숙제다. 이광식 통신원 joand999@naver.com
  • [아하! 우주] 저승에 다다른 뉴호라이즌스호 3462일의 ‘우주실록’

    [아하! 우주] 저승에 다다른 뉴호라이즌스호 3462일의 ‘우주실록’

    지난 2006년 1월 19일(현지시간) 미국 플로리다주 케이프커내버럴 공군 기지. 인류의 원대한 꿈을 안고 한번도 가보지 못한 ‘그곳’을 향해 한 대의 로켓이 치솟아 올랐다. 바로 탐사선 뉴호라이즌스호를 실은 아틀라스 V-551 로켓이었다. 무게 약 450kg의 불과한 뉴호라이즌스호는 역대 탐사선 중 가장 빠른 속도인 시속 5만 km 속도로 멀고 먼 태양계 끝자락을 향해 끝없는 여정을 시작했다. 뉴호라이즌스호는 발사 후 9시간 만에 달을 지나쳤으며 1년 후 태양계 ‘큰형님’ 목성과 조우했다. 이어 2011년 3월 18일 천왕성 궤도를 지났으며 3년 후인 2014년 8월 1일 해왕성과 만났다. 그리고 이제 내일(7월 14일)이면 무려 9년 6개월, 일수로 3462일 만에 56억 7000만 ㎞를 날아가 목적지인 ‘저승신’ 명왕성에 도착한다. 하나의 점에 불과했던 명왕성 모습 드러내다  1년 전인 지난해 8월 뉴호라이즌스호가 보내온 명왕성과 위성 카론의 사진은 하나의 점에 지나지 않았다. 당시 명왕성과의 거리가 4억 km 이상이나 남아 있었기 때문. 그러나 NASA 관계자들은 마치 아기 초음파 사진에 아빠들이 기뻐하듯 사진이라고 할 것도 없는 이 이미지에 흥분했다. 그리고 올해 1월부터 뉴호라이즌스호의 본격적인 '명왕성 출사'가 시작됐고 그동안 제대로 된 사진 한장 없던 '저승'이 모습을 드러냈다. 특히 지난주 NASA가 공개한 명왕성 사진은 '고래'와 '도넛'을 연상시키는 표면의 모습도 보일만큼 확실한 윤곽이 나타났다. 뉴호라이즌스호의 끝없는 모험과 특별한 '승객' 뉴호라이즌스호는 단지 명왕성을 지나쳐 갈 뿐 그곳이 종착지가 아니다. 14일 뉴호라이즌스호는 명왕성과 최근접 위치인 1만 3,695km 거리를 지나친 후 또다시 정처없는 여행을 떠난다. 이후 뉴호라이즌스호는 2016년~2020년 사이 카이퍼 띠 천체들을 지나 오는 2029년 태양계를 완전히 떠나게 된다.   뉴호라이즌스호에는 특히 임무와 별 상관없는 물건 9개가 실려있다. 가장 눈에 띄는 물건은 바로 인간의 ‘유골’. 다소 무시무시하지만 유골의 일부가 탐사선에 실려있는 이유는 그 주인이 바로 명왕성의 발견자인 클라이드 W. 톰보(1906~1997)이기 때문이다. 용기 표면에는 다음과 같은 문장이 새겨져 있다. “이 용기의 내용물은 명왕성과 태양계의 세 번째 영역을 발견한 미국인 클라이드 톰보의 유해이다. 그는 아델과 무론의 자식이었으며, 패트리샤의 남편이었고, 안네트와 앨든의 아버지였다. 천문학자이자 교사이자 익살꾼이자 우리의 친구, 클라이드 W. 톰보(1906~1997)" 또한 탐사선에는 이 프로젝트에 참여하기 원했던 43만 4000명의 이름이 저장된 CD-ROM 1장, 뉴호라이즌스호 프로젝트 팀원들의 사진이 실린 CD-ROM 1장, 플로리다주 25센트 동전(우주선 발사장소), 매릴랜드주 25센트 동전(뉴호라이즌스 제작 장소), 미국 국기, 명왕성의 그림이 인쇄된 1991년 미국 우표 등이 실려있다. <뉴호라이즌스의 여정> - 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 - 2029년 - 태양계를 떠남 박종익 기자 pji@seoul.co.kr
  • [명왕성 D-1] 행성인듯 행성아닌 명왕성 과연 ‘계급’ 찾을까?

    [명왕성 D-1] 행성인듯 행성아닌 명왕성 과연 ‘계급’ 찾을까?

    지난해 9월 미국 매사추세츠주에 위치한 하버드 스미스소니언 천체물리센터에서 이색적인 토론회가 열렸다. 이날 토론의 주제는 ‘행성이란 무엇인가?’로 도마 위에 오른 것은 바로 명왕성이었다. 토론 참가자로 나선 전문가들은 하버드대의 오웬 깅그리치 천문학 명예교수와 디미타 사세로브 교수, 그리고 국제천문연맹 산하 소행성센터의 가레스 윌리암스 박사로 그 면면도 쟁쟁했다.   먼저 포문을 연 것은 하버드대 교수들이었다. 깅그리치 교수는 “행성의 정의는 시대에 따라 시점에 따라 변할 수 있다” 면서 “명왕성은 역사적으로 또한 문화적으로 이미 태양계의 한 행성”이라고 주장했다.   사세로브 교수도 “명왕성은 별과 별의 잔유물로 형성된 작은 구체 덩어리로 볼 수 있다”며 역시 명왕성의 행성 복귀를 지지하고 나섰다. 그러나 윌리암스 박사는 이같은 주장을 단칼에 반박했다. 윌리암스 박사는 “명왕성은 다른 행성들과 달리 궤도면과 황도면의 경사각이 17도나 기울어져 있으며 그 지역의 지배적인 천체도 아니다” 면서 “만약 명왕성이 행성이 된다면 태양계 행성은 향후 계속 늘어날 것”이라고 밝혔다.  무려 9년 6개월, 일수로 3462일, 거리로 56억 7000만 ㎞를 날아간 뉴호라이즌스호의 명왕성 도착(7월 14일)이 눈 앞에 온 지금 또하나의 해묵은 논란이 다시 일어날 조짐이다. 바로 명왕성의 복권(復權) 논란이다. 사실 '수금지화목토천해명' 이라는 순서로 우리에게도 익숙한 명왕성은 지난 2006년 행성의 지위를 잃고 왜소행성(dwarf planet)으로 격하됐다. 공식이름은 외우기도 힘든 ‘134340 플루토’. 지난 몇 년 사이 미국 천문학계를 중심으로 명왕성의 지위를 다시 회복하자는 움직임이 일어나고 있으며 뉴호라이즌스호가 명왕성을 통과하고 나면 이같은 논란은 한층 더해질 전망이다. 명왕성이 행성에서 퇴출된 이유는 지난 2006년 국제천문연맹(IAU)이 행성의 분류 정의를 바꿨기 때문이다. 당시 IAU는 행성의 정의를 크게 3가지 조건으로 제시했다. 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 명왕성 인근에서 카론 등 새로운 천체가 발견되면서 시작됐다. 처음에는 명왕성의 위성으로 생각됐던 카론에 명왕성이 휘둘린다는(맞돌고 있는) 사실이 확인됐기 때문이다. 결과적으로 명왕성이 행성이 되면 인근 카론, 제나, 케레스 등도 모두 행성이 돼 태양계의 행성 숫자는 최대 12개로 늘어날 수도 있는 상황이 됐다. 이에 유럽 천문학자들을 중심으로 행성의 정의를 위와같은 3가지 조건으로 정리하며 투표를 통해 명왕성 행성 퇴출을 결정했다. 이에 미국 천문학계가 반발한 것은 당연한 일. 특히 명왕성이 퇴출되기 직전인 그해 1월 미 항공우주국(NASA)은 7억 달러라는 큰 돈을 들여 명왕성 탐사선 뉴호라이즌스호를 발사한 바 있다. 또한 명왕성은 태양계 행성 중 미국인이 발견한 유일한 행성이기도 하다. 바로 LA다저스의 에이스 클레이튼 커쇼의 증조부이기도 한 클라이드 W. 톰보(1906~1997)로 그의 유골 일부는 뉴호라이즌스호에 실려있다. 일단 명왕성 복권 찬성에 대한 일반인들의 여론은 높은 편이다. 그러나 천문학자들의 과학적 주장 또한 명쾌해 당분간 명왕성은 '내 마음 속의 행성'으로만 남을 가능성이 높다. 박종익 기자 pji@seoul.co.kr
  • [명왕성 D-2] 뉴호라이즌스호에는 왜 유골과 우표가 실렸을까?

    [명왕성 D-2] 뉴호라이즌스호에는 왜 유골과 우표가 실렸을까?

    지난 2006년 1월 19일(현지시간) 미국 플로리다주 케이프커내버럴 공군 기지. 인류의 원대한 꿈을 안고 한번도 가보지 못한 '그곳'을 향해 지축을 뒤흔드는 굉음을 내며 한 대의 로켓이 치솟아 올랐다. 바로 탐사선 뉴호라이즌스호를 실은 아틀라스 V-551 로켓이었다. 무게 약 450kg의 불과한 뉴호라이즌스호는 역대 탐사선 중 가장 빠른 속도인 시속 5만 km 속도로 멀고 먼 태양계 끝자락을 향해 끝없는 여정을 시작했다. 뉴호라이즌스호는 발사 후 9시간 만에 달을 지나쳤으며 1년 후 태양계 '큰형님' 목성과 조우했다. 이어 2011년 3월 18일 천왕성 궤도를 지났으며 3년 후인 2014년 8월 1일 해왕성과 만났다. 그리고 오는 14일 무려 9년 6개월 만에 56억 7000만 ㎞를 날아가 목적지인 '저승신' 명왕성에 도착한다. 그러나 뉴호라이즌스호가 명왕성에 착륙해 새로운 탐사를 시작하는 것은 아니다. 명왕성에서 1만 3,695km 거리를 지나친 후 곧바로 위성 카론을 통과하는 뉴호라이즌스호는 2016년~2020년 사이 카이퍼 띠 천체들을 지나 오는 2029년 태양계를 완전히 떠나게 된다. 한마디로 죽어서도 돌아오지 못하는 저승같은 곳으로 영원히 사라지는 것이다. 뉴호라이즌스호에는 특히 임무와 별 상관없는 물건 9개가 실려있다. 가장 눈에 띄는 물건은 바로 인간의 '유골'. 다소 무시무시하지만 유골의 일부가 탐사선에 실려있는 이유는 주인이 바로 명왕성의 발견자인 클라이드 W. 톰보(1906~1997)이기 때문이다. 또한 탐사선에는 이 프로젝트에 참여하기 원했던 43만 4000명의 이름이 저장된 CD-ROM 1장, 뉴호라이즌스호 프로젝트 팀원들의 사진이 실린 CD-ROM 1장, 플로리다주 25센트 동전(우주선 발사장소), 매릴랜드주 25센트 동전(뉴호라이즌스 제작 장소), 미국 국기, 명왕성의 그림이 인쇄된 1991년 미국 우표 등이 실려있다.     박종익 기자 pji@seoul.co.kr
  • [명왕성 D-2] 여기는 저승…최고화질로 포착된 명왕성

    [명왕성 D-2] 여기는 저승…최고화질로 포착된 명왕성

    멀고 먼 태양계 끝자락에 위치한 역대 최고 화질의 ‘저승' 모습이 포착됐다. 지난 11일(이하 미 현지시간) 미 항공우주국(NASA)은 명왕성의 표면 모습이 확실히 드러나 보이는 사진을 공개했다. 이 사진은 지난 9일 탐사선 뉴호라이즌스가 명왕성과 540만 km 떨어진 곳에서 촬영한 것으로 해상도는 픽셀당 27km다. 뉴호라이즌스 연구원 커트 니버는 "명왕성 남반구에 오른쪽으로 헤엄쳐가는 고래의 꼬리를 닮은 지형과 그 위 복잡한 지형 패턴이 고스란히 보인다" 면서 "적도 부근에 다각형 지형 모습도 촬영돼 그야말로 흥미로운 상상을 자아낸다"며 놀라워했다. NASA 측은 흥미로운 명왕성의 이 지형이 화산 폭발에 의한 것인지 혹은 소행성같은 천체와의 충돌에 의해 생성된 것인지 아직 명확한 결론은 내리지 못하고 있다. 사실 우리 달의 3분의 2 정도에 불과할 만큼 작은 명왕성은 특이하게도 총 5개의 위성을 거느리고 있다. 이 때문에 명왕성 자체도 흥미로운 연구대상이지만 그 주위를 도는 5개의 달도 수많은 비밀을 품고있다.     지금은 ‘134340 플루토’(134340 Pluto)라 불리며 행성 지위를 잃고 ‘계급’이 강등된 명왕성은 카론(Charon), 케르베로스(Kerberos), 스틱스(Styx), 닉스(Nix), 히드라(Hydra) 등 총 5개의 달을 거느리고 있으며 모두 그리스 신화에 나오는 저승과 관련된 이름을 가지고 있다. 이중 명왕성의 ‘물귀신’이 된 것이 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 전인 지난 2006년 1월 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. 지난 2006년 1월 발사돼 9년을 쉼없이 날아간 뉴호라이즌스는 이틀 후면 아직까지 알려진 것이 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 * 2029년 - 태양계를 떠남 박종익 기자 pji@seoul.co.kr
  • [와우! 과학] 블랙홀 중심부 관측하는 미세 중력렌즈

    [와우! 과학] 블랙홀 중심부 관측하는 미세 중력렌즈

    천문학자들은 멀리 떨어진 천체들을 관측하기 위해서 거대한 망원경을 사용한다. 현재 지상과 우주에는 강력한 망원경들이 관측을 위해 오늘도 하늘을 향하고 있다. 그런데 사실 천문학자들이 관측을 위해서 사용할 수 있는 가장 큰 렌즈는 사실 저 멀리 우주에 있다. 아인슈타인이 예언했고 실제로 그 존재가 증명된 중력렌즈가 바로 그것이다. 아인슈타인의 상대성 이론은 빛의 경로가 중력에 의해서 휘어짐을 예언했다. 영국의 천문학자 에딩턴은 개기일식 때 실제로 태양의 중력에 의해 빛이 휘어진다는 것을 입증했고 이는 아인슈타인의 상대성 이론이 옳다는 결정적인 증거를 제시했다. 아인슈타인은 더 나이가 은하 같은 거대한 천체의 중력이 멀리서 오는 빛을 휘어지게 해 마치 렌즈와 같은 역할을 하게 될 것이라고 예언했다. 이 중력렌즈 현상은 오늘날 은하나 혹은 은하들이 모인 집단인 은하단에 의해서 실제로 관측된다. 단순히 관측되는 것뿐만이 아니라 천문학자들이 수십억 광년 떨어진 천체들을 관측할 때 매우 요긴하게 사용되는 것이 중력렌즈다. 최근 국제 천문학자 팀은 PKS 1830-211라는 거대 질량 블랙홀을 관측하기 위해서 다른 은하를 중력렌즈로 사용했다. 이 경우 관측하려는 천체와 지구 사이에 거대한 질량을 가진 은하나 은하단이 존재해야 한다. 이 경우에는 물론 운 좋게 그런 '렌즈'를 구할 수 있었다. 제네바 대학의 안드리 네로노프(Andrii Neronov of the University of Geneva, Switzerland)와 그의 동료들은 블랙홀에서 나오는 강력한 물질의 흐름인 제트와 주변 구조를 이해하기 위해 거대 은하를 중력렌즈로 사용해 이를 관측했다. 지구 근처에서 이를 관측한 위성들은 나사와 유럽 우주국의 스위프트, 페르미, 인테그랄 위성이다. 거대 질량 블랙홀은 대개 은하의 중심에 위치한다. 아무리 질량이 크다고 해도 그 크기는 은하보다 매우 작아서 천문학자들은 이를 관측하는 것이 마치 달에 있는 개미 한 마리를 관측하는 것과 같다고 비유했다. 천문학자들은 매우 작은 부위를 확대한 미세 중력 렌즈(micro gravitational lens)를 이용해 멀리 떨어진 블랙홀의 중앙부의 데이터를 얻는 데 성공했다. 감마선 영역에서 관측은 사실 처음 얻은 것이라고 한다. 이 데이터를 분석함으로써 앞으로 거대 질량 블랙홀의 내부 구조를 이해하는 데 큰 도움이 될 것으로 기대된다. 종종 자연은 인간에게 예기치 않은 선물을 주는 경우들이 있는데, 이와 같은 미세 중력 렌즈 효과 역시 자연이 인간에게 준 또 하나의 선물이다. 이를 관측한 과학자들의 노고에 못지않게 우리가 자연의 은혜에 고마워해야 하는 이유다. 고든 정 통신원 jjy0501@naver.com
  • [이광식의 천문학+] 목성과 두 ‘갈릴레오’의 슬픈 최후

    [이광식의 천문학+] 목성과 두 ‘갈릴레오’의 슬픈 최후

    뉴허라이즌스 호가 앞으로 4일이면 명왕성과의 역사적인 조우를 하게 된다. 이처럼 우리 인류가 살고 있는 동네- 이 우주를 알기 위해 인류의 꿈을 싣고 우주공간으로 쏘아올려진 탐사선들은 수백 개에 이르지만, 그중에서도 특히 기억에 남는 것이 바로 목성 탐사선 '갈릴레오 호'다. 갈릴레오 이름을 이 탐사선에 붙인 이유는 물론 갈릴레오가 인류 최초로 목성을 망원경으로 관측하고 그 4대 위성, 곧 갈릴레이 위성을 발견한 업적을 기리기 위한 것이다. 태양계의 축소판이라 할 목성 체계의 발견으로 인해 지동설은 강력한 증거를 얻었으며, 천동설에 바탕한 점성술과 천문학은 여기서부터 확연히 분리하게 되었다. 목성 탐사선 갈릴레오 호가 우리에게 깊은 인상을 남긴 것은 그러나, 갈릴레오의 이 발견 때문이 아니라, 종교재판 끝에 비극적인 최후를 맞은 갈릴레오와 목성탐사선 갈릴레오 호의 마지막이 흡사한 비장감을 보여주었다는 데 있다. ▲ 갈릴레오의 운명과 꼭 닮은 '갈릴레오 탐사선' 태양계의 5번째 궤도를 돌고 있는 목성은 태양계에서 가장 거대한 행성이다. 목성은 태양계 여덟 행성을 모두 합쳐놓은 질량의 3분의2 이상을 차지할뿐더러, 지름이 14만 3,000km로 지구의 약 11배에 이른다. 만약 이 목성을 달의 위치에 갖다놓는다면 지구의 하늘을 거의 덮어버릴 것이다. 이 거대한 목성은 육안으로도 쉽게 찾아볼 수 있을 만큼 밝은데, 가장 밝을 때는 -2.5등급에 이르기도 한다. 또한, 목성은 엷은 고리를 가지고 있으며, 유명한 네 개의 갈릴레오 위성을 포함해 많은 위성을 지니고 있다. 태양계의 왕자 행성인 목성의 질량은 지구의 약 318배, 부피는 지구의 약 1,400배나 되지만, 밀도는 지구의 약 4분의1 정도밖에 되지 않는다. 그 이유는 목성은 태양처럼 밀도가 낮은 수소와 헬륨으로 구성되어 있기 때문이다. 이러한 사실은 목성이 조금만 더 컸더라도 제2의 태양이 될 수가 있었음을 암시한다. 목성의 모습을 보면 줄무늬가 보인다. 검은 줄무늬를 ‘띠'(belt), 밝은 줄무늬를 ‘대'(zone)라 부른다. 목성의 대기에서 가장 유명한 현상은 대적반이다. 목성의 소용돌이인 이 대적반은 타원 모양이며, 크기는 지구 사이즈보다 훨씬 크다. 남반부에 있는 이 대적반 내의 풍속은 초속 100m에 가깝다. 그럼 목성은 지구로부터 얼마나 떨어져 있나? 지구에서의 거리는 가까울 때가 약 6억km 남짓이지만, 태양으로부터는 약 5.2AU(7억 8천만km) 거리에서 11년 10개월 주기로 공전하고 있다. 그런데 놀라운 점은 이 엄청난 덩치인 목성의 자전속도가 태양계 내에서 가장 빠르다는 사실이다. 한 바퀴 도는 데 9시간 50분밖에 안 걸린다. 자전속도는 시속 45,000km로, 지구의 27배가 넘는다. ▲ 2조 원 투입한 목성 프로젝트 이 문제적 행성인 목성 탐사의 역사는 올해로 43년이 되었다. 1972년 인류 최초의 목성 탐사선 파이오니어 10호가 목성을 향해 탐사 장도에 올랐던 것이다. 이듬해에는 파이어니어 11호가 떠났고, 1977년에는 보이저 1호와 2호, 그리고 율리시즈 호와 갈릴레오 호 등 많은 지구의 탐사선들이 잇따라 발사되었다. 첫번째의 목성 탐사선 파이어니어 10호와 11호는 1972년과 1973년에 각각 발사되어 탐사를 시작했고, 또한 1979년 3월과 7월에는 보이저 1, 2호가 잇따라 목성에 도착했다. 보이저 1호의 카메라는 지구에서는 발견할 수 없었던 목성의 얇은 두 개의 고리를 발견했으며, 이오가 활화산을 가지고 있다는 것을 처음으로 밝혀냈다. 목성 탐사선의 결정판이라 할 수 있는 갈릴레오 호가 발사된 것은 1989년 10월 18일이다. 보이저 1, 2호의 중량이 722kg이고 파이오니어 10,11호의 중량이 259kg인 데 비해 갈릴레오의 전체 중량은 2,380kg으로, 상당히 대형화된 탐사선이었다. 무려 15억 달러(한화 약 2조 원)를 쏟아부은 갈릴레오 호는 궤도선과 탐사선으로 이루어져 있으며, 길이 9m, 지름 4.8m(안테나)로, 주임무는 목성의 대기 속으로 탐사선을 낙하시키는 한편, 목성의 선회궤도에 궤도선을 진입시켜 목성 대기의 조성과 구조, 온도 분포, 구름과 위성 표면의 특성, 이오의 화산활동과 목성 고리 조사 및 자료수집 등이다. 그야말로 NASA의 야심찬 목성 프로젝트인 갈릴레오는 1990년 2월에 금성을, 같은 해 12월, 1992년 12월에 두 차례 지구를 근접 통과한 후 발사 후 6년 만인 1995년 12월 목성에 도착했다. 갈릴레오가 이처럼 복잡하고 먼 항로를 택할 수밖에 없었던 것은 목성에 도달하는 데 필요한 충분한 에너지를 얻기 위해 금성과 지구의 중력을 이용한 플라이바이(Fly by) 기법을 수행했기 때문이다. 이것은 천체의 중력을 이용해 공짜 가속을 얻는 방법으로, 우주의 당구치기 같은 것이다. ▲ '1,000년에 한 번' 혜성 대형충돌 목격 갈릴레오가 목성으로의 긴 여로 중에 과외의 소득을 하나 올린 게 있는데, 그것은 슈메이커-레비9 혜성이 목성에 충돌하는 사건을 목격한 일이었다. 슈메이커-레비 혜성은 일반 혜성들처럼 태양의 주위를 도는 것이 아니라 놀랍게도 목성의 주위를 대략 2년의 주기로 공전하고 있다는 사실이 밝혀졌는데, 이 혜성이 목성의 조석력으로 산산조각이 나면서 드디어 1994년 7월 14일 총 21개의 조각들이 초속 60km라는 맹렬한 속도로 목성에 돌진, 차례대로 충돌하기 시작했고, 그 충돌은 22일까지 계속되었다. 충돌 후 화구는 목성 상공 3,000km까지 솟아올랐으며, 그 흔적은 직경 5cm짜리 아마추어 천체 망원경으로도 보일 정도였다. 아쉽게도 갈릴레오 탐사선은 아직 목성에 충분히 접근하지 못한 상태였지만, 현장에 가장 가까이 있는 탐사선으로서 생생한 사진들을 찍어 지구로 보내왔다. 가장 큰 조각이 들이받은 자국은 지구만큼이나 컸다. 계산에 의하면, 이런 혜성의 대형 충돌은 1,000년에 한 번 꼴로 일어나는 것으로 알려져 있다. 그러니까 이 슈메이커-레비의 충돌은 망원경이 발명된 후 처음으로 관측된 천체 충돌 사건인 셈이다. 우주는 그리 안전한 곳이 아니다. 이 같은 폭력사태가 도처에 끊이지 않고 일어난다. 지구 바깥 궤도를 도는 거대한 목성은 지구를 지켜주는 보디가드이기도 하다. 외부 태양계에서 지구를 향해 날아오는 많은 소행성들이 목성과 달이라는 방패에 먼저 들이받음으로써 지구가 비교적 안전을 누리는 셈이다. 만약 슈메이커-레비 혜성의 작은 한 조각이라도 지구에 충돌했다면 지구 생물의 70%는 멸종을 면치 못했을 거라고 한다. 그러므로 우리는 밤하늘에서 목성과 달을 본다면 감사의 마음을 품고 경의를 표하지 않으면 안된다. ▲ 유로파 바다 등 용감한 14년 여행담 자, 목성에 도착한 갈릴레오에게로 다시 가보자. 1995년 12월 목성 궤도에 도착한 갈릴레오는 목성의 대기와 위성에 대한 탐사 활동을 벌이면서, 싣고 간 원추 모양의 로봇 탐사선을 목성의 구름 사이로 떨어뜨렸다. 탐사선은 목성 대기의 높은 기압과 온도에 의해 짜부라지기 직전까지인 58분 동안, 200km의 목성 대기층을 통과하면서 대기의 온도, 기압, 화학 조성 등을 측정, 지구로 보고했다. 탐사선은 한 시간 만에 목성으로 추락하고 말았지만, 갈릴레오 궤도선은 8년 동안 목성 주위를 34번이나 선회하면서 목성과 그 위성들을 탐사했다. 목성의 고리 사이를 누비며 수많은 난관들을 헤치면서 감동적인 여행담을 엮어낸 이 용감한 갈릴레오 궤도선은 독특한 매력을 갖고 있어 지구의 관제사와 엔지니어, 과학자들에게 많은 사랑을 받았다. 운행 도중 몇 차례 기기 고장을 일으키는 등, 불운을 겪었지만, 그때마다 지상 엔지니어들의 필사적인 노력으로 수리에 성공하여 여행을 계속할 수 있었다. 이 용감한 갈릴레오 호의 여행담 때문에 인류는 목성의 구름 상부에 강력한 방사능대가 존재하고, 대기의 헬륨 농도가 태양과 똑같으며, 위성 이오 표면이 화산 활동에 의해 격렬하고 빠르게 변화하고 있다는 사실들을 알아냈다. 또한 위성 유로파의 얼음 표층 아래에 물로 된 바다가 있을 것이라는 증거 등을 발견했다. 과학자들은 이 바다가 지구의 대서양과 태평양을 합친 것보다 더 클 거라고 믿고 있으며, 어쩌면 그 속에 외계 생명체가 있을지도 모른다고 생각하고 있다. ▲ "혹시 생명체 죽일라...목성과 충돌하라" 갈릴레오 호는 8년 동안 목성 궤도를 돌면서 그 임무를 훌륭하게 수행한 끝에 2003년 9월 21일에 최후를 맞았다. 오랜 여행으로 노후화된 갈릴레오 호는 제어용 로켓의 연료가 떨어짐에 따라 더 이상 운항이 불가능하게 되었다. 그 상태대로 궤도를 떠돌게 놔둔다면 연료로 쓰던 플로토늄을 가진 채 유로파에 떨어져 그곳 바다를 방사능으로 오염시키고 혹시 있을지도 모를 생명체를 죽일지도 모른다고 판단한 NASA는 갈릴레오에게 목성과의 충돌을 명령했다. 갈릴레오는 관제소의 마지막 명령에 따라 고도 9000km에서 목성과의 충돌 항로로 방향을 틀었고, 마지막으로 우주와 목성 대기권 사이에 있는 외기권의 성분 분석을 보고한 후 목성의 구름 속으로 그 모습을 감추었다. 그리고 얼마 후 파괴되어 그 원자들을 목성의 바람 속으로 흩뿌렸다. 14년 동안 지구-태양 거리의 30배에 이르는 총 45억km를 항행하면서 목성 탐사 임무를 완수한 갈릴레오 호는 이렇게 자신의 삶을 마감했다. 어떤 면에서 그것은 오랜 연금생활 끝에 두 눈을 실명하고 임종한 갈릴레오 갈릴레이의 운명과도 닮은꼴이었다. NASA의 한 과학자가 마치 친구의 임종을 지켜보는 듯한 말투로 이렇게 읊조렸다. “갈릴레오가 탐사선과 재결합했습니다. 이제 둘은 모두 목성의 일부가 되었습니다.” 이광식 통신원 joand999@naver.com 
  • [명왕성 D-4] 여기는 ‘저승’…모습 드러낸 명왕성과 카론

    [명왕성 D-4] 여기는 ‘저승’…모습 드러낸 명왕성과 카론

    멀고 먼 태양계 끝자락에 위치한 ‘저승신‘과 ’저승의 뱃사공‘이 뚜렷한 모습을 드러냈다. 최근 미 항공우주국(NASA)은 탐사선 뉴호라이즌스가 촬영한 명왕성과 카론의 모습을 사진과 함께 공개했다. 지난 8일(이하 미 현지시간) 명왕성과 590만 km 떨어진 곳에서 촬영된 이 사진은 기존 이미지와 달리 명왕성과 카론의 전체적인 윤곽이 확실히 보인다. 사진 속 오른쪽 화성처럼 보이는 천체가 명왕성이며 그 옆 우리의 달처럼 희미하게 떠있는 것이 카론이다. NASA 뉴호라이즌스 수석 연구원 알란 스턴 박사는 "두 천체가 마치 함께 손잡고 피겨스케이팅을 하는 것 같다" 면서 "수십 억 년 이상 같은 궤도를 돌고 있지만 두 천체는 완전히 다른 성질을 가졌다" 고 밝혔다. 이어 "명왕성은 지구와 성분이 다른 대기를 가지고 있지만 카론은 없다" 면서 "카론의 표면은 얼음과 암모니아 복합물로 이루어져 있다" 고 덧붙였다.  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 것이 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 전인 지난 2006년 1월 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. 지난 2006년 1월 발사돼 9년을 쉼없이 날아간 뉴호라이즌스는 오는 14일 아직까지 알려진 것이 없는 바로 이곳 ‘저승’에 도착한다. * 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) 박종익 기자 pji@seoul.co.kr
  • [아하! 우주] 태양이 무려 5개 뜨는 ‘오성계’ 발견

    [아하! 우주] 태양이 무려 5개 뜨는 ‘오성계’ 발견

    영화 ‘스타워즈’를 보면 주인공 루크 스카이워커가 살던 외계 행성이 있다. 바로 태양이 두개 뜨는 행성 ‘타투인’이다. 최근 영국 오픈대학 연구팀이 태양이 무려 5개인 '오성계'를 발견했다는 연구결과를 '천문학 & 천체 물리학 저널’(journal Astronomy & Astrophysics)에 발표했다. 지구에서 약 250광년 떨어진 큰곰자리 '1SWASP J093010.78+533859.5'에 위치한 이 5개의 별들은 놀랍게도 옹기종기(?) 모여 서로의 궤도를 돈다. 재미있는 점은 각각 2개의 별이 서로 짝(쌍성)을 짓고 있는 반면 나머지 1개의 별은 그 주위에 홀로 떨어져 있다는 사실. 물론 '옹기종기' 모여있다고 했지만 이들 별 간의 거리는 상상을 초월하는 수준이다. 각각의 '쌍성 커플'은 서로 210억 km 떨어져 있으며 솔로별 역시 그들과 20억 km는 떨어져 있기 때문이다. 연구를 이끈 마르쿠스 로어 박사는 "정말로 보기힘든 특별한 '스타 시스템'(star system)으로 영화 '스타워즈' 제작진을 부끄럽게 할 정도" 라고 평가했다. 또 하나의 관심은 과연 이 오성계 안에 행성이 존재하느냐는 점이다. 만약 행성이 존재해 그 안에서 위를 올라다 본다면 5개의 태양이 떠있는 상상하기 힘든 장면도 예상해 볼 수 있기 때문. 로어 박사는 "이론적으로 이같은 오성계 안에 행성이 존재하지 못할 이유는 없다" 면서 "5개의 별들이 서로 다른 빛을 행성에 발하고 식(蝕) 현상이 자주 일어나 정말 극적인 하늘을 볼 수 있을 것" 이라고 설명했다. 이어 "이 5개의 별들은 우리 태양보다 차갑고 작지만 아마추어 천문가들도 관측할 수 있을만큼 충분히 밝다" 면서 "우주에는 우리가 발견하지 못했을 뿐 상상을 뛰어넘는 다양한 '스타 시스템'이 존재한다"고 덧붙였다. 한편 우주에는 우리처럼 태양이 하나인 곳 뿐 아니라 쌍성계, 삼성계, 심지어 사성계인 곳도 많은 것으로 알려져 있다. 지난해 미국 서던 코네티컷 주립 대학교 연구팀은 기묘한 모습의 타투인 행성이 전체 외계행성의 50%에 달할만큼 우주에 흔하디 흔하다는 연구결과를 발표한 바 있다. 또한 지난 3월 미 항공우주국(NASA)의 제트추진연구소는 태양이 무려 4개나 있는 사성계 ‘30 Ari’를 발견했다는 연구결과를 발표한 바 있다.    박종익 기자 pji@seoul.co.kr
  • [우주를 보다] 토성 고리에 베인듯… ‘초승달’ 디오네 포착

    [우주를 보다] 토성 고리에 베인듯… ‘초승달’ 디오네 포착

    '신비의 행성' 토성에서 하늘을 올려다 보면 이런 광경을 구경할 수 있을까? 최근 미 항공우주국(NASA)이 위성 디오네(Dione)와 그 몸통을 반토막 낼듯 선명한 토성의 고리 모습을 사진으로 공개해 관심을 끌고있다. 지난달 중순 토성탐사선 카시니호가 촬영한 이 사진은 얼핏보면 지구의 달처럼 보이는 디오네의 '초승달' 모습이 담겨있다. 우리의 달처럼 크고 작은 수많은 크레이터가 표면 곳곳에 나있는 디오네는 1684년 천문학자 지오바니 카시니가 발견한 것으로, 지름 1120㎞, 공전주기는 2.7일이며 토성의 강력한 자기권 안에 있다. 특히나 디오네에 관심이 쏠리는 것은 2년 전 NASA 제트추진 연구소가 표면 아래에 거대한 바다가 숨겨져 있을 가능성을 언급했기 때문이다. 현재 태양계 내에는 토성 위성 ‘엔셀라두스’(Enceladus)와 ‘타이탄’(Titan), 목성 위성 ‘유로파’(Europa)에 물이 있는 것이 확실시되며 디오네도 유력 후보로 올라있는 상태다.  NASA가 '오늘의 천체사진' 으로 공개한 이 사진을 자세히 보면 2가지 비밀이 더 숨어있다. 사진 속 오른쪽 상단 토성 고리 위에 '엣지'있게 놓여있는 천체가 바로 엔셀라두스다. 태양계에서 가장 생명체가 존재할 가능성이 높은 후보 중 하나인 엔셀라두스는 지름 504km로 작지만, 태양빛을 대부분 반사해 우리 달보다 10배는 더 밝은 것이 특징이다. 그렇다면 숨어있는 나머지 하나의 비밀은 무엇일까? 이는 사진 상단 희미한 하얀색 빛으로 이 정체는 태양빛에 반사된 토성의 고리다. 사진=NASA/JPL-Caltech/Space Science Institute 박종익 기자 pji@seoul.co.kr
  • [열린세상] 대한민국 안보 강화와 우주강국으로 가는 길/최기혁 한국항공우주연구원 달탐사연구단장

    [열린세상] 대한민국 안보 강화와 우주강국으로 가는 길/최기혁 한국항공우주연구원 달탐사연구단장

    지난 6월은 현충일과 6·25전쟁 65주년 기념일이 있었던 호국 안보의 달이었다. 대한민국은 해방과 정부 수립 후 국가로서 걸음마를 떼기도 전에 혹독한 시련을 겪었다. 막대한 희생을 치르면서 적의 침략을 물리치고 신생 대한민국은 유지될 수 있었지만 한민족이 겪은 전대미문의 아픔은 아직도 치유 중에 있다. 대한민국은 6·25전쟁에서 국가를 구하고 1970~80년대 산업화를 일군 아버지 세대의 피와 땀을 바탕으로 10대 경제대국이 됐다. 또한 자주국방 정책으로 다양한 고성능의 현대적인 무기 체계가 국산화되고 있고 한·미 안보동맹을 통해 국가 안보의 바탕이 마련됐다. 그러나 대한민국이 처한 안보 상황은 그리 녹녹하지만은 않다. 북한은 핵무기와 장거리 미사일 같은 대량파괴 무기를 가지고 우리를 위협하고 있다. 중국은 주요2개국(G2)으로 부상하면서 아시아 전역에서 위세를 과시하고 있다. 일본은 전쟁할 수 있는 보통국가를 외치면서 중국 견제를 핑계로 군비 확장에 적극 나서고 있다. 이에 대한 우리의 대응은 무엇인가. 적극적인 우주 개발과 활용이 현실적인 방안이 될 수 있다는 것이 필자의 생각이다. 미국은 2001년에 발간된 미국 국가안보 우주 관리 및 조직 평가위원회 보고서(일명 럼즈펠드 보고서)에서 “우주 공간은 하늘, 육지, 바다와 똑같이 중요한 활동 공간이며 우주 공간은 상업적, 군사적, 그리고 정보 수집에서 매우 중요하다”고 밝히고 있다. 21세기에서는 우주 능력이 안보 능력이라는 것이다. 그러나 우리는 한반도 비핵화 정책을 준수해 핵무기를 개발하지 않고 있으며 한·미 미사일 협정에 의해 사거리 800㎞ 이상 미사일은 개발하지 않고 있다. 항공우주연구원을 중심으로 1990년대 중반부터 저궤도 아리랑 위성과 정지궤도 위성 개발에 성공했다. 2013년 나로호 발사 성공과 이를 바탕으로 국산 발사체인 한국형발사체 개발이 한창 진행 중에 있다. 2020년쯤에는 완성될 예정이다. 우주 선진국들은 적극적으로 우주탐사에 나서고 있다. 가장 가까운 천체인 달에 대한 탐사는 우주탐사의 첫 번째 관문이 되고 있다. 달에는 미래 지구에서 고갈될 귀중한 자원이 많이 매장돼 있다. 달은 지구와 우주를 관측하는 천혜의 장소다. 미국은 1960~70년대에 아폴로 계획을 통해 우주인을 보냈지만 2000년대 들어서도 4~5년에 한 번씩 탐사선을 보내고 있다. 아시아 국가들인 중국, 인도와 일본도 경쟁적으로 2007년과 2008년에 궤도선을 보냈다. 착륙선의 경우 중국은 이미 2013년에 보냈다. 일본과 인도도 2017년, 2018년에 보낼 계획이다. 아시아 주변국들에 비해 우주 기술이 너무 뒤처지면 안 되기 때문에 우리가 달 탐사를 서둘러야 하는 이유가 여기에 있다. 달 탐사를 통해 심우주통신·항법, 추진, 유도제어, 과학탑재체, 극한환경소재 기술 등 우주 기술 전반에 걸쳐 진일보를 가져올 수 있다. 탐사선이 달 궤도에 안착하기 위해서는 38만㎞를 날아가 반경 10㎞의 원안에 명중하는 정확도를 가져야 한다. 이는 서울에서 공을 던져 부산에 있는 반경 10m의 원안에 집어넣을 수 있는 정확도를 의미한다. 이 기술은 국산 유도무기 체계의 정확도를 향상시킬 수 있다. 심우주지상국의 안테나는 출력 1㎾의 엑스밴드 레이더로 탐사선 추적 외에도 적국의 위성과 우주 파편 감시에도 쓰일 수 있어 국가 우주자산 보호에도 기여할 수 있다. 또한 달 표면의 환경·자원 탐사를 위한 중성미자, 감마선, 엑스선 분광기는 북한의 핵 활동을 감시하는 센서로도 활용할 수 있다. 달 표면 탐사로버 기술은 전쟁터나 핵발전소 같은 위험 지역을 조사하는 데 쓰일 수 있고, 원자력 전지는 전방의 무인 감시장비와 적 잠수함을 감시하는 해저 소나의 전력원으로 쓰일 수 있다. 다시는 민족적 비극을 겪지 않기 위해서는 변화하는 동북아시아 안보 상황에 효과적으로 적응하는 안보체계를 구축해야 한다. 북한의 대량파괴 무기에 맞서고 주변국의 군사력 강화 움직임에 대응하는 방안 중 하나가 우리의 우주개발 능력을 향상시키는 것이다. 달 탐사는 그러한 국가적 우주기술 개발의 모멘텀을 제공할 수 있을 것이다. 이것이 국민을 안심시키고 국가를 위해 몸을 바친 호국 영령들에게 후손으로서 면목이 서는 일일 것이다.
  • 67P 혜성 ‘외계 미생물’ 존재 가능성 커 - 英 천문학 연구팀

    67P 혜성 ‘외계 미생물’ 존재 가능성 커 - 英 천문학 연구팀

    혜성에 외계의 미생물이 존재할 수 있다고 영국의 천문학자들이 6일(현지시간) 밝혔다. AFP통신에 따르면, 영국 카디프대 맥스 월리스 박사가 영국왕립천문학회(RAS)에 발표한 성명에서 지금까지 ‘67P/추류모프-게라시멘코’(67P/Churyumov-Gerasimenko·이하 67P) 혜성 표면에 나타난 여러 특징은 미생물이 존재하는 환경과 일치한다고 밝혔다. 67P 혜성은 유럽우주국(ESA)의 혜성탐사로봇인 ‘필레’가 착륙한 천체로, ESA의 혜성탐사선 로제타가 함께 탐사연구 중인 곳이다. 이를 통해 천문학자들은 이 혜성에 커다란 암석이 흩어져 있고 평평한 크레이터(화구)가 곳곳에 있으며 최근 가스 분출 관측을 통해 표면 밑에 얼음 호수가 있을 것으로 추정하고 있다. 이런 특징을 통해 연구팀은 이 혜성이 단지 얼어붙은 비활동성 천체가 아니라 계속 지형적 변화를 겪고 있음을 시사하고 있다. 초속 32.9km의 속도로 우리 태양을 향해 접근하고 있는 이 혜성의 환경은 “지구 상의 남·북극보다 미생물이 생존하는데 적합할 수 있다”고 연구팀은 설명한다. 맥스 월리스 박사와 공동 연구자인 찬드라 위크라마싱 영국 버킹엄대 우주생물학센터 교수가 이끈 연구팀은 이날 영국 웨일스 랜디드노에서 열린 RAS 연례회의에서 위와 같은 내용을 담은 새로운 학설을 발표했다. 로제타호가 혜성 표면에서 관측한 놀라울 정도로 어두운 부분은 빛에 대한 반사가 적은 것으로 유기체로 추정되고 있는데 이런 복잡한 유기물질은 “생명체의 증거가 된다”고 연구팀은 지적했다. 또 최근 관측된 가스 분출을 두고 위크라마싱 교수는 이 혜성은 아직 태양에서 멀리 떨어져 있으므로 (고체가 액체를 거치지 않고 기체로 변하는) 승화 현상은 아니라고 설명했다. 위크라마싱 교수에 따르면 혜성 표면 밑에 실제로 미생물이 존재하면 고압의 가스주머니가 만들어져 그 위에 있던 얼음을 깨는 등의 이유로 유기입자가 방출했던 것일 수 있다. 미생물이 혜성에 서식지를 만들고 있다면 액체 상태의 물을 사용하고 있을 수 있다. 우주를 여행하는 67P 혜성이 태양에 접근하면서 따뜻해지는 기간에는 이런 물이 얼음에 균열을 만들어 ‘눈’(Snow)을 형성할 수 있다고 한다. 또 이런 유기체는 어는 것을 막는 염분을 포함할 수 있어 특히 이런 상황에 적응하는 능력이 뛰어나며 이 중에는 영하 40도의 극저온 상태에서도 활동할 수 있는 것도 있다고 한다. 67P 혜성이 태양으로부터 약 5억 km 거리에 도달한 지난해 9월에는 이미 빛이 닿는 부분에 약한 가스 기류가 방출되기도 했다. 태양을 타원 궤도로 돌고 있는 이 혜성이 태양에 접근해 온도가 높아지면 앞서 말한 승화 과정이 일어나고 이로 인해 혜성에는 멋진 꼬리가 형성된다. 67P 혜성은 다음 달 13일쯤 태양에서 가장 가까운 거리인 근일점을 통과하게 된다. 그 거리는 약 1억 8500만 km로 앞으로 근일점을 통과할 때까지 미생물이 점점 활동할 것이라고 연구팀은 추측하고 있다. 운이 좋다면 이런 미생물이 활동하는 모습이 로제타나 필레에 의해 생중계될지도 모른다고 연구팀은 기대감을 나타내고 있다. 사진=ESA 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr
  • [우주를 보다] 순식 간에 달 지나가는 ISS(국제우주정거장) 포착

    [우주를 보다] 순식 간에 달 지나가는 ISS(국제우주정거장) 포착

    우리 머리 위 350km 상공에는 우주비행사를 싣고 매일 지구를 15.78회 도는 기체가 있다. 바로 국제우주정거장(ISS)이다. 최근 호주의 아마추어 천문가 딜런 오도넬이 달을 배경으로 순간적으로 지나가는 ISS의 모습을 생생하게 포착해 화제에 올랐다. 전체적인 ISS 특유의 윤곽(달 오른쪽 상단 위치)이 모두 드러나 보이는 이 사진은 지난달 30일(이하 현지시간) 뉴사우스웨일스주(州) 바이런베이에서 촬영됐다. 사실 ISS는 하루에도 수십차례 우리 머리 위를 다니지만 카메라로 담아내는 것은 매우 어렵다. 이는 ISS의 비행 속도가 시속 2만 7,740km(초속 7.7km)로 눈 깜짝할 새 지나가기 때문인데 오도넬이 촬영한 이 사진은 행운처럼 보이지만 오로지 노력의 결과다. 이 사진이 촬영된 지난 30일 우리나라를 포함한 전세계 천문가들은 모두 하늘을 쳐다봤다. 이날 금성과 목성이 한 점에서 만나는 우주쇼가 펼쳐졌기 때문이다. 그러나 오도넬은 12개월 째 쫓아다닌 ISS를 찍기위해 다른 곳으로 카메라를 돌렸다. 오도넬은 ISS의 위치를 알려주는 웹사이트를 통해 정보를 얻어 예상 통과지점에 카메라를 설치하고 셔터를 눌러 '순간'을 잡아냈다. *셀레스트론 9.25인치 망원경(2300mm/f10), 캐논 70D, 셔터스피드(1/1650초), ISO 800 오도넬은 "ISS가 달을 지나간 시간은 불과 0.33초였다" 면서 "셔터를 누르는 내 손가락도 폭발할 것처럼 느껴졌지만 드디어 목표를 이뤘다"며 기뻐했다. 한편 지난 3월에도 이와 유사한 환상적인 사진이 공개된 바 있다. 프랑스의 천체사진가 티에르 르고가 촬영한 이 사진은 일식 중 ISS가 지나가는 모습을 담고있다. 불과 0.6초 속도로 ISS가 순식간에 태양 앞을 지나가는 이 장면은 일식과 어우러져 묘한 경외감까지 자아냈다.  박종익 기자 pji@seoul.co.kr
  • 목성같은 ‘거대 행성 탄생’ 처음으로 목격하다

    목성같은 ‘거대 행성 탄생’ 처음으로 목격하다

    지난 2013년 스위스 취리히 연방공대 연구팀은 세계 최초로 행성의 탄생을 포착했다는 논문을 발표해 화제를 모았다. 천문학계의 관심을 모은 이 행성 후보는 지구에서 약 335광년 떨어져 있는 항성 HD 100546 주위를 도는 목성과 같은 가스형 천체다. 그러나 전문가들 사이에서 이 어린 행성 후보가 실제 목성같은 가스형 행성인지에 대해서는 여러 이견이 존재했다. 최근 같은 취리히 연방공대 연구팀이 이 행성이 목성같은 가스형이라는 사실을 밝힌 후속 논문을 발표했다. 아직은 원시행성에 불과한 이 천체는 지구와 태양과의 거리와 비교해보면 모항성(HD 100546)과 무려 50배나 먼 거리에 놓여 있다. HD 100546와 그 주위의 모습이 연구가치가 높은 것은 이 항성이 불과 500만년~1000만년 사이의 어린 별이기 때문이다. 그간의 이론에 따르면 별 주변에는 먼지와 가스의 디스크들이 존재하며 그 '찌꺼기' 들이 중력으로 뭉쳐 새롭게 행성이 태어난다. 그러나 이는 가설일 뿐으로 연구팀들은 컴퓨터 시뮬레이션을 통해서 이를 증명해왔다. 이 때문에 행성의 탄생 모습을 눈으로 볼 수 있는 HD 100546은 그만큼 연구가치가 높다. 연구팀이 유럽남방천문대(European Southern Observatory)의 초거대망원경(VLT)을 이용해 관측한 HD 100546 주위는 이론처럼 거대한 가스와 먼지의 디스크로 가득하다. 연구를 이끈 샤샤 콴즈 박사는 "새로운 가스형 행성의 탄생 모습을 목격하고 있다는 설명이 현재로서는 가장 맞다" 면서 "가스형 행성이 생성될 때 어떤 일들이 벌어지는지 유일한 데이터를 우리에게 실증적으로 보여주고 있는 것" 이라고 설명했다. 이어 "가스와 먼지 속 에너지와 막 형성되는 행성 사이의 상호작용을 연구할 수 있는 좋은 연구자료가 될 것" 이라고 덧붙였다.     박종익 기자 pji@seoul.co.kr
  • 0.33초 만에 달 지나가는 ISS(국제우주정거장) 포착

    0.33초 만에 달 지나가는 ISS(국제우주정거장) 포착

    우리 머리 위 350km 상공에는 우주비행사를 싣고 매일 지구를 15.78회 도는 기체가 있다. 바로 국제우주정거장(ISS)이다. 최근 호주의 아마추어 천문가 딜런 오도넬이 달을 배경으로 순간적으로 지나가는 ISS의 모습을 생생하게 포착해 화제에 올랐다. 전체적인 ISS 특유의 윤곽(달 오른쪽 상단 위치)이 모두 드러나 보이는 이 사진은 지난달 30일(이하 현지시간) 뉴사우스웨일스주(州) 바이런베이에서 촬영됐다. 사실 ISS는 하루에도 수십차례 우리 머리 위를 다니지만 카메라로 담아내는 것은 매우 어렵다. 이는 ISS의 비행 속도가 시속 2만 7,740km(초속 7.7km)로 눈 깜짝할 새 지나가기 때문인데 오도넬이 촬영한 이 사진은 행운처럼 보이지만 오로지 노력의 결과다. 이 사진이 촬영된 지난 30일 우리나라를 포함한 전세계 천문가들은 모두 하늘을 쳐다봤다. 이날 금성과 목성이 한 점에서 만나는 우주쇼가 펼쳐졌기 때문이다. 그러나 오도넬은 12개월 째 쫓아다닌 ISS를 찍기위해 다른 곳으로 카메라를 돌렸다. 오도넬은 ISS의 위치를 알려주는 웹사이트를 통해 정보를 얻어 예상 통과지점에 카메라를 설치하고 셔터를 눌러 '순간'을 잡아냈다. *셀레스트론 9.25인치 망원경(2300mm/f10), 캐논 70D, 셔터스피드(1/1650초), ISO 800 오도넬은 "ISS가 달을 지나간 시간은 불과 0.33초였다" 면서 "셔터를 누르는 내 손가락도 폭발할 것처럼 느껴졌지만 드디어 목표를 이뤘다"며 기뻐했다. 한편 지난 3월에도 이와 유사한 환상적인 사진이 공개된 바 있다. 프랑스의 천체사진가 티에르 르고가 촬영한 이 사진은 일식 중 ISS가 지나가는 모습을 담고있다. 불과 0.6초 속도로 ISS가 순식간에 태양 앞을 지나가는 이 장면은 일식과 어우러져 묘한 경외감까지 자아냈다.  박종익 기자 pji@seoul.co.kr
  • 태양 1조배…은하 삼킨 ‘괴물 은하 M87’

    태양 1조배…은하 삼킨 ‘괴물 은하 M87’

    우리 태양의 1조 배가 넘는 질량을 가진 거대한 타원은하인 M87이 다른 중소 규모의 은하를 ‘수십억 년에 걸쳐 집어삼켰다’는 것이 관측 연구로 밝혀졌다. 천문학자들은 지금까지 M87과 같은 거대 은하는 작은 은하를 집어삼키면서 성장하고 있다고 예상했다. 하지만 이런 은하 합병 과정에서는 작은 은하의 별이 큰 은하의 별과 섞이므로 흔적이 남지 않아 증거를 발견하기가 쉽지 않다. 독일 막스플랑크 외계물리연구소의 알레시아 롱고바디가 이끄는 천문학 연구팀은 은하의 별을 관측하는 대신 은하 ‘해일로’(은하계 일부로서 은하와 우주공간의 경계)에 있는 행성상 성운에 주목했다. 행성상 성운은 태양과 같은 별이 일생의 마지막 단계를 보여주는 모습으로, 별에서 방출된 가스가 독특하고 연한 녹색 빛깔로 빛나 주변 별과 확연하게 구별할 수 있다. 연구팀은 유럽남방천문대(ESO)의 초거대망원경(VLT)에 장착된 분광기를 이용하면 행성상 성운의 움직임을 통해 과거 은하간 충돌의 단서를 얻을 수 있다고 판단했다. 이로써 사상 처음으로 행성상 성운 300개의 움직임을 추적 조사했고, 이 가운데 지구로부터 약 5000광년 떨어진 거대 타원은하인 M87의 해일로에 있는 행성상 성운에 주목했다. 연구팀은 그 움직임을 분석하는 것으로 과거에 은하 합병이 일어난 흔적을 발견할 수 있었다고 밝혔다. 롱고바디 연구원은 “이번 연구결과는 우주에서 가장 거대하고 밝은 구조에 해당하는 은하가 근본적인 방법으로 성장을 계속해 나가고 있음을 보여주는 것으로, 은하들은 결코 멈추지 않는다”며 “M87의 해일로 외곽 상당 부분에서 충돌이 발생하지 않았을 경우에 나타날 것으로 예상되는 밝기보다 두 배 이상 밝은 빛이 관측됐다”고 설명했다. 이번 연구에 참여한 막스플랑크 외계물리연구소의 오트빈 게하르드 박사는 “우리는 중간 크기 은하가 M87의 중심부를 통과하며 추락한 위치에서 거대한 중력조석작용의 결과로 최근 발생한 단일 강착 현상을 목격할 수 있었다”며 “이렇게 빨려든 은하에 자리잡고 있었던 별들은 원래 배치보다 100배나 더 광활한 영역으로 퍼져나간 상태였다”고 말했다. 연구팀은 또 M87의 외곽부에 존재하는 빛의 분포를 매우 주의깊게 분석해 과거 M87에 삼켜진 은하의 별들로부터 발생하는 여분의 빛이 있다는 증거를 발견했다. 이번 관측을 통해 M87에 삼켜진 은하가 M87에 비교적 젊고 푸른 빛의 별을 추가시켰다는 사실을 보여주므로, M87에 삼켜진 은하는 별의 생성이 진행중이던 나선은하였을 것으로 추측하고 있다. 이번 연구에 참여한 ESO의 마그다 아나볼디 박사는 “수십만 광년에 걸쳐 펼쳐진 은하의 해일로 속에 흩어져 있는 별들을 확인할 수 있다는 것은 정말 흥미롭다”면서 “녹색 빛을 발하는 행성상 성운은 마치 건초 더미 속에 숨겨져 있는 바늘을 찾는 것과 같은 것으로, 이런 특이 천체야말로 이런 별들에게 무슨 일이 일었는지 말하는 단서가 될 것”이라고 말했다. 이번 연구성과는 ‘천체물리학 저널 레터’(The Astrophysical Journal Letters) 최신호에 실렸다. 사진=행성상 성운의 분포를 나타낸 타원은하 M87(Chris Mihos/ESO) 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr
  • [우주를 보다] 태양계 끝자락서 함께 포착된 ‘저승신’과 ‘뱃사공’

    [우주를 보다] 태양계 끝자락서 함께 포착된 ‘저승신’과 ‘뱃사공’

    멀고 먼 태양계 끝자락에 위치한 ‘저승신'과 '저승의 뱃사공'이 한 장의 사진에 포착됐다. 최근 미 항공우주국(NASA)은 탐사선 뉴호라이즌스가 촬영한 명왕성과 카론의 모습을 사진으로 공개했다. 지난 29일(미 이하 현지시간) 명왕성과 1600만 km 떨어진 곳에서 촬영된 이 사진은 아직 선명하지는 않지만 명왕성과 카론의 전체적인 윤곽은 확실히 보인다. 사진 속 앞에 보이는 천체가 바로 명왕성이며 뒤에 달처럼 떠있는 것이 카론이다. 뉴호라이즌스 미션 담당자 엘리스 보우먼 박사는 "탐사선이 점점 더 선명한 이미지를 지구로 전송하고 있어 하루하루가 놀라움의 연속" 이라고 밝혔다.   NASA에 따르면 뉴호라이즌스는 오는 14일 명왕성에 1만 2500㎞까지 접근해 연구에 충분한 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 전인 지난 2006년 1월 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. 박종익 기자 pji@seoul.co.kr
  • 중성자별 감싼 거대 4중 고리 발견

    중성자별 감싼 거대 4중 고리 발견

    우리 은하의 반대편에 있는 아주 먼 천체까지의 거리를 정확하게 측정하는 방법을 천문학자들이 고안했다. 이들은 미국항공우주국(NASA)의 찬드라 X선 망원경과 유럽우주국(ESA) XMM-뉴턴 망원경을 사용해 ‘컴퍼스자리 X-1’라는 천체 주위에서 X선 상에 빛나는 4개의 고리를 발견했다. 컴퍼스자리 X-1은 별의 폭발로 남겨진 핵인 중성자별과 짝별을 이루는 무거운 별을 품고 있는 연속성계이다. 천문학자들이 발견한 4개의 고리는 X선 폭발로 발생한 빛의 메아리이다. 이 메아리는 천체 주변에 있는 먼지구름을 스쳐 지나가면서 발생한다. 각 고리는 해당 천체의 폭발로 방출된 X선이 서로 다른 먼지 구름에 부딪히면서 생성된 것이다. 이런 구름이 우리와 가까울수록 고리는 더 크게 나타난다. 즉 찬드라 X선 망원경이 관측한 대로 동심원을 이루는 서로 다른 크기의 고리 구조가 우리로부터 서로 다른 거리에 있는 먼지구름에 의해 만들어진 것이다. 이 고리의 물리적 크기는 이미지에 표기된 대로 a 고리는 41광년, b 고리는 49광년, c 고리는 55광년, d 고리는 52광년이다. 찬드라 망원경이 수집한 빛의 메아리와 호주 모프라 전파망원경이 수집한 전파 자료를 함께 사용해 이 구름까지의 거리를 정할 수 있었다. 이를 통해 컴퍼스자리 X-1까지의 거리가 3만 700광년인 것을 추정할 수 있었고 이는 기존 예측치 1만 3000광년보다 2배 이상 먼 거리이다.   이번 연구성과는 ‘천체물리학 저널 레터’(The Astrophysical Journal Letters) 최신호에 실렸다. 사진=NASA/Chandra X-ray Observatory 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr
  • [아하! 우주] 우주서 가장 어두운 외계행성 ‘다크나이트’ 출현

    [아하! 우주] 우주서 가장 어두운 외계행성 ‘다크나이트’ 출현

    지난 27일(현지시간) 미국의 천체 망원경 커뮤니티 사이트인 '슬루’(Slooh)를 통해 재미있는 '우주 방송'이 중계됐다. 이날 '우주'라는 그라운드에 오른 선수는 외계행성 '다크나이트'(Dark Knight). 이 외계행성은 잠깐 동안이지만 방송을 통해 '얼굴'을 드러낸 후 이름처럼 다시 어둠 속으로 사라졌다. 아마추어를 포함한 천문학자들이 이 행성에 관심을 드러낸 이유는 '다크나이트'가 역대 발견된 것 중 가장 어두운 행성으로 이날 '트랜싯'(transit) 현상이 발생했기 때문이다. 일반적으로 행성은 스스로 빛을 내지 않기 때문에 주위 별 빛으로 그 존재가 확인된다. 행성이 항성 앞을 지나가는 경우 잠시 빛이 잠식되는 현상이 발견되는데 이같은 현상을 트랜싯이라 부른다. 석탄보다 더 어둡다는 다크나이트의 정식명칭은 'TrEs-2b' 로 4년 전 미 항공우주국(NASA)의 케플러 망원경으로 처음 존재가 드러났다. 지구에서 750광년 떨어진 용자리에 위치한 TrEs-2b는 '태양계의 큰형님' 목성 질량의 2배인 가스 행성이다. 흥미로운 사실은 이렇게 큰 행성이 항성과 불과 500만 km 떨어져 있다는 점이다. 태양과 가장 가까운 수성이 약 5700만 km 떨어져 있다는 것과 비교해 보면 얼마나 가까이 붙어있는지 알 수 있는 대목. 이 때문에 TrEs-2b의 표면 온도는 1,000°C에 이르러 전문가들은 발견된 외계행성 중 '가장 뜨겁고 큰 목성'이라는 별칭으로도 부른다. 그렇다면 이 행성은 왜 이렇게 어두운 것일까? 그 이유는 TrEs-2b가 빛 대부분을 흡수하고 고작 1% 이하만 반사하기 때문이다. 하버드-스미스소니언 천체물리학연구소에 따르면 TrEs-2b의 대기권에는 증발상태의 나트륨과 칼륨 또는 기체상태의 산화티타늄 등이 다량 함유돼 있어 빛을 흡수해 행성 자체를 어둡게 하는 것으로 추측된다. 그러나 이 설명만으로는 충분치 않아 전문가들은 대기를 어둡게 하는 요인을 밝혀낸다면, 지금까지는 알려지지 않은 새로운 화학성분을 발견할 수 있을 것으로 기대하고 있다. 박종익 기자 pji@seoul.co.kr
  • [아하! 우주] 죽은별 주변서 ‘회춘’ 하는 행성의 정체

    [아하! 우주] 죽은별 주변서 ‘회춘’ 하는 행성의 정체

    생자필멸(生者必滅)은 인간과는 비교도 안 되게 오랜 세월을 사는 별에도 예외가 아니다. 태양도 100억 년이라는 수명이 정해져 있다. 별이 수명이 다하는 것은 핵융합 반응에 사용되는 연료가 고갈되는 것과 연관이 있다. 별의 중심부에서 수소가 고갈되면 헬륨같이 더 무거운 원소를 연소시켜 임시방편으로 수명을 더 연장하긴 하지만, 더 무거운 원소를 연소시키기 위해선 더 고온고압의 환경이 필요하므로 결국 오래가지 못한다. 결국, 어느 시점에 가면 태양과 비슷한 질량을 가진 별은 크게 팽창해 적색거성이 된 이후 주변부에 있는 가스는 흩어지고 나머지는 중심부로 다시 뭉쳐서 백색왜성을 만들게 된다. 이때 이 별 주변을 도는 지구 같은 행성의 운명은 대개 별에서 얼마나 멀리 떨어진 위치에서 공전하는지에 따라서 결정된다. 수성이나 금성처럼 매우 가까운 위치에서 공전하던 행성들은 적색 거성 단계에서 별로 흡수되어 사라진다. 좀 더 먼 거리에서 공전하던 행성들은 다행히 이런 운명은 피할 수 있지만, 빛나던 별이 백색 왜성이라는 잔해만 남기고 사라지는 만큼 절대 영도에 가까운 차디찬 암흑세계가 되어 나머지 인생을 살아가야 한다. 하지만 모든 일에는 예외가 있게 마련이다. 미국 로스앤젤레스 캘리포니아대(UCLA)의 천문학자들은 미국항공우주국(NASA)의 스피처 우주망원경을 이용해서 PG 0010+280이라고 명명된 백색왜성을 관측했다. 이들은 NASA의 다른 우주망원경인 WISE를 통해서 이 백색왜성이 예상보다 많은 적외선을 내놓고 있다는 사실을 알고 있었다. 연구팀이 처음 이 백색왜성을 관측한 이유는 아마도 이 백색왜성이 소행성대를 가지고 있는 것으로 보였기 때문이다. 하지만 연구를 진행한 결과 실제로 소행성대가 있을 가능성보다는 다른 가능성이 더 크다는 사실이 밝혀졌다. 그 가능성이란 목성 같은 거대 가스 행성이나 혹은 행성과 별의 중간 질량을 가진 천체인 갈색왜성이 다시 뜨거워졌을 가능성이다. 어떻게 그럴 수 있을까? 백색왜성이 되기 전 마지막 순간에 별은 주변으로 가스를 방출한다. 그러면 이 가스는 주변을 공전하는 목성 같은 행성에 새로운 질량을 공급할 수 있다. 뜨거운 가스를 주입받은 행성은 다시 온도가 상승해 '회춘'을 하게 된다. 따라서 이를 적외선 영역에서 관측하면 더 많은 에너지를 내놓는 것을 확인할 수 있다. 만약 이 이론이 옳다면 최근에 형성된 백색왜성 주변에는 이런 '회춘'한 행성(Rejuvenated planet)들이나 혹은 갈색왜성이 많을 것이다. 이번 관측결과는 이와 같은 가설을 지지하는 결과다. 다만 이런 이론적인 행성들을 찾기는 매우 어렵다. 대부분 너무 어둡기 때문이다. 이 문제를 해결할 방법은 물론 더 강력한 망원경이다. NASA는 머지않아 역사상 가장 강력한 망원경인 제임스웹 우주망원경을 발사할 계획이다. 이 망원경이 성공적으로 발사되면 지금까지 알 수 없었던 여러 가지 수수께끼들이 풀리게 될 것으로 기대된다. 물론 회춘 행성들이 다수 존재한다면 제임스웹 우주망원경을 통해서 그 존재가 분명히 증명될 것이다. 비록 잠시 더워졌다가 다시 차가워질 행성들이지만, 이를 발견할 수 있다면 백색왜성 주변에 얼마나 많은 별이 남는지에 대한 중요한 증거가 밝혀질 것으로 기대된다. 이는 지구와 태양계 행성들의 먼 미래를 예측할 수 있는 중요한 단서를 제공할 것이다. 사진=백색왜성 PG 0010+280 주변에 다시 뜨거워진 목성형 행성의 개념도. (NASA/JPL-Caltech) 고든 정 통신원 jjy0501@naver.com
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