가끔 방송 등에서 웃기려고 풍선 속 가스를 들이마시고 목소리를 우스꽝스럽게 변조하는 장면이 나온다. 이때 마신 가스가 헬륨이다. 이 재미있는 가스인 '헬륨' 대기를 가진 행성들이 우리가 있는 은하계에 즐비하다는 연구결과가 발표되었다. 지난 수십 년간 과학자들은 수천 개의 외계 행성들을 찾아냈다. 이렇게 많은 외계 행성을 발견하게 되자 자연스럽게 그다음 관심은 외계 행성의 존재를 넘어 과연 이 행성들이 어떤 특징을 가졌는지에 쏠리고 있다. 지구 같은 행성은 우리 은하계에 얼마나 흔한지, 그리고 외계 행성들은 어떤 독특한 특징을 가졌는지가 궁금해진 것이다. 최근 미항공우주국(NASA)의 제트 추진 연구소(JPL)의 과학자들은 학술지 천체 물리학 저널(Astrophysical Journal)에 발표한 논문에서 우리 은하계에는 헬륨이 풍부한 해왕성 크기나 그보다 작은 외계 행성이 매우 흔한 것 같다는 연구 결과를 발표했다. 연구팀은 외계 행성 탐사에서 혁혁한 성과를 거둔 케플러 우주 망원경과 NASA의 스피처 적외선 우주 망원경 관측 데이터를 바탕으로 이와 같은 주장을 내놨다. NASA의 케플러 우주 망원경은 태양 근처에 별에서 해왕성이나 해왕성보다 약간 작은 외계 행성 수백 개를 발견했다. 이들 외계 행성들은 우리 태양계의 해왕성과는 달리 자신의 모항성에서 매우 가까운 궤도를 공전하고 있다. 따라서 이들은 따뜻한 해왕성(warm Neptunes)이라고 분류된다. NASA 제트 추진 연구소의 레뉴 후(Renyu Hu, NASA Hubble Fellow at the agency's Jet Propulsion Laboratory in Pasadena, California)와 그의 동료들은 이와 같은 관측 사실과 스피처 적외선 우주 망원경에서 관측한 데이터를 바탕으로 이 행성들이 어떤 대기 구조를 가졌는지 연구했다. 이들은 따뜻한 해왕성이 헬륨 위주의 대기를 가지고 있다는 가설을 세웠다. 이런 형태의 대기를 가진 행성들은 태양계에는 없다. 연구팀은 따뜻한 해왕성의 생성 위치와 환경이 이와 같은 독특한 대기를 만들었다고 보고 있다. 우주에는 수소와 헬륨이 아주 풍부하다. 우리 태양계의 거대 가스 행성들은 대부분 내부에 암석의 핵을 가지고 있고 외부에는 수소와 헬륨으로 된 거대한 가스층을 가지고 있다. 밀도의 차이를 생각하면 내부에는 철이나 암석 같은 무거운 물질이 있고 밖으로 갈수록 수소나 헬륨 같은 가벼운 기체로 구성된 것이 일반적인 가스 행성의 구조일 것이다. 그런데 따뜻한 해왕성들은 모항성에 너무 가까이 있다. 대부분 그 공전궤도가 수성보다도 가깝다. 따라서 그 표면 온도는 매우 뜨겁다. 오랜 시간이 지나면서 뜨겁게 가열된 수소는 점차 행성의 표면에서 달아나게 된다. 이와 같은 일이 10억 년 정도 계속되면 따뜻한 해왕성에 있는 수소 가스는 대부분 사라지게 된다. 그러면 상대적으로 무거운 헬륨만이 남아 헬륨 행성이 되는 것이다. 이 이론을 검증하기 위해 연구팀은 스피처 우주 망원경 관측을 통해 따뜻한 해왕성 가운데 하나인 GJ 436b를 연구했다. 이 행성에는 태양계의 거대 가스 행성에서 볼 수 있는 메탄 구름의 존재가 없는 것으로 나타났다. 수소와 탄소가 결합한 메탄은 수소가 풍부한 태양계의 가스 행성에서는 쉽게 관측할 수 있는 분자다. 그러나 GJ 436b에서는 탄소의 존재는 발견할 수 있었으나 메탄의 존재는 발견되지 않았다. 이는 수소가 사실 거의 없다는 가설을 지지하는 증거다. 여기에 이 행성에서는 탄소가 산소 원자와 결합한 일산화탄소가 풍부하게 발견되었다. 이는 수소가 고갈된 상황에서 탄소가 다른 원자와 결합했다고 설명하면 쉽게 이해될 수 있다. 연구팀은 다른 따뜻한 해왕성에서도 비슷한 관측 결과가 나오는지 연구하고 있다. 더 많은 연구가 필요하겠지만, 우주에는 우리 태양계와는 전혀 다른 독특한 행성들이 다수 존재할 것이다. 이를 직접 탐사하는 것은 먼 미래의 일이 되겠지만, 과학자들은 지구에서 망원경을 통해 이들을 계속 탐사할 것이다. 고든 정 통신원 jjy0501@naver.com

지난 2006년 행성을 지위를 잃고 '계급'이 강등된 비운의 천체가 있다. 바로 우리 태양계 끝자락에 위치한 '저승신' 명왕성이다. 최근 미국 메릴랜드 대학 연구팀이 명왕성 주위를 도는 달들을 분석한 연구결과를 내놔 관심을 끌고있다. 미 항공우주국(NASA)의 허블우주망원경으로 포착한 이 달들은 길쭉하고 울퉁불퉁한 모양새로 마치 굴러 넘어지는 것처럼 희한하게 움직인다. 그러나 이같은 무질서한 움직임 속에서도 각 위성들이 명왕성 주위를 안정적으로 돈다는 것이 연구팀의 설명. 　　 지금은 ‘134340 플루토’(134340 Pluto) 라는 정식 이름을 가진 명왕성은 총 5개의 달을 가지고 있다. 각각의 이름은 카론(Charon), 케르베로스(Kerberos), 스틱스(Styx), 닉스(Nix), 히드라(Hydra)로 모두 그리스 신화에 나오는 저승과 관련있다. 이중 명왕성의 '물귀신'이 된 위성이 바로 죽은 자를 저승으로 건네준다는 뱃사공 카론이다. 애초 명왕성의 위성이라고 생각됐던 카론이 서로 맞돌고 있는 사실이 확인돼 명왕성이 행성에서 퇴출되는데 결정적인 원인이 됐기 때문이다. 이번 연구에서는 서로 맞돌고 있는 명왕성과 카론의 주위를 각 4개의 위성이 안정적으로 돌고있으며 이중 닉스, 스틱스, 히드라는 사이좋게 궤도 공명(공전하는 천체가 서로에게 규칙적이고 주기적인 중력을 미치는 것)하는 것으로 확인됐다. 연구를 이끈 더글라스 해밀턴 교수는 "공명 덕에 3개의 위성은 서로 충돌하지 않고 예측 가능한 범위 내에서 궤도를 돈다" 면서 "이같은 이유 때문에 작은 크기의 명왕성(우리 달의 3분 2 크기)이 많은 달을 거느릴 수 있는 것"이라고 설명했다. 이어 "명왕성의 위성 중 케르베로스는 숯처럼 어두운 반면 나머지 위성들은 하얀 모래처럼 밝다" 면서 "정확한 원인은 알 수 없지만 운석 충돌의 영향일 수 있다"고 덧붙였다.　 한편 1930년 처음 발견된 이후 태양계의 9번째 행성이었던 명왕성은 지난 2006년 왜소행성(dwarf planet)으로 격하됐다. 그 이유는 지난 2006년 국제천문연맹(IAU)이 행성 분류 정의를 변경했기 때문인데 크게 3가지 조건이 필요하다. 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. 그러나 명왕성을 발견하고 탐사선 뉴호라이즌스까지 보낸 미국 천문학자들은 지금도 이에 반발하고 있으며 이후 툭하면 명왕성의 복권을 주장하고 있다. 지난 2006년 1월 발사된 뉴호라이즌스는 오는 7월 아직까지 알려진 것이 거의 없는 바로 이곳 '저승'에 도착한다. 　<뉴호라이즌스의 여정>　* 2006년 1월 발사　* 2011년 3월 18일/천왕성 궤도를 지나다　* 2014년 8월 1일/ 해왕성 궤도를 지나다　* 2015년 7월 14일/국제 표준시(UTC) 기준 11시 47분 명왕성 접근 통과(명왕성에서 13,695km 거리, 초속 13.78km)　* 2015년 7월 14일/국제 표준시(UTC) 기준 12시 01분 명왕성의 위성인 카론 접근 통과(카론에서 29,473km 거리, 초속 13.87km)　* 2016년~2020년/카이퍼 띠 천체들 접근 통과　* 2029년 - 태양계를 떠남 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

폴란드 1000년의 예술과 과학을 한눈에 볼 수 있는 전시회가 지난 5일 막을 올렸다. 국보급 문화재를 포함해 폴란드 전역의 19개 기관에서 출품한 250여점의 작품이 전시됐다. 1918년 독립 이래 폴란드가 해외에서 개최하는 역대 최대 규모의 전시다. 8월 말까지 국립중앙박물관 기획전시실에서 열리는 기획특별전 ‘폴란드, 천년의 예술’이다. 폴란드의 예술과 과학적 성취를 상징하는 쇼팽과 코페르니쿠스의 전시품들은 단연 화제를 모으고 있다. 국내에서 처음 공개된 쇼팽의 친필 악보는 창작열에 불타던 쇼팽의 영혼을 느끼게 해 준다. 1830년 쇼팽이 직접 쓴 ‘마주르카 마장조 op.6 No.3’로, 마주르카는 쇼팽이 폴란드 전통 무곡을 차용해 작곡한 피아노 연주곡으로 폴로네즈와 함께 잃어버린 조국 폴란드를 향한 그의 마음이 담긴 곡으로 유명하다. 쇼팽이 활동하던 시기의 악기인 ‘플레옐 피아노’로 연주하는 마주르카 선율이 감흥을 더한다. 지동설을 주장한 자필 원고, 천문 관측에 사용했던 도구(아스트롤라베, 토르케툼) 등 코페르니쿠스의 손때가 묻은 물품들은 그의 삶과 지동설에 대한 정확한 이해를 돕는다. 교과서 속 도판으로만 보던 16세기 천체 관측기구는 중세 과학 기술을 직접 체험하는 경험을 제공한다. 중세부터 20세기까지 폴란드 예술의 변천사를 보여 주는 작품들도 관객들의 눈길을 사로잡기에 충분하다. 가장 주목할 만한 작품은 폴란드에서 가장 존경받는 국민화가인 얀 마테이코의 대형 역사화들이다. 특히 바르샤바 왕궁 소장의 폭 6m, 높이 4m의 ‘프스코프의 스테판 바토리’는 규모 면에서 관람객들을 압도한다. 중세 제단화와 조각상들은 중세미술의 진수를, 16~18세기 폴란드 귀족 특유의 정신문화인 ‘사르마티즘’이 반영된 복식과 무기, 공예품들은 폴란드 전통문화의 아름다움을 고스란히 보여 준다. 박물관 측은 “전시 작품들은 전쟁과 침략으로 점철된 격동의 역사를 고스란히 보여 주는 폴란드의 귀중한 문화유산”이라며 “이번 전시를 통해 아픔의 역사 속에서도 찬연히 이어져 온 폴란드의 영혼을 느낄 수 있을 것”이라고 말했다. 김승훈 기자 hunnam@seoul.co.kr

비록 토끼는 살지 않지만, 여러 가지 원인을 알 수 없는 독특한 지형이 넘치는 곳이 바로 지구의 위성인 달이다. 이런 독특한 지형 중 하나는 소용돌이 내지는 불꽃 모양으로 보이는 밝은 무늬 지형이다. 달 표면의 수수께끼 소용돌이(mysterious lunar swirls)라고 알려진 이 지형은 지난 1970년대에 알려졌지만, 지금까지 그 정확한 생성원인을 밝히지 못하고 있다. 이 미스터리 무늬는 달에 곳곳에 존재하며 주변 토양과 대비되는 밝은색으로 보인다. 과학자들은 이 무늬가 있는 지역의 지각 자기장이 다른 장소보다 더 강하다는 사실은 밝혀냈다. 그래서 일부 과학자들은 이 무늬의 생성원인이 자기장 때문이라고 생각하고 있다. 달의 역사 초기에는 지금보다 훨씬 강한 자기장이 있었는데, 시간이 지나면서 달의 내부가 식어 현재처럼 자기장이 거의 없는 천체가 된 것으로 보인다. 일부 남은 자기장은 국소적으로 존재하는 데, 이 자기장이 달의 표면을 검게 만드는 태양풍으로부터 보호해 이 밝은 무늬를 만들었다는 것이 이 이론의 골자다. 다만 이를 뒷받침할 결정적인 증거는 부족했다. 더구나 자기장이 원인이라면 이렇게 이상하게 생긴 무늬가 나타나게 되는 원인을 설명할 수 없었다. 한편 다른 과학자들은 혜성이 이 지형의 기원일 가능성을 제기하고 있다. 이 주장을 1980년 저널 네이처에 발표한 바 있는 브라운 대학의 행성 지질학자 피터 슐츠(Peter Schultz, a planetary geoscientist at Brown University)는 다시 저널 이카로스(Icarus)에 같은 주장을 발표했다. 사실 이 미스터리 무늬는 충돌 크레이터와는 무관하게 존재해서 혜성이나 기타 천체에 의한 충돌 가능성은 낮은 것으로 생각했다. 하지만 슐츠는 달 착륙선에서 뿜어져 나오는 가스의 모습을 보고서 이와 같은 아이디어를 생각했다. '만약 작은 혜성이 달 표면에 충돌했다면 어떻게 될까?' 혜성은 먼지와 암석을 다량 포함하고 있지만, 기본적으로 얼음과 드라이아이스가 가장 풍부한 경우가 많다. 충돌 시 높은 온도에 의해서 이산화탄소 및 물은 증발해 거대한 가스를 분출하게 된다. 이 가스는 달 표면을 따라서 폭풍을 일으켜 모래들을 날려버릴 수 있다. 이는 충돌 크레이터에서 멀리 떨어진 지점까지 퍼질 수 있다. 슐츠 박사와 동료들은 이 과정을 시뮬레이션했다. 그 결과 현재 달 표면에서 볼 수 있는 것 같은 밝은 무늬를 쉽게 형성할 수 있는 것으로 나타났다. 자기장 이상에 대해서는 혜성 충돌 시 만들어진 작은 금속 입자가 뿌려져서 생긴 작용으로 설명했다. 어떤 주장이 옳은지 검증하기 위해서는 해당 지형으로 탐사선이나 혹은 사람이 직접 가서 토양 및 암석 표본을 채취할 필요가 있을 것이다. 아마도 진실은 전혀 생각지도 못했던 것일 수도 있다. 사진=달 표면의 밝은 무늬 지형. NASA/Lunar Reconnaissance Orbiter 고든 정 통신원 jjy0501@naver.com

다른 어떤 은하나 별보다 먼 ‘은하간 공간’의 어두운 텅 빈 공간에서 떠돌고 있는 세 초신성이 폭발하는 모습이 포착됐다. 서로 다른 위치에서 단독 생활을 하던 세 별은 초신성 폭발을 일으켰다. 주위 행성은 폭발로 사라지기 전 별이 거의 없는 하늘을 갖고 있었을 것이다. 또 수천 별이 좁은 공간에 밀집한 구상 성단으로 추정되는 곳에서 초신성이 처음으로 발견됐다. UC버클리 천문학자들은 이런 광경을 허블 우주망원경을 사용해 발견했다. 공개된 사진은 각각 지구로부터 약 10억 광년 떨어진 세 별이 Ia형 초신성으로 폭발하는 과정을 보여줬다. Ia형 초신성은 작은 백색왜성이 너무 많은 물질을 취해 결국 자신의 질량 때문에 폭발할 때 발생한다. 대부분 초신성은 100년에 1개 꼴로 발생하는 별이 수천억 개가 모인 은하 속에서 발견된다. 하지만 이번에 발견된 초신성은 은하간 공간에 홀로 있는 상태에서 폭발한 매우 보기 드문 광경이다. 이런 초신성에 관한 연구는 과학자들에게 얼마나 많은 별이 은하에 속하지 않고 우주를 떠도는지 추정하는데 도움이 될 수 있다. 이 세 별의 가장 가까운 이웃별은 우리 태양에서 가장 가까운 별인 프록시마 센타우리까지의 거리인 4.24광년보다 70배 이상 먼 100광년 정도 떨어져 있다고 한다. 연구를 이끈 멜리사 그레이엄 박사는 “이런 별 주위에 있던 행성은 별이 거의 없는 밤하늘을 갖고 있었을 것”이라고 말했다. 이런 밀도는 우리가 지구에서 볼 수 있는 별의 약 100만 분의 1이다. 그레이엄 박사는 “가장 가깝고 가장 밝은 은하단 은하에서 가끔 희미하게 퍼지는 가스로 채워지므로 실제로는 상당히 어두운 밤하늘이었을 것”이라고 말했다. 또 지구로부터 10억 광년 거리에 있는 또 다른 초신성은 작은 은하나 구상 성단일 수 있는 빨갛고 둥근 영역 안에 있는 것으로 나타났다. 이 경우는 100만 개 미만 별이 밀집한 작은 구상 성단 안에서 처음 발견되는 초신성이 될 것이라고 한다. 대부분 별과 초신성은 은하 내부에 있지만, 거대한 성단의 일부인 은하는 가진 별의 15%가 거대한 중력의 작용으로 움직일 수 있다. 이때 고립된 별은 성단과의 중력 결합을 유지하고 따라서 은하간 공간을 떠돌며 나머지 삶을 보낼 운명인 것이다. 한번 고립된 이런 별은 초신성으로 폭발하지 않는 한 너무 희미해 잘 보이지 않는다. 따라서 연구팀은 이런 보이지 않는 별의 수를 결정하기 위해 홀로 생활하는 초신성을 찾고 있다. 이런 정보는 우주에서 대규모로 나타나는 이런 현상이 어떻게 일어나는지 단서를 제공할 수 있다. 이번 연구성과는 국제 학술지 ‘천체물리학 저널’(Astrophysical Journal)에 실릴 예정이다. 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

비록 토끼는 살지 않지만, 여러 가지 원인을 알 수 없는 독특한 지형이 넘치는 곳이 바로 지구의 위성인 달이다. 이런 독특한 지형 중 하나는 소용돌이 내지는 불꽃 모양으로 보이는 밝은 무늬 지형이다. 달 표면의 수수께끼 소용돌이(mysterious lunar swirls)라고 알려진 이 지형은 지난 1970년대에 알려졌지만, 지금까지 그 정확한 생성원인을 밝히지 못하고 있다. 이 미스터리 무늬는 달에 곳곳에 존재하며 주변 토양과 대비되는 밝은색으로 보인다. 과학자들은 이 무늬가 있는 지역의 지각 자기장이 다른 장소보다 더 강하다는 사실은 밝혀냈다. 그래서 일부 과학자들은 이 무늬의 생성원인이 자기장 때문이라고 생각하고 있다. 달의 역사 초기에는 지금보다 훨씬 강한 자기장이 있었는데, 시간이 지나면서 달의 내부가 식어 현재처럼 자기장이 거의 없는 천체가 된 것으로 보인다. 일부 남은 자기장은 국소적으로 존재하는 데, 이 자기장이 달의 표면을 검게 만드는 태양풍으로부터 보호해 이 밝은 무늬를 만들었다는 것이 이 이론의 골자다. 다만 이를 뒷받침할 결정적인 증거는 부족했다. 더구나 자기장이 원인이라면 이렇게 이상하게 생긴 무늬가 나타나게 되는 원인을 설명할 수 없었다. 한편 다른 과학자들은 혜성이 이 지형의 기원일 가능성을 제기하고 있다. 이 주장을 1980년 저널 네이처에 발표한 바 있는 브라운 대학의 행성 지질학자 피터 슐츠(Peter Schultz, a planetary geoscientist at Brown University)는 다시 저널 이카로스(Icarus)에 같은 주장을 발표했다. 사실 이 미스터리 무늬는 충돌 크레이터와는 무관하게 존재해서 혜성이나 기타 천체에 의한 충돌 가능성은 낮은 것으로 생각했다. 하지만 슐츠는 달 착륙선에서 뿜어져 나오는 가스의 모습을 보고서 이와 같은 아이디어를 생각했다. '만약 작은 혜성이 달 표면에 충돌했다면 어떻게 될까?' 혜성은 먼지와 암석을 다량 포함하고 있지만, 기본적으로 얼음과 드라이아이스가 가장 풍부한 경우가 많다. 충돌 시 높은 온도에 의해서 이산화탄소 및 물은 증발해 거대한 가스를 분출하게 된다. 이 가스는 달 표면을 따라서 폭풍을 일으켜 모래들을 날려버릴 수 있다. 이는 충돌 크레이터에서 멀리 떨어진 지점까지 퍼질 수 있다. 슐츠 박사와 동료들은 이 과정을 시뮬레이션했다. 그 결과 현재 달 표면에서 볼 수 있는 것 같은 밝은 무늬를 쉽게 형성할 수 있는 것으로 나타났다. 자기장 이상에 대해서는 혜성 충돌 시 만들어진 작은 금속 입자가 뿌려져서 생긴 작용으로 설명했다. 어떤 주장이 옳은지 검증하기 위해서는 해당 지형으로 탐사선이나 혹은 사람이 직접 가서 토양 및 암석 표본을 채취할 필요가 있을 것이다. 아마도 진실은 전혀 생각지도 못했던 것일 수도 있다. 사진=달 표면의 밝은 무늬 지형. NASA/Lunar Reconnaissance Orbiter 고든 정 통신원 jjy0501@naver.com

-서기 14000년 왕좌 차지한 '직녀성 베가' 지구의 세차운동을 찍은 놀라운 사진이 1일(현지시간) 우주전문 사이트 스페이스닷컴에 발표되어 화제가 되고 있다. 이 사진을 제작한 천체사진 작가 미구엘 클라로는 스페이스닷컴에 보낸 이메일에서 직녀성 베가를 '북극성'으로 한 별들의 일주사진 촬영기법을 개발했다고 밝혔다. '세차운동'은 회전하고 있는 강체에 돌림힘 작용할 때, 회전하는 물체가 이리저리 흔들리는 현상을 말한다. 팽이를 돌릴 때, 회전 속도가 줄면서 팽이의 축을 중심으로 한 팽이의 회전이 아닌 축 자체가 팽그르르 도는 것과 같은 현상이다. ​ 지구의 세차운동은 공전궤도면에 대해 23.4도 기울어진 지구 자전축의 꼭지각이 일으키는 원추운동을 말한다. 일명 끄뜩질이라고도 하는데, 타원체인 지구의 부풀어 있는 적도 부분에 작용한 달과 태양의 힘이 가장 큰 원인이다. 이 운동으로 인해 춘분점이 황도를 따라 1년에 50.3"(초)씩 서쪽으로 이동하여 2만 5800년 주기를 갖게 된다. 기지구의 세차운동은 기원전 125년경 고대 그리스의 천문학자 히파르코스가 발견했다. 지구 자전축이 변하는 이 세차에 의하여 춘분점이 변하는 속도는 1년에 약 50.3"(초)이다. 이 때문에 천구북극을 가리키는 '북극성'의 위치도 바뀌어 지금부터 4,600년 전에는 용자리 α 가 북극성이었고, 앞으로 5,600년이 지난 후에는 세페우스자리 α 가, 그리고 1만 2000년 후에는 거문고자리 베가가 북극성이 된다. 하지만 베가는 천구 북극에서 5도 이내로 접근하는 일은 결코 없다고 클라로는 쓰고 있다. 그렇다면 베가가 북극성이 될 때인 서기 1만4,000년의 하늘은 어떤 모습일까? 클라로는 자신의 웹사이트 포스트에서 폴라리스와 베가 두 별을 중심으로 한 북반구 별들의 일주사진(위)을 보여주며 설명하는 한편, 동영상 클립 공유 사이트인 비메오(video of the skywatching feat on Vimeo)에도 동영상을 올려놓고 있다. 동영상 주소= https://vimeo.com/126868949 이광식 통신원 joand999@naver.com　

세 개의 천체가 밝은 빛을 내뿜고 있는 인상적인 사진이 ‘오늘의 천문 사진’(APOD)으로 소개됐다. 4일 미국항공우주국(NASA)이 운영하는 웹사이트인 APOD에 공개된 천문 사진에는 밝게 빛나는 세 천체가 눈길을 사로잡는다. 빛의 섬광이 열십(十)자로 나타난 매혹적인 두 천체가 나란히 자리 잡고 있고, 그 옆으로는 무수히 많은 빛의 광원이 동그랗게 모인 한 천체가 자리 잡고 있다. 마치 삼둥인(세쌍둥인)듯 삼둥아닌 삼둥인 것 같이 말이다. 강렬한 푸른 빛을 내뿜고 있는 두 천체는 서로 거리가 수광 년밖에 안 되는 ‘근거리 별’이다. 그리고 다른 한 천체는 NGC 2419이라는 구상성단이다. 이 성단은 지구로부터 약 30만 광년 거리에 있는 데 이런 생김새를 가진 성단 가운데 가장 멀리 떨어져 있다고 한다. NGC 2419는 때때로 ‘은하계 사이의 방랑자’(the Intergalactic Wanderer)라고 불린다. 마치 고독을 즐기는 듯한 멋진 별명이지만, 실제로는 우리 은하(은하수)의 위성 은하인 대마젤란운(약 16만 광년)보다 먼 궤도로 공전하고 있으며, 우리 은하의 일부로 여겨지고 있다. 궤도 거리가 먼 탓에 공전 주기는 30억 년 정도 된다. 이 성단은 M13 등 구상성단보다 어둡게 보인다. 실제로는 매우 밝지만 너무 멀리 떨어져 있어 희미하게 보이기 때문이다. 참고로 가장 밝은 구상성단은 오메가 센터우리(NGC 5139)라는 것이 있다. NGC 2419의 근원은 아마 우리 은하 외부에 있었을 것이다. 예를 들면 우리 은하에 포획돼 부서진 작은 은하 같은 것이다. 하지만 이 성단까지의 거리가 너무 멀어 이 영역과 우리 은하의 헤일로를 부유하는 다른 구상성단을 비교 연구하기가 어렵다고 한다. 한편 이 사진은 미국 애리조나주(州) 치노밸리에 있는 포칼 포앵트(Focal Pointe) 천문대에서 밥 프랑케가 촬영해 가공한 것이다. 사진=밥 프랑케/APOD/NASA 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

서울 노원구는 5일 환경의 날을 맞아 상계동 노원에코센터에서 ‘환경 포스터·글짓기 공모전’ 입상자 시상식 및 환경 체험행사를 개최한다고 3일 밝혔다. 우선 5일 저녁 오후 6시부터 전야제로 노원에코센터에서 영화 ‘인터스텔라’를 상영한 후 천체망원경으로 우주를 보는 체험행사를 오후 10시까지 진행한다. 6일 열리는 본행사에는 약 500여명이 참여한다. 우선 ‘환경 포스터 및 글짓기’ 공모전 입상자 시상식이 노원에코센터에서 진행된다. 수상작은 오는 8일부터 5일간 구청에 전시하고, 오는 10월까지 공공장소나 희망학교에서 순회 전시하게 된다. 시상식 후에는 ‘녹색 미래, 함께해요’라는 주제로 다양한 체험행사를 진행한다. 푸른 지구 만들기, 소중한 나무 가꾸기, 깨끗한 공기 지키기, 맑은 물 아끼기, 지구를 지키는 상식 등을 주제로 약 15개의 부스가 운영된다. 우선 학생들을 위해 해와 바람을 주제로 우산 꾸미기, 자전거 발전기로 슬러시 만들기, 태양열로 음식 조리하기, 태양광 자동차 체험 등의 프로그램을 준비했다. 또 손수건을 치자로 염색하기, 버려지는 페트병에 씨앗을 심어 공기를 정화하는 재활용 화분 만들기, 모기 퇴치용 천연 스프레이 만들기 등도 마련했다. 환경 상식 퀴즈 대회를 통해 상품도 준다. 김성환 구청장은 “녹색 지구를 보존하기 위해 마을 안에서 에너지 전환, 친환경 도시농업, 자원순환마을, 생태환경교육 등의 다양한 사업을 추진하고 있다”며 “환경 체험행사를 통해 환경의 소중함을 인식하고 에너지를 절약하는 습관을 생활화하길 바란다”고 말했다. 이경주 기자 kdlrudwn@seoul.co.kr

지난 2006년 행성을 지위를 잃고 '계급'이 강등된 비운의 천체가 있다. 바로 우리 태양계 끝자락에 위치한 '저승신' 명왕성이다. 최근 미국 메릴랜드 대학 연구팀이 명왕성 주위를 도는 달들을 분석한 연구결과를 내놔 관심을 끌고있다. 미 항공우주국(NASA)의 허블우주망원경으로 포착한 이 달들은 길쭉하고 울퉁불퉁한 모양새로 마치 굴러 넘어지는 것처럼 희한하게 움직인다. 그러나 이같은 무질서한 움직임 속에서도 각 위성들이 명왕성 주위를 안정적으로 돈다는 것이 연구팀의 설명. 　　 지금은 ‘134340 플루토’(134340 Pluto) 라는 정식 이름을 가진 명왕성은 총 5개의 달을 가지고 있다. 각각의 이름은 카론(Charon), 케르베로스(Kerberos), 스틱스(Styx), 닉스(Nix), 히드라(Hydra)로 모두 그리스 신화에 나오는 저승과 관련있다. 이중 명왕성의 '물귀신'이 된 위성이 바로 죽은 자를 저승으로 건네준다는 뱃사공 카론이다. 애초 명왕성의 위성이라고 생각됐던 카론이 서로 맞돌고 있는 사실이 확인돼 명왕성이 행성에서 퇴출되는데 결정적인 원인이 됐기 때문이다. 이번 연구에서는 서로 맞돌고 있는 명왕성과 카론의 주위를 각 4개의 위성이 안정적으로 돌고있으며 이중 닉스, 스틱스, 히드라는 사이좋게 궤도 공명(공전하는 천체가 서로에게 규칙적이고 주기적인 중력을 미치는 것)하는 것으로 확인됐다. 연구를 이끈 더글라스 해밀턴 교수는 "공명 덕에 3개의 위성은 서로 충돌하지 않고 예측 가능한 범위 내에서 궤도를 돈다" 면서 "이같은 이유 때문에 작은 크기의 명왕성(우리 달의 3분 2 크기)이 많은 달을 거느릴 수 있는 것"이라고 설명했다. 이어 "명왕성의 위성 중 케르베로스는 숯처럼 어두운 반면 나머지 위성들은 하얀 모래처럼 밝다" 면서 "정확한 원인은 알 수 없지만 운석 충돌의 영향일 수 있다"고 덧붙였다.　 한편 1930년 처음 발견된 이후 태양계의 9번째 행성이었던 명왕성은 지난 2006년 왜소행성(dwarf planet)으로 격하됐다. 그 이유는 지난 2006년 국제천문연맹(IAU)이 행성 분류 정의를 변경했기 때문인데 크게 3가지 조건이 필요하다. 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. 그러나 명왕성을 발견하고 탐사선 뉴호라이즌스까지 보낸 미국 천문학자들은 지금도 이에 반발하고 있으며 이후 툭하면 명왕성의 복권을 주장하고 있다. 지난 2006년 1월 발사된 뉴호라이즌스는 오는 7월 아직까지 알려진 것이 거의 없는 바로 이곳 '저승'에 도착한다. 　<뉴호라이즌스의 여정>　* 2006년 1월 발사　* 2011년 3월 18일/천왕성 궤도를 지나다　* 2014년 8월 1일/ 해왕성 궤도를 지나다　* 2015년 7월 14일/국제 표준시(UTC) 기준 11시 47분 명왕성 접근 통과(명왕성에서 13,695km 거리, 초속 13.78km)　* 2015년 7월 14일/국제 표준시(UTC) 기준 12시 01분 명왕성의 위성인 카론 접근 통과(카론에서 29,473km 거리, 초속 13.87km)　* 2016년~2020년/카이퍼 띠 천체들 접근 통과　* 2029년 - 태양계를 떠남 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

2024년부터 우리 눈으로 외계 생명체 탐색 연구가 가능할 것으로 보인다. 한국천문연구원은 미국 카네기연구소, 하버드대, 스미스소니언연구소, 시카고대, 호주 천문재단, 호주국립대, 브라질 상파울루 연구재단 등 전 세계 10개 기관과 함께 세계 최대 광학망원경인 ‘거대 마젤란 망원경(GMT)’ 건설을 시작했다고 3일 밝혔다. 한국은 전체 사업비 10억 달러(약 1조 1000억원) 중 10%인 1억 달러를 투자해 완공 시 연간 30일 이상 관측 장비를 사용할 수 있게 된다. GMT는 칠레 북부 아타카마 사막에 있는 카네기연구소의 라스 캄파나스 천문대 부지에 22층 높이로 지어진다. 지름 8.4m의 거울 7장을 벌집 모양으로 연결해 만들어지는 GMT의 총지름은 25.4m에 이르고, 반사경으로 쓰이는 거울 1장의 무게는 17t에 달한다. 2021년 첫 관측을 시작해 2024년부터 본격적으로 관측 활동을 하게 된다. 박병곤 천문연구원 대형망원경사업단장은 “우리나라는 여름철 장마 등 흐린 날이 많아 천체 관측에 불리한 점이 많은데, 칠레는 1년 중 300일 이상 건조하고 맑은 날이 지속돼 천문 연구에 최적화된 곳”이라고 설명했다. GMT는 허블우주망원경보다 10배 이상 선명한 영상을 볼 수 있기 때문에 130억 광년 떨어진 우주도 연구할 수 있게 된다. 130억 광년 거리의 우주는 130억 년 전 우주의 모습을 담고 있기 때문에 GMT가 대폭발(빅뱅) 이후 탄생한 최초 은하의 비밀을 풀 수 있게 해 줄 것으로 기대되고 있다. 한인우 천문연구원장은 “GMT는 집광력 등이 뛰어나기 때문에 멀리 떨어진 외계 행성의 물리적 특징이나 대기 성분까지 연구가 가능하다”고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

지구의 세차운동을 찍은 놀라운 사진이 1일(현지시간) 우주전문 사이트 스페이스닷컴에 발표되어 화제가 되고 있다. 이 사진을 제작한 천체사진 작가 미구엘 클라로는 스페이스닷컴에 보낸 이메일에서 직녀성 베가를 '북극성'으로 한 별들의 일주사진 촬영기법을 개발했다고 밝혔다. '세차운동'은 회전하고 있는 강체에 돌림힘 작용할 때, 회전하는 물체가 이리저리 흔들리는 현상을 말한다. 팽이를 돌릴 때, 회전 속도가 줄면서 팽이의 축을 중심으로 한 팽이의 회전이 아닌 축 자체가 팽그르르 도는 것과 같은 현상이다. ​ 지구의 세차운동은 공전궤도면에 대해 23.4도 기울어진 지구 자전축의 꼭지각이 일으키는 원추운동을 말한다. 일명 끄뜩질이라고도 하는데, 타원체인 지구의 부풀어 있는 적도 부분에 작용한 달과 태양의 힘이 가장 큰 원인이다. 이 운동으로 인해 춘분점이 황도를 따라 1년에 50.3"(초)씩 서쪽으로 이동하여 2만 5800년 주기를 갖게 된다. 기지구의 세차운동은 기원전 125년경 고대 그리스의 천문학자 히파르코스가 발견했다. 지구 자전축이 변하는 이 세차에 의하여 춘분점이 변하는 속도는 1년에 약 50.3"(초)이다. 이 때문에 천구북극을 가리키는 '북극성'의 위치도 바뀌어 지금부터 4,600년 전에는 용자리 α 가 북극성이었고, 앞으로 5,600년이 지난 후에는 세페우스자리 α 가, 그리고 1만 2000년 후에는 거문고자리 베가가 북극성이 된다. 하지만 베가는 천구 북극에서 5도 이내로 접근하는 일은 결코 없다고 클라로는 쓰고 있다. 그렇다면 베가가 북극성이 될 때인 서기 1만4,000년의 하늘은 어떤 모습일까? 클라로는 자신의 웹사이트 포스트에서 폴라리스와 베가 두 별을 중심으로 한 북반구 별들의 일주사진(위)을 보여주며 설명하는 한편, 동영상 클립 공유 사이트인 비메오(video of the skywatching feat on Vimeo)에도 동영상을 올려놓고 있다. 동영상 주소= https://vimeo.com/126868949 이광식 통신원 joand999@naver.com　

길쭉한 외양에 구멍이 송송 뚫려 스폰지 혹은 못생긴 감자등 다양하게 비유되는 희한하게 생긴 천체가 있다. 바로 '신비의 행성' 토성 주위를 도는 위성 ‘히페리온’(Hyperion)이다. 지난 29일(이하 현지시간) 미 항공우주국(NASA)은 토성탐사선 카시니호가 미 동부시간(EDT) 기준 31일 오전 9시 36분 히페리온에 최근접한다고 발표했다. 우리 시간으로는 어제 저녁에 이루어졌을 이번 탐사에서 카시니호는 히페리온의 보다 상세한 표면 사진을 촬영했을 것으로 보인다. NASA에 따르면 카시니호와 히페리온과의 현재 거리는 약 3만 4000km. 이 때문에 NASA 측은 역대 최고의 '작품'을 기대하고 있지만 그 '결과물'은 빨라야 24시간 안에 지구에 도착한다. 현재로서는 카시니호가 전문가들의 기대를 충족시켰는지는 알 수 없는 셈. 우리에게 다소 생소한 히페리온은 최대 지름이 410km 정도의 비구형 천체로 표면에는 수많은 크레이터가 존재한다. 이는 다른 천체와의 충돌로 생긴 것으로 보이는데 이 때문에 히페리온은 희한하게 공전주기와 자전주기가 일치하지 않는다. 일반적으로 태양계 행성의 달들은 공전주기와 자전주기가 일치하는데 이같은 이유로 지구에 사는 우리는 달의 앞면 만을 본다. NASA에 따르면 카시니호는 오는 16일 토성의 또다른 위성 디오네(Dione)에 516km 까지 접근하며 10월 경 최근 화제를 모으고 있는 엘셀라두스(Enceladus)에 접근한다. 엔셀라두스는 지름이 500km에 불과한 작은 위성이지만 수증기와 얼음의 간헐천이 뿜어져 나온다는 사실이 확인되면서 큰 관심을 모으고 있다. 사진설명=지난 2005년 카시니호가 촬영한 것으로 당시 히페리온과의 거리는 6만 2000km 였다. 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

오로라는 태양에서 날아오는 고에너지 입자가 지구의 자기장에 이끌려 극지방에서 대기와 충돌하면서 발생한다. 따라서 지구처럼 대기와 자기장을 가진 행성에서는 오로라가 있을 것으로 기대할 수 있다. 과학자들은 이미 목성과 토성에서 지구의 오로라보다 훨씬 강력한 오로라를 관측한 바 있다. 하지만 반대로 화성 같은 작은 행성은 자기장도 거의 없고 대기도 희박해 사실상 오로라를 관측하기는 거의 불가능할 것으로 생각해왔다. 적어도 최근까지는 그랬다. 지난해 12월, 미 항공우주국(NASA)의 과학자들은 화성 대기 탐사를 목적으로 발사된 탐사선 '메이븐'(MAVEN·Mars Atmosphere and Volatile Evolution)의 데이터를 분석하다가 예기치 않은 현상을 발견했다. 바로 화성의 북반구에 발생한 오로라였다. 이 오로라는 태양에서 나온 강력한 고에너지 입지가 화성의 대기와 직접 충돌해서 발생한 것으로 지구의 오로라와는 달랐지만, 아무튼 화성에도 오로라가 생길 수 있음을 증명한 과학적 자료였다. 하지만 이 오로라는 주로 자외선 영역에서 발생했기 때문에 사실 맨눈으로 봤을 때는 아무것도 보이지 않을 가능성이 컸다. 즉 우리가 화성에 가서 지구의 오로라와 비슷한 것을 볼 가능성은 작아 보였다. 그런데 이를 뒤집을 수 있는 새로운 연구 결과가 등장했다. 최근 유럽우주국(ESA)과 NASA, 그리고 핀란드의 알토 대학, 행성 및 천체 물리학 연구소(IPAG·Institute of Planetology and Astrophysics of Grenoble)의 국제 연구팀은 화성의 대기를 관측한 또 다른 탐사선인 ESA의 마스 익스프레스(Mars Express)의 자료를 분석하던 중, 이 탐사선이 2005년 화성의 남반구 하늘에서 오로라를 관측했다는 사실을 밝혀냈다. 앞서 언급했듯 화성에는 지구 같은 강력한 자기장이 없다. 본래 35억 년 전에는 화성 역시 자기장이 있었던 것으로 보이나 화성 내부가 식으면서 자기장 역시 같이 소실됐다. 현재 화성에는 미약한 자기장이 국소적으로만 분포할 뿐이다. 하지만 이 자기장 역시 태양에서 날라온 입자들을 끌어당기는 역할을 할 수 있다. 따라서 태양에서 날아온 강력한 에너지 입자들이 여기에 끌려와 화성 대기와 충돌함으로써 오로라가 발생할 수 있다. 이번 발견에서 주목할 점은 이 오로라가 2014년에 관측된 것과는 달리 맨눈으로도 볼 수 있다는 것이다. 여기에 더 흥미로운 것은 화성 오로라의 색상이다. 오로라의 색상은 태양에서 날아오는 입자와 반응하는 기체의 성분에 따라서 차이가 난다. 지구의 경우 산소로 인해 녹색이나 혹은 붉은색으로 보이기도 하고 질소 때문에 푸른색에서 자주색으로 보이는 등 다양한 색상으로 보일 수 있지만, 화성 대기는 대부분이 이산화탄소로 구성 성분이 단순하다. 이를 연구한 과학자들에 의하면 화성 오로라는 눈으로 봤을 때 주로 파란색으로 보인다고 한다. 즉 화성의 밤하늘엔 파란색 오로라(Blue Aurorae)가 빛나는 것이다. 다만 여기에 일부 녹색과 붉은 색상도 같이 있을 수 있다고 한다. 인류가 언제 화성에 발을 내딛게 될지는 아직 알 수 없지만, NASA는 2030년대를 목표로 연구를 진행 중이다. 만약 인류가 화성의 밤하늘을 보게 된다면 푸른 오로라를 보게 될지도 모른다. 고든 정 통신원 jjy0501@naver.com　

마치 우주공간에 샴페인을 엎지른 것 같은 환상적인 모습을 자랑하는 은하의 모습이 천체망원경에 포착됐다. 최근 유럽남방천문대(ESO) 측은 칠레에 위치한 초거대망원경(VLT)으로 촬영한 성운 'RCW 34'의 모습을 사진으로 공개했다. 봄철 남쪽하늘에 보이는 별자리인 돛자리(Vela) 부근에 위치한 RCW 34은 지구에서 약 2만 2000년 광년 떨어진 곳에서 '스타 탄생'을 중이다. 천문학자들이 '샴페인 파티' 라 부르는 이유는 바로 찬란하게 빛나는 붉은색 가스의 향연 때문. 이처럼 성운이 선홍색으로 빛나는 이유는 풍부한 수소 가스 때문이다. 가스 구름 안에서 차가워진 수소 가스는 어린 별들에 의해 가열되고 이로인해 이온화된 가스는 구름 가장자리로 이동한다. 이 과정에서 수많은 별들이 탄생하기 때문에 천문학자들은 이를 축하하는 '샴페인 파티'라는 시적인 의미를 부여한 것이다. ESO 측은 "샴페인처럼 보이는 두터운 가스가 성운의 중심을 들여다 보는 것을 방해한다" 면서 "이 때문에 RCW 34의 나이 등 '과거'를 조사하는 것이 쉽지 않다"고 설명했다. 이어 "이온화된 수소의 존재는 별이 탄생하는데 있어서 공통적으로 나타나는 필수적인 것" 이라고 덧붙였다. 　 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

우리 태양계와 비슷하게 닮은 행성계(行星系)가 발견됐다. 특히 이 행성계는 아직 '아기 나이'에 불과해 연구가치가 높은 것으로 평가받고 있다. 최근 영국 케임브리지 대학 등 국제공동연구팀은 칠레에 있는 제미니남부천문대에서 포착한 우리 태양 질량보다 약간 큰 별 'HD 115600'을 발견했다고 발표했다. 켄타우루스자리에 위치한 이 별은 나이가 불과 1500만 년 정도에 불과하다. 우리의 태양 나이가 47억 년인 것과 비교하면 아직 걸음마도 못 뗀 수준. 이처럼 어린 별이 연구 가치가 높은 것은 우리 태양계가 어떻게 형성됐는지 그 과거를 들여다 볼 수 있기 때문이다. 이번에 망원경에 포착된 별 HD 115600 주위에는 디스크 형태의 우주 먼지가 형성돼 있는 것이 확인됐다. 길고 긴 시간이 지나면 이 속에서 지구같은 암석형 행성이나 목성같은 가스형 행성이 생성돼 장차 태양계 같은 행성계가 될 수도 있다. 연구에 참여한 하와이 스바루천문대 테인 커리 박사는 "디스크 자체가 약 55억~82억 km에 걸쳐 뻗어있다" 면서 "우리 태양계의 카이퍼 벨트 모습과 유사하다"고 설명했다. 카이퍼 벨트(Kuiper Belt)는 해왕성 바깥 쪽에서 태양 주위를 도는 소행성, 운석 등 천체들의 집합을 말한다. 전문가들은 카이퍼 벨트의 천체들이 태양계 탄생 초기 행성이 만들어지고 남은 '찌꺼기'로 추측하고 있다. 논문의 공동저자 케임브리지 천문학 연구소 니쿠 마두수단 박사는 "별을 중심으로 행성이 태어나는 초기 모습을 직접적으로 보여주는 이미지" 라면서 "우주 먼지 속에 둘러싸인 이 곳 안에 아직 관측되지 않은 거대 행성이 있을 수도 있다"고 설명했다. 이어 "이번 발견은 우주에 태양계 같은 행성계가 그리 희귀하지 않다는 것을 의미하기도 한다"고 덧붙였다. 　 　 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

우리 태양계와 비슷하게 닮은 행성계(行星系)가 발견됐다. 특히 이 행성계는 아직 '아기 나이'에 불과해 연구가치가 높은 것으로 평가받고 있다. 최근 영국 케임브리지 대학 등 국제공동연구팀은 칠레에 있는 제미니남부천문대에서 포착한 우리 태양 질량보다 약간 큰 별 'HD 115600'을 발견했다고 발표했다. 켄타우루스자리에 위치한 이 별은 나이가 불과 1500만 년 정도에 불과하다. 우리의 태양 나이가 47억 년인 것과 비교하면 아직 걸음마도 못 뗀 수준. 이처럼 어린 별이 연구 가치가 높은 것은 우리 태양계가 어떻게 형성됐는지 그 과거를 들여다 볼 수 있기 때문이다. 이번에 망원경에 포착된 별 HD 115600 주위에는 디스크 형태의 우주 먼지가 형성돼 있는 것이 확인됐다. 길고 긴 시간이 지나면 이 속에서 지구같은 암석형 행성이나 목성같은 가스형 행성이 생성돼 장차 태양계 같은 행성계가 될 수도 있다. 연구에 참여한 하와이 스바루천문대 테인 커리 박사는 "디스크 자체가 약 55억~82억 km에 걸쳐 뻗어있다" 면서 "우리 태양계의 카이퍼 벨트 모습과 유사하다"고 설명했다. 카이퍼 벨트(Kuiper Belt)는 해왕성 바깥 쪽에서 태양 주위를 도는 소행성, 운석 등 천체들의 집합을 말한다. 전문가들은 카이퍼 벨트의 천체들이 태양계 탄생 초기 행성이 만들어지고 남은 '찌꺼기'로 추측하고 있다. 논문의 공동저자 케임브리지 천문학 연구소 니쿠 마두수단 박사는 "별을 중심으로 행성이 태어나는 초기 모습을 직접적으로 보여주는 이미지" 라면서 "우주 먼지 속에 둘러싸인 이 곳 안에 아직 관측되지 않은 거대 행성이 있을 수도 있다"고 설명했다. 이어 "이번 발견은 우주에 태양계 같은 행성계가 그리 희귀하지 않다는 것을 의미하기도 한다"고 덧붙였다. 　 　 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

미국 항공우주국(NASA)은 지구 이외의 태양계의 다른 장소에 말 그대로 비행기를 날리기 희망하고 있다. 넓은 지역을 탐사하는 데 날아다니는 것처럼 좋은 방법이 없기 때문이다. 물론 비행기보다 더 간단하고 기술적으로 성공 가능성이 큰 방식인 풍선 날리기 역시 같이 연구되고 있지만, 이보다 더 기발한 아이디어도 있다. NASA가 노스럽 그루먼사와 함께 공동으로 개발 중인 뱀프(Venus Atmospheric Maneuverable Platform (VAMP))가 그것으로 이를 한마디로 정의하면 풍선 비행기라고 할 수 있다. 풍선의 가장 큰 장점은 좁은 공간에 아무렇게나 수납한 다음 펼치면 된다는 것이다. 즉 아주 작은 부피와 무게만을 차지하기 때문에 금성이든 화성이든 다른 행성으로 보낼 때 매우 큰 장점이 있다. 반면 일단 풍선이 날아오르면 이동하는 방향은 운에 맡기는 수밖에 없다. 이를 극복하기 위해서 풍선에 동력원을 탑재한 비행선 형태 역시 제안되었는데, 노스럽 그루먼은 한 걸음 더 나아가 아예 풍선 모양의 비행기에 엔진을 다는 아이디어를 제시했다. 그것이 뱀프이다. 뱀프는 날개 너비가 55m에 달하는 대형 풍선이지만, 지구에서 발사할 때는 작게 접어서 우주선에 탑재된 다음 우선 목표인 금성에서 펼쳐진다. 이 풍선은 펼쳐지면 비행기 모양이 된다. 적은 에너지로도 하늘을 떠다니면서 원하는 장소로 날 수 있다. 하지만 한 가지 문제가 있다. 금성은 태양계에서 가장 두꺼운 대기를 가지고 있어서 풍선 자체를 띄우는 일은 어렵지 않지만, 지구 대기의 100배에 달하는 높은 압력과 섭씨 500도에 근접하는 뜨거운 온도가 큰 골칫거리다. 이런 고온에서 장기간 버틸 수 있는 엔진이나 기체는 별로 없으므로 뱀프는 금성의 높은 하늘을 날게 된다. 다행히 금성의 황산 구름보다 더 위인 고도 50km에서 70km의 하늘은 구름도 없고 기압과 기온이 지구 표면과 비슷하다. 필요한 에너지는 박막 태양전지로 얻는다. 뱀프가 만약 성공을 거둔다면 대기를 지닌 태양계의 다른 천체인 화성과 토성의 위성 타이탄에도 응용할 가능성이 있다. 물론 지구에서도 응용할 수 있다. 하지만 그 전에 뱀프는 중요한 시험대를 통과해야 한다. 일단 다른 경쟁자들을 물리치고 사업자로 선정되어야 한다. 이 계획이 NASA의 뉴 프런티어스 행성과학 경쟁(New Frontiers planetary science competition)에서 선정되면 2016년에서 2021년 사이 10억 달러 규모의 지원을 받아 차세대 탐사선을 금성으로 발사할 수 있다. 그러나 이들이 선정되지 못하더라도 금성 비행기의 꿈이 좌절되는 것은 아니다. 왜냐하면, 다른 경쟁자와 NASA사의 엔지니어들이 이미 다른 행성을 날아다닐 비행체에 대해서 상당 부분 기술적 토대를 마련했기 때문이다. 따라서 다른 행성의 하늘을 날아다니는 비행체를 보는 것은 시간문제일 가능성이 크다. 다만 그것이 어떤 형태가 될지는 현재까지 미정이다. 고든 정 통신원 jjy0501@naver.com

“과학자들 중에는 뭐든지 자기가 제일 먼저 발견하고 찾아내야 한다는 경쟁 심리를 가진 사람들이 꽤 있습니다. 그렇지만, 세상을 바꾸는 것은 똑똑하고 경쟁심 강한 과학자들이 아니라 호기심 강한 사람들입니다.” 세계적인 우주과학자 킵 손(Kip Thorne) 미국 캘리포니아공대(칼텍) 명예교수는 20일 기자들과 만난 자리에서 ‘과학자의 제1조건’에 대해 이렇게 말했다. 손 교수는 이날 서울 중구 동대문디지털플라자(DDP)에서 개막된 ‘서울디지털포럼(SDF) 2015’ 참석을 위해 한국을 처음 방문했다. 손 교수는 이날 기조강연을 마친 뒤 ‘천재소년’으로 유명한 송유근(18·과학기술대학원대 박사과정)군과 대담을 하기도 했다. 손 교수는 지난해 우리나라에서 1027만여명의 관객을 불러들인 영화 ‘인터스텔라’의 제작총괄 자문을 맡았다. 인터스텔라의 소재가 된 ‘웜홀’의 가능성을 처음 제기한 이론물리학자인 손 교수는 물리학자들 사이에서도 특히 난해하다는 평가를 받는 아인슈타인의 상대성 이론을 영상으로 표현해 낸 1등 공신이다. 그는 반세기 이상 과학의 길을 걸을 수 있었던 원동력은 다름 아닌 ‘호기심’이라고 강조하며 “경쟁심이 강한 과학자들은 현재 가장 인기 있는 연구 주제만 좇아다니지만, 호기심이 강한 사람들은 아무도 하지 않는 새로운 것에 지치지 않고 파고든다”고 강조했다. 아인슈타인이나 뉴턴, 리처드 파인만 같은 과학자들도 당시에는 아무도 관심이 없던 분야에 주목하고 끊임없이 질문을 던졌기 때문에 놀라운 성과를 냈다는 것이다. 현재 손 교수는 강단을 떠나 일반인에게 과학을 알리는 일에 집중하고 있다. 손 교수가 영화작업에 참여한 것도 대중이 과학과 친해지는 가장 좋은 수단이 영화라는 확신 때문이었다. 그는 한국에서 ‘인터스텔라’가 크게 흥행했다는 이야기를 듣고 “놀랍다”면서 “영화를 본 1000만 관객 중 10%만이라도 과학에 관심을 갖게 됐다면 영화 흥행보다 더 기쁜 일”이라고 말했다. 한편, 손 교수는 인터스텔라의 제작자인 린다 옵스트, 영국의 천체물리학자 스티븐 호킹 교수와 함께 양자역학 같은 또 다른 과학이론을 바탕으로 한 ‘인터스텔라’ 속편 영화를 준비하고 있다고 소개하기도 했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

미국 항공우주국(NASA)은 지구 이외의 태양계의 다른 장소에 말 그대로 비행기를 날리기 희망하고 있다. 넓은 지역을 탐사하는 데 날아다니는 것처럼 좋은 방법이 없기 때문이다. 물론 비행기보다 더 간단하고 기술적으로 성공 가능성이 큰 방식인 풍선 날리기 역시 같이 연구되고 있지만, 이보다 더 기발한 아이디어도 있다. NASA가 노스럽 그루먼사와 함께 공동으로 개발 중인 뱀프(Venus Atmospheric Maneuverable Platform (VAMP))가 그것으로 이를 한마디로 정의하면 풍선 비행기라고 할 수 있다. 풍선의 가장 큰 장점은 좁은 공간에 아무렇게나 수납한 다음 펼치면 된다는 것이다. 즉 아주 작은 부피와 무게만을 차지하기 때문에 금성이든 화성이든 다른 행성으로 보낼 때 매우 큰 장점이 있다. 반면 일단 풍선이 날아오르면 이동하는 방향은 운에 맡기는 수밖에 없다. 이를 극복하기 위해서 풍선에 동력원을 탑재한 비행선 형태 역시 제안되었는데, 노스럽 그루먼은 한 걸음 더 나아가 아예 풍선 모양의 비행기에 엔진을 다는 아이디어를 제시했다. 그것이 뱀프이다. 뱀프는 날개 너비가 55m에 달하는 대형 풍선이지만, 지구에서 발사할 때는 작게 접어서 우주선에 탑재된 다음 우선 목표인 금성에서 펼쳐진다. 이 풍선은 펼쳐지면 비행기 모양이 된다. 적은 에너지로도 하늘을 떠다니면서 원하는 장소로 날 수 있다. 하지만 한 가지 문제가 있다. 금성은 태양계에서 가장 두꺼운 대기를 가지고 있어서 풍선 자체를 띄우는 일은 어렵지 않지만, 지구 대기의 100배에 달하는 높은 압력과 섭씨 500도에 근접하는 뜨거운 온도가 큰 골칫거리다. 이런 고온에서 장기간 버틸 수 있는 엔진이나 기체는 별로 없으므로 뱀프는 금성의 높은 하늘을 날게 된다. 다행히 금성의 황산 구름보다 더 위인 고도 50km에서 70km의 하늘은 구름도 없고 기압과 기온이 지구 표면과 비슷하다. 필요한 에너지는 박막 태양전지로 얻는다. 뱀프가 만약 성공을 거둔다면 대기를 지닌 태양계의 다른 천체인 화성과 토성의 위성 타이탄에도 응용할 가능성이 있다. 물론 지구에서도 응용할 수 있다. 하지만 그 전에 뱀프는 중요한 시험대를 통과해야 한다. 일단 다른 경쟁자들을 물리치고 사업자로 선정되어야 한다. 이 계획이 NASA의 뉴 프런티어스 행성과학 경쟁(New Frontiers planetary science competition)에서 선정되면 2016년에서 2021년 사이 10억 달러 규모의 지원을 받아 차세대 탐사선을 금성으로 발사할 수 있다. 그러나 이들이 선정되지 못하더라도 금성 비행기의 꿈이 좌절되는 것은 아니다. 왜냐하면, 다른 경쟁자와 NASA사의 엔지니어들이 이미 다른 행성을 날아다닐 비행체에 대해서 상당 부분 기술적 토대를 마련했기 때문이다. 따라서 다른 행성의 하늘을 날아다니는 비행체를 보는 것은 시간문제일 가능성이 크다. 다만 그것이 어떤 형태가 될지는 현재까지 미정이다. 고든 정 통신원 jjy0501@naver.com