'신비의 행성' 토성은 아름답고 환상적인 고리만 가지고 있는 것은 아니다. '달 부자' 라는 수식어가 붙을 만큼 토성은 무려 50개 이상의 달(위성)도 가지고 있다. 지난 28일(현지시간) 유럽우주기구(ESA)가 길쭉한 외양에 구멍이 송송 뚫린 특이한 모습의 달 사진을 공개해 관심을 끌고있다. 못생긴 감자, 고구마, 스폰지 등 다양하게 비유되는 이 천체의 이름은 바로 토성의 달 '히페리온'(Hyperion)이다. 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. ESA가 28일 공개한 이 사진은 사실 지난 2005년 토성 탐사선 카시니호가 촬영한 것으로 과거 미 항공우주국(NASA)도 공개한 바 있다. 촬영 당시 카시니호는 히페리온과 6만 2000km 떨어진 거리에서 이 사진을 촬영했으며 픽셀당 크기는 362m다. ESA 측은 "히페리온은 바위와 얼음으로 이루어진 것으로 보인다" 면서 "표면의 모습이 두드러져 보이기 위해 불그스름한 색깔을 완화했다"고 밝혔다. 사진= NASA/JPL/Space Science Institute　 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

‘허브 향기 맡으며 밤하늘 별자리 찾아보세요.’ 강동구는 다음달부터 10월까지 둔촌동 허브천문공원에서 천체관측 체험을 하는 ‘행성친구들 찾아보기’ 프로그램을 운영한다고 28일 밝혔다. 허브천문공원은 밤하늘 별자리가 가장 잘 보이는 곳이다. 북쪽 하늘에 떠오르는 큰곰자리를 비롯해 황소·쌍둥이·처녀·사자자리 등 5월 별자리를 찾아볼 수 있다. 2만 5500㎡ 규모 공원에는 카밀러, 라벤더, 제라늄 등 140여종이 식재돼 있어 허브 향기를 느끼며 별자리를 감상할 수 있다. 행성친구들 찾아보기는 초등학생 50명을 대상으로 매주 금요일 오후 7시 30분~9시 30분 열린다. 천문지도사가 천체 관측과 천체 이론교육을 진행한다. 학생들의 호기심을 충족시키기 위해 5월은 ‘중천의 금성’, 6월은 ‘두 행성의 만남’ 등 매월 주제를 달리한다. 강동문화포털 홈페이지에서 선착순 인터넷 신청을 받는다. 현재 5월 신청은 마감된 상태이며 6월 프로그램을 접수하고 있다. 허브천문공원을 이용하는 시민 누구나 무료로 참여할 수 있다. 구 관계자는 “가족, 연인, 친구 등과 함께 별과 허브와 어우러지는 즐거운 경험을 하기 바란다”고 말했다. 홍혜정 기자 jukebox@seoul.co.kr

4만 명 이상의 별지기들이 200만 개가 넘는 천체들을 분류하고 5개의 미발견 초신성을 발견하는 데 결정적인 역할을 하여 화제가 되고 있다. 호주 국립대학의 과학자들이 개설한 아마추어 천문가 프로젝트는 자원 봉사자들에게 스카이매퍼 망원경이 잡은 이미지들 중에서 새로운 대상, 특히 새로운 초신성 발견에 초점을 맞추어 검색해달라고 요청했다. 이 프로젝트는 옥스퍼드 대학에서 운영하는 시민 참여 과학 포털인 주니버스 플렛폼에서 진행되었는데, 이 모든 과정은 3월 18일에서 20일까지 BBC2 TV의 시리즈 '스타게이징 라이브' 프로에서 소개되었다. 이 프로젝트에 참여하려면 온라인에 등록하여 주니버스 플렛폼에 접속한 후 과제를 받으면 된다. 주니버스는 과거에도 우주에 관련된 프로젝트로 많은 시민 과학자들의 참여를 이끌어낸 바가 있다. 그중에는 외계 행성 찾기, '공간왜곡'과 성운 속의 구멍, 은하 찾기 등이 포함되어 있다. 자원봉사자들은 스카이매퍼가 촬영한 우주의 특정 구획 이미지를 할당받은 후 빽빽하게 찍혀 있는 천체들을 정밀 조사하게 된다. 이미지들은 특정 구역을 각기 다른 시간대에 촬영한 것으로, 그것들을 비교 검토하여 변화된 상황을 잡아내는 것이다. 초신성은 자체의 연료를 모두 소진한 후 엄청난 폭발로 마지막을 장식하는 거대 질량의 별이다. 폭발시의 밝기는 은하 전체의 별들이 내는 빛보다 더 밝다. 그야말로 우주 최대의 이벤트 중 하나다. 따라서 엄청나게 먼 거리에서 폭발을 일으키더라도 우리는 그것을 관측할 수가 있다. 자원봉사자들은 평소 보이지 않던 이런 별을 찾아내는 것이다. "한 자원봉사자는 초신성을 찾아내기 위해 꼬박 25시간이나 데이터를 뒤졌지만 불운하게도 하나도 찾지 못했다. 그러다 아주 특이한 변광성을 하나 발견했는데, 앞으로 7억 년 후쯤이 폭발할 것으로 예측된다. 정말 대단한 것을 발견한 것"이라고 호주국립대학 천체물리학부의 리처드 스컬조 박사가 말했다. ​변광성이란 시간에 따라서 밝기가 변하는 별로, 별 자체의 원인이나 동반성의 식으로 인해 밝기가 변하는 유형 등이 있다. 만약 시민 과학자가 새로운 대상을 발견하면 전공 과학자들이 집중적인 검토에 들어가 해당 천체의 스펙트럼을 조사하고 그것의 조성과 역사를 규명하게 된다고 스칼조 교수는 밝힌다. "1a형 초신성은 우주의 팽창과 암흑 에너지를 연구하는 데 가장 중요한 대상이다. 다른 유형의 초신성들은 다양한 별들의 종말을 연구하는 데 유용하다" 초신성과 은하의 유형 등을 분류하는 작업에 많은 자원봉사자들이 필요한 이유는 사람이 컴퓨터에 비해 상대적으로 분류를 더 잘하기 때문이다. ​ 스카이매퍼 망원경은 지금까지 15개의 초신성을 발견했다. 앞으로 프로그램이 더 개선되면 더 많은 초신성을 발견할 것으로 기대되고 있다. 자원봉사자들에 의해 새로 발견된 5개의 초신성에 관한 데이터들은 이미 암흑 에너지와 우주 팽창을 연구하는 스카이매퍼 과학자들의 손에 넘어가 연구가 진척되고 있는 중이다. 하지만 연구 결과가 출판되기까지는 아직 더 많은 작업이 남아 있다고 스칼조 박사는 밝혔다. 이광식 통신원 joand999@naver.com　

"밤하늘은 왜 어두운가?” 이런 싱거운(?) 질문 하나가 몇 세기 동안 천문학자들의 골머리를 싸매게 했다니, 얼른 믿어지지가 않지만 사실이다. 이 질문의 의미는 보기보다 심오하다. 어두운 밤하늘이 ‘무한하고 정적인 우주’라는 기존의 우주관에 모순된다는 것을 보여주기 때문이다. 우주가 무한하고 별들이 고르게 분포되어 있다면, 우리 눈앞에 펼쳐진 2차원의 밤하늘은 별들로 가득 메워져 밤에도 환해야 한다. 왜냐면, 우리 시선이 결국은 어떤 별엔가 가서 닿을 것이기 때문이다. 거리가 멀어질수록 별빛의 광도가 떨어지기 때문일 거라는 말도 정답이 될 수 없다. 광도는 거리 제곱에 반비례하지만, 그 거리를 반지름으로 하는 구면의 면적 역시 거리 제곱에 비례하여 늘어나고, 따라서 별의 갯수도 그만큼 늘어나기 때문이다. 그런데도 밤하늘은 여전히 어둡다. 이건 역설이다. 왜 그럴까? 17세기 천문학계에서 불세출의 거장이었던 케플러도 이 문제 때문에 골머리를 앓다가 "우주가 유한해서 그렇다"고 결론내리고 말았다. 이 역시 정답은 아니다. 이 천문학의 난제는 오래 전부터 존재했지만, 이것을 하나의 화두로 만든 사람은 19세기 독일의 천문학자이자 의사인 하인리히 올베르스다. 그래서 이 역설을 ‘올베르스의 역설’이라 한다. 소행성 발견자인 올베르스는 '어두운 밤하늘의 역설'이라고도 하는 이 역설로 더욱 유명해졌다. 이 질문에 대한 올베르스 자신의 답은, 별빛을 차단하는 무엇, 예컨대 성간 가스나 먼지 같은 것들 때문이라고 보았다. 하지만 이것도 '땡~'. 먼지와 가스층이 우주공간을 메우고 있다면 오랜 세월 빛에 노출되어 발광성운이 되어 빛나게 되므로 우주는 마찬가지로 밝아질 것이기 때문이다. 올베르스의 역설을 처음으로 해결한 사람은 뜻밖의 인물이었다. 유명한 소설 '검정 고양이'를 쓴 미국의 작가이자 아마추어 천문가인 에드거 앨런 포(1809 ~ 1849)였다. 자신이 천체관측을 한 것에 대해 쓴 산문시 <유레카>(1848)에서 포는 "광활한 우주공간에 별이 존재할 수 없는 공간이 따로 있을 수는 없으므로, 우주공간의 대부분이 비어 있는 것처럼 보이는 것은 천체로부터 방출된 빛이 우리에게 도달하지 않았기 때문이다"고 주장했다. 그는 또 "이 아이디어는 너무나 아름다워서 진실이 아닐 수 없다"고 자신했다. 예술가다운 직관이라 하지 않을 수 없다. 포의 말마따나 밤하늘이 어두운 이유는 빛의 속도가 유한하고, 대부분의 별이나 은하의 빛이 아직 지구에 도달하지 않았기 때문이다. 그것은 또 별빛이 우리에게 도달하기에는 우주가 태어난 지 충분히 오래지 않기 때문이기도 하다. 그러나 포가 미처 몰랐던 중요한 사실이 하나 더 있다. 그것은 우주가 지금 이 시간에도 계속 엄청난 속도로 팽창하고 있다는 사실이다. 그러므로 지금 도달하지 못한 빛들은 당분간 아니, 영원히 도달하지 못할 것이고, 밤하늘이 점차 밝아지는 일도 일어나지 않을 것이라는 게 정답이다. 우리가 지구 행성에서 올려다보는 밤하늘이 어두운 이유는 우주가 정적이지 않다는 빅뱅 이론을 지지하는 거창한 증거 중 하나인 셈이다. 이광식 통신원 joand999@naver.com　

우주에는 과속으로 질주하는 자동차처럼 남들보다 훨씬 빠른 속도로 움직이는 별이 있다. 천문학자들은 이 과속 별들을 HVS(HyperVelocity Star)로 분류해 연구해왔다. 이런 별 가운데는 초속 500km에서 1,000km가 넘는 엄청난 속도로 움직이는 별도 있다. 엄청난 질량을 가진 별을 이 정도로 빠르게 움직이는 힘은 은하 중심 거대 블랙홀이나 혹은 초신성 폭발 같은 격렬한 에너지 방출에 의해서만 가능하다고 천문학자들은 보고 있다. 그런데 최근 과학자들이 별이 아니라 은하 전체가 과속으로 움직이는 현상을 발견하는 데 성공했다고 한다. 그것도 하나가 아닌 11개의 달아나는 은하(runaway galaxies)가 동시에 발견되었다. 과연 어떤 힘이 별이 아니라 은하계 전체를 빠르게 움직일 수 있을까? 그 힘의 근원은 바로 중력이다. 하버드 스미스소니언 천체물리 연구소의 이고르 칠린가리안(Igor Chilingarian)과 그의 동료들은 본래 작은 은하들을 연구하고 있었다. 작은 타원은하(compact elliptical galaxy, cE)들은 일종의 미니 은하로 그 크기가 구상 성단보다 약간 더 큰 정도에 지나지 않는다. 작은 것은 수백 광년에 지나지 않는 지름을 가지고 있다. 우리 은하계와 비교할 때, 이 은하들은 1,000분의 1 수준에 지나지 않은 크기다. 연구팀은 SDSS(Sloan Digital Sky Survey) 및 갈렉스(GALEX) 관측 위성 자료를 이용해서 200개 정도의 작은 타원은하를 연구했는데 이 중에서 11개의 은하가 예상치 않게 매우 빠른 속도로 이동하는 것을 발견했다. 이들의 이동속도는 초속 3,000km에 달했다. 더욱이 놀라운 사실은 이 작은 타원은하들이 다른 큰 은하 주변을 공전하거나 은하단에 속한 대신 단독으로 빠르게 움직인다는 것이다. 일반적으로 우주에서 우리 은하계 같은 큰 은하들은 주변에 작은 위성 은하들을 거느린다. 반대로 작은 은하들은 단독으로 존재하기보다는 중력에 이끌려 큰 은하 주변을 공전하거나 적어도 은하군에 속한 경우가 많다. 그러나 이번에 발견된 은하들은 고속으로 움직일 뿐 아니라 홀로 이동하고 있었다. 과학자들은 이와 같은 은하가 존재할 수 있는 이유에 대해서 다음과 같은 가설을 세웠다. 일단 은하단 중심에 있는 큰 은하 주변을 공전하는 작은 은하가 있었다. 이런 위성 은하들은 매우 흔하게 관찰된다. 그런데 여기에 또 다른 은하가 큰 은하의 중력에 이끌려 다가온다. 만약 새롭게 등장한 은하가 작은 은하의 공전 궤도 중간에 끼어들면, 작은 은하는 중력의 상호 작용으로 밀려날 수도 있다. 결국, 새로운 은하가 들어오면서 본래 있던 은하는 튕겨 나가듯 빠져나가게 된다. 마치 '굴러온 돌이 박힌 돌 뺀다'라는 속담 같은 일이 은하 사이에서도 일어날 수 있다는 이야기다. 과학자들은 은하 사이에서도 중력에 의해 다양한 상호 작용이 일어난다는 사실을 알고 있다. 이번 연구는 은하들이 충돌과 합체는 물론 자리다툼까지 벌일 수 있다는 놀라운 사실을 알려준다. 고든 정 통신원 jjy0501@naver.com

태양계의 운수납자(雲水衲子)…지구는 '별'이 아니다? ​ 지구와 금성을 흔히 초록별이니 샛별이니 하는데, 과연 행성도 별일까? ​ 관례적으로 ​그렇게 말하지만, 엄격히 말하자면 행성은 별이 아니다. 보통 태양처럼 천체 내부의 에너지 복사로 스스로 빛을 내는 천체, 곧 항성을 별이라고 한다. 따라서 항성의 빛을 반사시켜 빛을 내는 행성이나 위성, 혜성 등은 별이라고 할 수 없다. 태양계에서 빛을 내는 천체는 태양이 유일하다.​ 예로부터 인류와 가장 가까운 천체는 해와 달을 비롯, 수성, 금성, 화성, 목성, 토성이었다. 옛사람들은 밤하늘이 통째로 바뀌더라도 별들 사이의 상대적인 거리는 변하지 않는다는 사실을 알았다. 그래서 별은 영원을 상징하는 존재로 인류에게 각인되었다. 하지만 위의 다섯 개 행성은 일정한 자리를 지키지 못하고 별들 사이를 유랑하는 것을 보고, 떠돌이란 뜻의 그리스 어인 플라나타이(planetai), 곧 떠돌이별이라고 불렀다. ​ 플라톤 시대 이후부터 서구인들은 이들 행성은 지구에서 가까운 쪽부터 달, 수성, 금성, 태양, 화성, 목성, 토성이 차례로 늘어서 있다고 생각했다. 물론 동양에서도 이 다섯 행성은 쉽게 관측되었으므로 오래 전부터 잘 알려져 있었다. 드넓은 밤하늘에서 수많은 별들 사이를 움직여 다니는 다섯 별을 본 고대 동양인은 이 별들에게 음양오행설에 따라 '화(불), 수(물), 목(나무), 금(쇠), 토(흙)'이라는 특성을 각각 부여했고, 결국 이들은 별을 뜻하는 한자 별 성(星)자가 뒤에 붙여져 화성, 수성, 목성, 금성, 토성이라는 이름을 얻게 된 것이다. 단, 지구만은 예외인데, 그 이유는 고대 사람들이 지구가 행성이라는 사실을 몰랐기 때문이다. 망원경이 발명된 이후에 발견된 천왕성, 해왕성, 명왕성은 일본을 거쳐 우리나라로 들어왔다. 서양에 대해 가장 먼저 문호를 개방한 일본은 서양 천문학을 받아들이면서 이 세 행성의 이름을 자국어로 옮길 때, 우라누스가 하늘의 신이므로 천왕(天王), 포세이돈이 바다의 신이므로 해왕(海王), 플루토가 명계(冥界)의 신이므로 명왕(冥王)이라는 한자 이름을 만들어 붙였고, 한국에서는 이를 그대로 받아들여 오늘날까지 사용하게 된 것이다. -요일 이름에는 '천동설'이 숨어 있다 우리가 쓰는 요일 이름이 해와 달을 포함하여 다섯 행성들의 이름으로 지어진 것은 천동설의 후유증이라 할 수 있다. 요일 이름이 지어질 당시에는 천동설이 대세를 이루어 태양과 달도 지구 둘레를 도는 행성이라고 믿었기 때문이다. 오늘날 우리가 애용하는 일, 월, 화, 수,목, 금, 토는 그렇게 해서 만들어진 것이다. 지구가 행성으로 낙착된 것은 17세기 초 망원경이 발명되면서, 수천 년 동안 인류의 머리를 옥죄어온 천동설의 굴레가 벗겨지고 지동설이 확립된 이후의 일이다. 태양계의 개념이 인류에게 자리잡은 것도 이때부터였다. 그러니까 태양계라는 말의 역사가 겨우 400년밖에 되지 않았다는 얘기다. 토성까지 울타리 쳐진 이 아담한 태양계가 우주의 전부인 줄 알고 인류가 나름 평온하게 살았던 시간은 200년이 채 안된다. 인류의 이 평온한 꿈을 일거에 깨뜨린 사람은 탈영병 출신의 한 음악가였다. 유럽에서 터진 7년전쟁에 종군하다가 영국으로 도망친 독일 출신의 윌리엄 허셜이 오르간 연주로 밥벌이하는 틈틈이 자작 망원경으로 밤하늘을 열심히 쳐다보다가 그만 횡재를 하게 됐는데, 그게 바로 1781년의 천왕성 발견이다. 그 행성은 토성 궤도의 거의 2배나 되는 아득한 변두리를 천천히 돌고 있었다. 그전까지 사람들은 토성 바깥으로 행성이 더 있으리라고는 상상조차 하지 못했다. 어쨌든 한 천체의 발견으로 신분이 혁명적으로 바뀐 예는 허셜 외에는 없을 것이다. 한 무명 아마추어 천문가에 지나지 않던 허셜은 천왕성 발견 하나로 문자 그대로 팔자를 고쳤다. 하루아침에 유명인사가 되었을 뿐 아니라, 왕립협회 회원으로 가입하고, 영국왕 조지 3세의 부름으로 궁정에서 왕을 알현하고는 연봉 200파운드의 왕실 천문관에 임명되었던 것이다. 이로써 허셜은 음악가라는 직업을 벗어던지고 명실공히 프로 천문학자로서의 길에 들어서게 되었다. 천문학상의 발견으로 이처럼 신분의 수직상승을 이룬 예는 전무후무한 일이었다. 어쨌든, 천왕성의 발견이 당시 사회에 던진 충격파는 신대륙 발견 이상으로 엄청나게 컸다. 인류가 수천 년 동안 믿어온 아담하던 태양계의 크기가 갑자기 2배로 확장되는 바람에 세상 사람들은 잠시 어리둥절할 수밖에 없었다. 하지만 이것은 시작에 불과했다. 그로부터 반세가 남짓 만인 1846년에 영국의 애덤스와 프랑스의 르베리에에 의해 해왕성이 발견되었고, 다시 1930년에 미국의 C. 톰보에 의해 명왕성이 발견되어 태양계의 9번째 행성이 되었다. ​ 가난한 고학생 출신의 톰보를 일약 천문학 교수로 만들어준 이 명왕성의 영광은 그러나 한 세기를 넘기지 못했다. 2006년 국제천문연맹이 행성의 정의를 새로이 함으로써 명왕성이 행성 반열에서 퇴출되어 '왜소행성 134340'으로 강등되었던 것이다. 태양계 행성은 모두 여덟 개로, 물리적 특성에 따라 지구형 행성과 목성형 행성으로 분류되는데, 전자는 암석형 행성으로, 수성, 금성, 지구, 화성이고, 후자는 가스형 행성으로, 목성, 토성, 천왕성, 해왕성이다. 또한 지구를 기준으로 궤도가 안쪽이면 내행성, 바깥쪽이면 외행성이라 부르기도 한다. -행성은 절대로 '혹성'이 아니다 마지막으로서 하나 짚어둘 것은, 이 '행성'을 아직까지 '혹성(惑星)'이라고 하는 책(특히 일본 책 번역한 전문사전류들)이나 사람들이 꽤 있는데, 이건 절대 써서는 안 되는 용어로, 순 일본말이다. 영화 ‘혹성탈출’도 당연히 잘못된 제목이다. 일본 것 보고 그대로 베껴서 그렇다. 혹성의 ‘혹(惑)자는 ‘혹시’라는 뜻인데, ‘혹시 별?’ 이런 엉거주춤한 용어다. 행성을 영어로는 플래닛(planet)이라 하는데, ‘떠돌이’라는 뜻을 가진 그리스어 ‘플라네타이(planetai)에서 온 것이다. 그러니 우리말인 떠돌이별, ‘행성(行星)’이란 말이 더 아름답고 맞는 말이다. ​ 태양에서 가장 가까운 행성인 수성은 초속 60km로 88일 만에 태양을 한 바퀴 돌지만, 가장 멀리 있는 해왕성은 초속 5km로 165년을 달려야 태양을 한 바퀴 돌 수 있다. 2011년으로 해왕성이 발견된 지 딱 1주기을 맞았다. 지금 해왕성이 심우주의 머나먼 궤도를 한 바퀴 돌아와 70억 인구가 사는 지구를 내려다보고 있겠지만, 그 전에 보았던 얼굴은 하나도 찾을 수 없으리라. 캄캄한 우주공간을 쉼없이 달리며 태양을 도는 이들 지구의 형제, 행성들을 생각하면 마치 운수납자(雲水衲子)와 같다는 느낌이 들기도 한다. 구름 가듯 물 흐르듯 떠돌아다니면서 수행하는 스님을 일컫는 아름다운 말이다. 지구와 같은 궤도평면을 떠나지 않고 46억 년 동안이나 변함없이 지구와 길동무 해서 같이 가고 있는 저 화성이나 천왕성 같은 행성이 바로 태양계의 운수납자가 아닐까? 이광식 통신원 joand999@naver.com　

강력한 중력을 지닌 천체에 이끌려 행성이 파괴되는 장면을 상상해 보자. 블랙홀 같은 큰 중력을 가진 천체에 다가간 행성은 금방 조석력의 차이에 의해 산산조각나 버린다. 블랙홀에 가까운 부위의 중력과 멀리 떨어진 부위의 중력이 다르므로 이 차이에 의해서 마치 잡아당기는 힘이 생기기 때문이다. 산산 조각난 행성은 잘게 부서진 다음 일부는 블랙홀의 경계인 사상의 지평면 안으로 흡수되어 영원히 사라지게 된다. 나머지 일부는 제트(jet)라는 행태로 뿜어져 나오게 된다. 유럽 우주국(ESA)의 과학자들이 구상성단 NGC 6388을 인테그랄(INTEGRAL) 감마선 우주 망원경으로 관측했을 때도 이와 같은 현상이 일어나는 것으로 보였다. 그러나 과학자들이 이 과정을 더 상세히 관측하기 위해 나사의 찬드라 X 선 망원경으로 다시 관측을 시행하자 의외의 결과가 나왔다. 알고 보니 행성을 잘게 부서서 잡아먹는 천체가 이 구상성단 중앙에 있는 블랙홀이 아니라 근방에 있는 다른 천체였던 것이다. 이탈리아 국립 천체물리학 연구소의 멜라니아 델 산토(Melania Del Santo)와 그 동료들은 나사의 찬드라 X선 망원경, 그리고 스위프트 감마선 망원경을 이용해서 이 미지의 천체를 연구했다. 그 결과 이 현상을 일으키는 천체의 정체가 바로 백색왜성이라는 사실을 밝혀냈다. 백색왜성은 블랙홀과 마찬가지로 '이빨'을 가지고 있지는 않지만, 위에서 설명한 조석력의 차이 덕분에 행성을 잘게 조각내 먹어치울 수 있다. 백색왜성은 태양 같은 별이 마지막 단계에서 핵융합 반응을 중단하고 남은 잔재들이 뭉쳐 만들어진다. 크기는 지구만 해도 질량은 별만큼 크기 때문에 그 표면 중력은 태양보다 1만 배나 크다. 과학자들의 분석에 따르면 이 백색왜성의 질량은 태양의 1.4배 수준으로 아슬아슬하게 백색왜성과 중성자별의 경계에 걸쳐있다. 조각난 행성의 질량은 지구의 3배 정도였던 것 같다. 아마도 이 행성은 백색왜성이 된 별이 살아있을 때, 그 주변을 공전하던 행성이었을 것이다. 별의 생명이 끝나고 백색왜성으로 축소되는 순간까지 수십억 년 이상을 살아남은 행성이지만, 결국 다 끝나고 나서 백색왜성에 삼켜지는 운명이 된 셈이다. 50억 년이 지나면 태양 역시 같은 길을 걷게 된다. 태양이 크게 부풀어 올라 적색거성이 되면, 수성과 금성은 바로 태양에 삼켜질 것이다. 지구의 운명은 확실치 않지만 살아남을 가능성을 높게 보고 있다. 적색거성 이후 단계는 백색왜성이다. 만약 지구가 이 시기까지 살아남았다고 해도 운이 없다면 이 행성처럼 백색왜성에 끌려가 최후를 맞이할 수도 있다. 어느 쪽이든 우리 인간은 상상하기 어려운 먼 미래의 일이지만, 과학자들은 다른 별과 행성을 연구해서 지구나 다른 행성들의 미래를 예언할 수 있다. 고든 정 통신원 jjy0501@naver.com

미국항공우주국(NASA)가 외계 생명체를 탐사하는 프로젝트 ‘NExSS’(Nexus for Exoplanet System Science)의 설립을 24일 발표했다. 지구과학·행성·태양계 물리학 등 각 분야의 과학자와 대학, 연구기관이 협력해 생명이 존재할 가능성이 있는 외계행성을 효율적으로 발견·분류하는 시스템 구축을 목표로 한다. NExSS의 지구 과학자들은 생명이 존재하는 본보기이기도 한 지구에 대한 조사를 높이고, 행성 과학자와 천체물리학자들은 태양계의 행성과 그 위성, 태양과 행성의 상호작용 등을 상세하게 연구한다. 그리고 각 분야의 데이터를 추렴해 외계에서 생명이 존재할 가능성이 있는 행성을 분류하는 시스템을 만들어내는 계획이다. 이 시스템은 2009년에 케플러 우주망원경이 가동된 이후 발견된 수천 개의 외계행성과 앞으로 발견되는 행성의 분류에도 도움이 될 전망이다. 또 미 워싱턴에 있는 NASA 본부의 천체물리학 부 폴 헤르츠 국장은 “이 과학적 접근을 앞으로 발사할 제임스웹 우주망원경 등의 관측결과 분석에도 응용하고 싶다”고 밝혔다. NExSS는 미 캘리포니아에 있는 NASA 에임스 연구센터의 나탈리 바타랴 박사가 이끌고, NExScI(NASA Exoplanet Science Institute, NASA 외계행성과학연구소)와 고다드 우주과학연구소를 비롯해 12개의 대학과 연구기관으로 구성한다. NASA는 향후 10년 이내에 외계 생명체의 흔적을 발견하고 20년 이내에는 생명체 자체를 찾을 수 있다는 견해를 밝혔다. 최근에는 화성탐사로봇 큐리오시티가 생명이 존재할 가능성을 발견하고, 토성의 위성 엔셀라두스에 온수의 존재가 확인되는 등 언제 외계 생명체가 발견돼도 이상하지 않은 분위기가 되고 있다. NExSS 활동이 성과를 내면, 언젠가는 우주망원경으로 저 먼 우주에 ‘또 하나의 지구’라고 할 수 있는 풍부한 행성을 발견할 날이 올지도 모른다. 사진=NASA 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

김동완 고정 멤버 합류, “혼자 살기의 정석을 보여줄 것” 포르쉐 911+ 평창동 집보니 ‘고정 멤버로 합류 김동완 고정 멤버 합류 김동완 나 혼자 산다’ 그룹 신화 김동완이 MBC ‘나 혼자 산다’ 고정 멤버로 합류한다. 23일 김동완의 소속사 씨아이ENT 측에 따르면 김동완이 MBC ‘나 혼자 산다’ 무지개 회원으로 합류한다. 김동완은 앞서 ‘나 혼자 산다’ 더 무지개 라이브 코너를 통해 자신의 일상을 최초로 공개해 화제를 모은 바 있다. 김동완 소속사 측은 “지난 방송을 통해 공개된 김동완의 일상에 관심과 호응을 보내준 많은 분들과 러브콜을 보내준 무지개 회원들에게 감사하다”며 “김동완은 ‘혼자남의 교과서’답게 ‘나 혼자 산다’를 통해 앞으로 보여줄 것이 무궁무진한 싱글 라이프의 소유자다. 기존 멤버들과는 또 다른 재미를 느낄 수 있을 것이다”라고 전했다. 이와 더불어 김동완의 지난 ‘나 혼자 산다’ 방송이 재조명되고 있다. 4월 3일 오후 방송된 MBC ‘나 혼자 산다’의 ‘더 무지개 라이브’ 코너에서는 신화 멤버 김동완의 화려한 싱글라이프가 그려졌다. 이날 ‘나혼자산다’ 방송에서는 김동완의 집이 공개됐다. 서울 평창동에 위치한 김동완의 집은 고풍스러운 가구와 각종 악기, 책으로 채워져 있었으며 한 쪽에는 천체망원경까지 구비돼 있어 놀라움을 자아냈다. 또 이날 김동완이 외출하는 장면에서 김동완의 애마가 공개됐다. 김동완의 스포츠카를 본 무지개 회원들은 남자들의 로망이라며 열광해 웃음을 자아냈다. 이날 공개된 김동완의 자동차는 ‘포르쉐 911 카레라 4S’로 추정된다. ‘포르쉐 911 카레라’ 4시리즈의 국내 판매가격은 ‘카레라 4 쿠페’가 1억3460만원, ‘카브리올레’ 모델이 1억5000만원으로 알려졌다. 사진=MBC 나 혼자 산다 방송캡처(김동완 고정 멤버 합류) 연예팀 seoulen@seoul.co.kr

“허블이 모든 교과서를 다시 쓴 것처럼, 제임스웹 역시 다시 쓰게 될 것” 우주의 놀랍고 아름다운 모습을 우리에게 보여준 허블 우주망원경이 25주년을 맞이했다. 하지만 미국항공우주국(NASA)은 외계 생명체의 탐색을 위해 우주의 깊은 곳까지 들여다볼 수 있는 더 강력한 망원경을 필요로 하고 있다. NASA는 허블 망원경보다 성능이 100배 뛰어난 ‘제임스웹 우주망원경’(JWST)이 우리의 염원을 이룰 뿐만 아니라 빅뱅 후 2억 년이 지난 초기 우주의 모습을 볼 수 있을 것으로 기대한다. NASA는 제임스웹을 ‘135억 년 전 초기 우주의 암흑 속에서 탄생하고 있는 최초의 별과 은하를 들여다보기 위해 적외선 시야를 가진 강력한 타임머신’이라고 묘사했다. 제임스웹을 만들고 발사하는데 드는 총비용은 애초 35억달러(약 3조8000억원)였으나 최근 88억달러(약 9조5000억원)까지 늘어났다. 하지만 NASA는 이 차세대 망원경이 오는 2018년 10월부터 허블의 뒤를 이을 수 있을 것으로 내다본다. 제임스웹의 책임과학자인 마크 클렘핀 박사는 “제임스웹의 실제 임무는 우주에서 초기 은하를 찾는 것”이라면서 “또 그 능력을 사용해 우주의 매우 어두운 부분에서도 별이 탄생하는 모습을 볼 수 있을 것”이라고 말했다. 제임스웹의 중량은 허블의 절반 수준인 6.4t이지만, 주 반사경을 베릴륨으로 제작해 지름을 6.5m까지 늘였다. 이는 2.4m인 허블의 2.5배에 달한다. 유럽우주국(ESA)과 캐나다우주국(CSA) 등이 참여한 제임스웹에는 4개의 주요 관측 장비가 실린다. 근적외선 카메라와 근적외선 분광기, 중적외선 장비, 미세유도 센서로 각 장비는 통합 과학장비 모듈에 장착된다. 제임스웹의 장비탑재를 담당하고 있는 매트 그린하우스 박사는 적외선 능력을 통해 먼 천체를 관측하고 카메라 셔터를 오랜 시간 개방 상태로 유지할 수 있다고 설명한다. 그린하우스 박사는 “제임스웹의 집광력은 허블보다 70배 더 좋다. 따라서 거대한 주경과 적외선 능력을 조합하면 우주의 서사시와 같은 과거 모습을 볼 수 있을 것”이라고 말했다. 제임스웹은 또 물이 있을 것으로 추정되는 외계행성을 찾아 우주 어딘가에 있을 외계 생명체를 탐색하는 데 이용된다. 이미 2009년 발사된 NASA의 케플러 우주망원경이 천문학자들을 위한 수천 개의 외계행성을 확인했지만, 제임스웹은 외계 생명체 탐사를 위한 연구를 더욱 추진할 수 있을 것이다. 그린하우스 박사는 “제임스웹은 생명의 증거가 되는 외계행성의 대기에서 생물학적 특징을 찾을 가능성이 높다”며 “내부에는 광학적으로 외계행성의 대기를 연구할 수 있는 장비와 센서가 있어 대기의 구성을 이해할 수 있다”고 말했다. 이어 “생명체 탐색에 큰 진전을 이루게 될 것”이라고 덧붙였다. 제임스웹은 허블이 지상 610km 상공을 공전하는 것과 달리 지구에서 150만 km 떨어진 라그랑주점 ‘L2’를 돌게 된다. 이는 지구와 달 사이의 거리보다 4배 더 먼 거리로 지구의 중력이 미치지 않아 빛의 왜곡이 없다. 또 태양이 항상 지구 뒤에 가려 태양 빛의 방해 없이 먼 우주를 볼 수 있고 망원경에 설치되는 가림막은 지구와 달에서 반사되는 빛도 막아준다. 제임스웹은 오는 2018년 10월 프랑스령 기아나 우주센터에서 ESA의 로켓 아리안 5호에 실려 우주로 떠날 예정이다. 그린하우스 박사는 “허블이 모든 교과서를 다시 쓴 것처럼 제임스웹 역시 다시 쓰게 될 것”이라고 말했다. 사진=NASA 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

23일 김동완의 소속사 씨아이ENT 측에 따르면 김동완이 MBC ‘나 혼자 산다’ 무지개 회원으로 합류한다. 김동완 소속사 측은 “지난 방송을 통해 공개된 김동완의 일상에 관심과 호응을 보내준 많은 분들과 러브콜을 보내준 무지개 회원들에게 감사하다”며 “김동완은 ‘혼자남의 교과서’답게 ‘나 혼자 산다’를 통해 앞으로 보여줄 것이 무궁무진한 싱글 라이프의 소유자다. 기존 멤버들과는 또 다른 재미를 느낄 수 있을 것이다”라고 전했다. 이와 더불어 김동완의 지난 ‘나 혼자 산다’ 방송이 재조명되고 있다. 4월 3일 오후 방송된 MBC ‘나 혼자 산다’의 ‘더 무지개 라이브’ 코너에서는 신화 멤버 김동완의 화려한 싱글라이프가 그려졌다. 이날 ‘나혼자산다’ 방송에서는 김동완의 집이 공개됐다. 서울 평창동에 위치한 김동완의 집은 고풍스러운 가구와 각종 악기, 책으로 채워져 있었으며 한 쪽에는 천체망원경까지 구비돼 있어 놀라움을 자아냈다. 연예팀 seoulen@seoul.co.kr

한자로 성좌(星座)라고 하는 별자리는 한마디로 하늘의 번지수다. 이 하늘의 번지수는 88번지까지 있다. 별자리 수가 남북반구를 통틀어 88개 있다는 말이다. 이 88개 별자리로 하늘은 빈틈없이 경계지어져 있다. 예로부터 별자리는 여행자와 항해자의 길잡이였고, 야외생활을 하는 사람들에게는 밤하늘의 거대한 시계였다. 지금도 이 별자리로 인공위성이나 혜성을 추적한다. 예전엔 천체관측에 나서려면 별자리 공부부터 해야 했지만, 요즘에는 별자리 앱을 깐 스마트폰을 밤하늘에 겨누면 별자리와 유명 별 이름까지 가르쳐주니 별자리 공부 부담은 덜게 되었다. 그럼 별자리는 누가 최초로 만들었을까? 옛날 사람들 중 틀림없이 밤잠을 잘 안 잤던 사람들이었을 것이다. 그렇다. 밤에 잠 안 자고 보초 서던 목동들이 그 주인공이다. 별자리의 원조는 옛날 중근동 아시아에서 양 치던 사람들이다. 저 근동의 티그리스 강과 유프라테스 강 유역에서 양떼를 기르던 유목민 칼데아 인이 바로 그 주인공이다. 한 5000년 전 옛날, 양떼를 지키기 위해 드넓은 벌판 한가운데서 밤샘하던 사람들이 무슨 할 일이 있었겠나. 캄캄한 밤중에 마을 처녀 생각하는 것도 하루 이틀이지, 만고에 할 일 없이 심심하던 차에 눈에 들어오는 거라곤 밤하늘의 별들뿐이었던 게다. -그래서 별자리 이름이 염소니, 황소니, 양이니 하는 짐승... 그렇게 별밭에서 노닐다 보니 특별히 밝게 반짝이는 별들이 눈에 띄었을 게고, 그 별들을 따라 죽죽 선분으로 잇다 보니 눈에 익은 꼴이 더러 나올 게 아닌가. 그래서 별자리 이름을 보면 염소니, 황소니, 양이니 하는 짐승 이름들이 대세인 것이다. 처녀자리는 예외지만. 어쨌든 이 유목민들은 매일 밤 이런 놀이를 하다 보니 뜻하지 않게 천문학 개론을 독학하는 결과를 가져왔다. 저녁 무렵 동녘에 오리온자리가 떠오르면 곧 겨울이 오리란 걸 알게 되었다. 이렇게 천문학은 아마추어에서 시작되었던 것이다. 그들이야말로 최초의 진정한 별지기였고 아마추어 천문가의 원조였다. 기원전 3000년경에 만들어진 이 지역의 표석에는 양, 황소, 쌍둥이 등 태양과 행성이 지나는 길목인 황도를 따라 배치된 12개의 별자리, 즉 황도 12궁을 포함한 20여 개의 별자리가 기록되어 있다. 그들은 또 1년이 365일 하고도 4분의 1일쯤 길다는 것도 알고 있었다. 초야에 고수가 있다고, 독학으로 쌓은 유목민들의 천문학 내공은 이처럼 상당한 수준에까지 이르렀던 것이다. 고대 천문학에서 보이는 이집트인들의 내공도 만만찮았다. 역시 기원전 3000년경 이미 43개의 별자리가 있었다. 그후 바빌로니아-이집트의 천문학은 그리스로 전해졌다. 칼데아 유목민이 짐승을 좋아한 데 비해 그리스인들은 신화를 무척 좋아했던 모양이다. 그래서 별자리 이름에도 신화 속의 신과 영웅, 동물들의 이름이 붙여졌다. 세페우스, 카시오페이아, 안드로메다, 큰곰 등의 별자리가 그러한 예들이다. 여기까지는 대체로 민초들이 쌓아올린 천문학이고, 서기 2세기경 비로소 본격 천문학이 이를 이어받았는데, 바로 프톨레마이오스란 사람이 그리스 천문학을 몽땅 수집해 천동설을 기반으로 하여 체계를 세운 '알마게스트'가 등장하게 된 것이다. 여기에는 북반구의 별자리를 중심으로 48개의 별자리가 실려 있고, 이 별자리들은 그후 15세기까지 유럽에서 널리 알려졌다. -우리 삼국시대 천문학도 세계최고 수준 15세기 이후에는 원양항해의 발달에 따라 남반구 별들도 많이 관찰되어 새로운 별자리들이 보태졌다. 공작새 · 날치자리 등 남위 50도 이남의 대부분 별자리가 이때 만들어졌다. 동양 별자리의 역사도 유구하다. 중국과 인도 등 동양의 고대 별자리는 서양 것과는 족보부터가 다르다. 중국에서는 기원전 5세기경 적도를 12등분하여 12차(次) 또는 12궁(宮)이라 하고, 적도 부근에 28개의 별자리를 만들어 28수(宿)라 했다. 이러한 중국의 별자리들은 그 크기가 서양 것보다 대체로 작다. 서기 3세기경 진탁(陳卓)이 만든 성도에는 283궁(궁이란 별자리를 뜻한다), 1,464개의 별이 실려 있었다고 한다. 한국의 옛 별자리는 중국에서 전래된 것이지만, 삼국시대 우리나라의 천문학 수준은 일식을 예견하는 등 세계 최고의 수준이었다. 지금처럼 88개의 별자리로 온 하늘을 빈틈없이 구획정리한 것은 비교적 최근이라 할 수 있는 1930년의 일이다. 그때까지 별자리 이름이 곳에 따라 다르게 사용되고, 그 경계도 통일되지 않아 불편함이 많았다. 그래서 국제천문연맹(IAU) 총회에서 온 하늘을 88개의 별자리로 나누고, 황도를 따라 12개, 북반구 하늘에 28개, 남반구 하늘에 48개의 별자리를 각각 정하고, 종래 알려진 별자리의 주요 별이 바뀌지 않는 범위에서 천구상의 적경·적위에 평행한 선으로 경계를 정했다. 이것이 현재 쓰이고 있는 별자리로, 이중 우리나라에서 볼 수 있는 별자리는 67개다. -별자리는 우주 안내의 첫 길라잡이 별자리로 묶인 별들은 사실 서로 별 연고가 없는 사이다. 거리도 다 다른 3차원 공간에 있는 별들이지만, 지구에서 보아 2차원 평면에 있는 것으로 간주해 억지 춘향으로 묶어놓은 데에 지나지 않은 것이다. 또한 별의 밝기를 정한 등급도 절대등급이 아니라 겉보기등급이다. 별의 밝기를 처음으로 수치를 이용해 나타낸 사람은 기원전 2세기 그리스의 천문학자 히파르코스였다. 그는 눈에 보이는 별 중 가장 밝은 별들을 1등급, 즉 1등성으로 하고, 가장 어두운 별을 6등성으로 정했다. 그리고 그 중간 밝기에 속하는 별들을 밝기 순서에 따라 2등성, 3등성으로 나누었다. 별들은 지구의 자전과 공전에 의해 일주운동과 연주운동을 한다. 따라서 별자리들은 일주운동으로 한 시간에 약 15도 동에서 서로 이동하며, 연주운동으로 하루에 약 1도씩 서쪽으로 이동한다. 다음날 같은 시각에 보는 같은 별자리도 어제보다 1도 서쪽으로 이동해 있다는 뜻이다. 때문에 계절에 따라 보이는 별자리 또한 다르다. 우리가 흔히 계절별 별자리라 부르는 것은 그 계절의 저녁 9시경에 잘 보이는 별자리들을 말한다. 별자리를 이루는 별들에게도 번호가 있다. 가장 밝은 별로 시작해서 알파(α)별, 베타(β)별, 감마(γ)별 등으로 붙여나간다. -별자리도 계급...1등성은 21개 근세에 와서는 눈에 보이지 않는 6등성 미만의 별들과 태양과 같이 엄청 밝은 천체들에게도 그 적용이 확장되었다. 즉 1등급에 2.512배 차이를 두어, 1등성보다 2.512배 밝으면 0등성으로, 6등성보다 2.512배 어두우면 7등성으로 정해진다. 이런 식으로 표현하면 보름달은 -12등급, 태양은 -27등급으로 표시된다. 그리고 1등성은 6등성에 비해 100배 밝은 별이 된다. 하지만 실제 별 관측에서는 1등성보다 밝은 별들도 모두 1등성에 포함시켜, -1.47등성인 큰개자리의 시리우스도 1등성으로 친다. 시리우스는 사실 온 하늘에서 가장 밝은 별이다. 고대 이집트에서는 해가 뜨기 전 이 별이 뜨면 곧 나일 강의 범람이 시작된다는 것을 알았다고 한다. 1등성은 북반구, 남반구 하늘을 모두 합쳐 21개가 있다. 우리나라에서 볼 수 있는 1등성 이상 밝은 별로는 15개가 있으며, 1등성을 품고 있는 별자리는 모두 18개다. 그중 북반구에서는 오리온자리만이 1등성 2개를 품고 있는데, 바로 리겔과 베텔게우스다. -북극성, 1만2000년 후엔 직녀성에 쫓겨나 그런데 베텔게우스는 지금 인류가 가장 주목하는 별이 되어 있다. 태양의 900배인 초거성 베텔게우스가 곧 수명이 다해 초신성으로 폭발하는 광경이 지구에서 최소한 1~2주간 관측될 가능성이 있는 것으로 예상되고 있기 때문이다. 마지막으로, 만고에 변함없이 보이는 별자리도 사실 오랜 시간이 지나면 그 모습을 바꾼다. 별자리를 이루는 별들은 저마다 거리가 다를 뿐만 아니라, 1초에도 수십~수백km의 빠른 속도로 제각기 움직이고 있다. 다만 별들이 너무 멀리 있기 때문에 그 움직임이 눈에 띄지 않을 뿐이다. 그래서 고대 그리스에서 별자리가 정해진 이후 거의 별자리의 모습은 변하지 않았다. 별의 위치는 2000년 정도의 세월에도 거의 변화가 없었다는 것을 말해준다. 하지만 더 오랜 세월, 한 20만 년 정도가 흐르면 하늘의 모든 별자리들이 완전히 달라지게 된다. 북두칠성은 더 이상 아무것도 퍼담을 수 없을 정도로 찌그러진 됫박 모양이 되며, 북극성은 서기 1만4000년, 그러니까 1만2000년이 지나면 거문고자리의 알파별 직녀성(베가)에게 북극성 이름을 물려주게 된다. 그렇다고 별자리마저 덧없다고 여기지는 말자. 기껏 해야 백년을 못 사는 인간에겐 그래도 별자리는 만고불변의 하늘 지도이고, 당신을 우주로 안내해줄 첫 길라잡이니까. 이광식 통신원 joand999@naver.com　

화성과 목성 사이 소행성 벨트에 위치한 세레스(Ceres)에서 발견된 '하얀 점'(white spot)의 모습이 점점 뚜렷이 드러나고 있다. 최근 미 항공우주국(NASA)은 무인 우주탐사선 던(Dawn)이 촬영한 생생한 세레스의 하얀 점 모습을 사진으로 공개했다. 지난 14일(이하 현지시간)과 15일 2만 2000km 거리에서 촬영된 이 사진은 학자들 사이에 논란이 분분한 하얀 점의 모습을 고스란히 담고있다. 현재로서 가장 유력하게 주장되는 하얀 점의 정체는 '얼음 화산' 이다. 얼음 화산은 액체성분의 물질이 화산처럼 분출하는 것을 말하는 것으로 이는 천체의 표면온도가 극히 낮은 경우에 가능하기 때문에 지구에는 얼음 화산이 없다. 그러나 NASA의 던 미션 수석 엔지니어 마크 레이먼 박사는 이같은 추측에 선을 긋고 나섰다. 레이먼 박사는 "미스터리 하얀 점의 정체가 무엇인지 말하기에는 아직 이르다" 면서도 "개인적으로는 소금물이 모인 곳이거나 단순히 햇빛을 반사하는 것일 수도 있다" 고 예상했다. 현재로서는 각종 추측만 난무하고 있지만 시간이 가면 그 비밀도 자연스럽게 풀릴 것으로 보인다. 탐사선 던이 점점 세레스에 접근하고 있기 때문으로 NASA 측은 향후 보다 정밀하고 자세한 세레스의 모습을 전송받을 것으로 기대하고 있다. 한편 지름이 950km에 달해 한때 태양계 10번째 행성 타이틀에 도전했던 세레스는 행성에 오르기는 커녕 오히려 명왕성을 친구삼아 ‘왜소행성’(dwarf planet·행성과 소행성의 중간 단계)이 됐다. 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

인류 최초의 왜소행성 탐사가 착착 진행되고 있다. 최근 미 항공우주국(NASA)은 무인 우주탐사선 던(Dawn)이 촬영한 세레스 북극의 클로즈업 사진을 처음으로 공개했다. 햇빛을 받아 울퉁불퉁한 표면의 모습이 그대로 드러나 있는 이 사진은 탐사선 던이 지난 10일(이하 현지시간) 3만 3000km 거리에서 촬영한 것이다. NASA 측은 던이 점점 더 세레스에 접근하고 있기 때문에 향후 보다 정밀하고 세세한 세레스의 모습을 전송해줄 수 있을 것으로 기대하고 있다. 이에앞서 던은 지난달 6일 세레스 궤도에 성공적으로 진입한 바 있다. 앞으로 11개월 간 세레스 주변을 돌며 탐사를 진행할 예정인 던은 조사한 데이터를 바탕으로 지도를 작성할 예정이다. NASA 제트추진연구소 수석 엔지니어 마크 레이먼 박사는 "미지의 세계 탐사를 앞두고 있어 매우 흥분된다" 면서 "표면 아래에 호수와 바다같은 액체가 존재할 가능성도 있다" 고 밝혔다. 특히 이번 탐사에 관심이 쏠리는 것은 지난 1월 세레스에서 정체불명의 하얀 점(white spot)이 2개나 발견됐기 때문이다. 전문가들은 이 하얀 점이 '얼음 화산'일 가능성에 무게감을 두고있다. 다소 낯선 단어인 얼음 화산은 액체성분의 물질이 화산처럼 분출하는 것을 말한다. 이는 천체의 표면온도가 극히 낮은 경우에 가능하기 때문에 지구에는 얼음 화산이 없다. 이같은 얼음 화산의 존재는 결과적으로 세레스 표면 아래에 거대한 바다가 숨겨져 있다는 학계의 추측에 힘을 실어준다. 특히 이는 외계 생명체 존재 가능성으로도 연결돼 인류 역사의 페이지를 다시 쓰는 계기가 될 수도 있다. 한편 지름이 950km에 달해 한때 태양계 10번째 행성 타이틀에 도전했던 세레스는 행성에 오르기는 커녕 오히려 명왕성을 친구삼아 ‘왜소행성’(dwarf planet·행성과 소행성의 중간 단계)이 됐다. 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

강력한 중력을 지닌 천체에 이끌려 행성이 파괴되는 장면을 상상해 보자. 블랙홀 같은 큰 중력을 가진 천체에 다가간 행성은 금방 조석력의 차이에 의해 산산조각나 버린다. 블랙홀에 가까운 부위의 중력과 멀리 떨어진 부위의 중력이 다르므로 이 차이에 의해서 마치 잡아당기는 힘이 생기기 때문이다. 산산 조각난 행성은 잘게 부서진 다음 일부는 블랙홀의 경계인 사상의 지평면 안으로 흡수되어 영원히 사라지게 된다. 나머지 일부는 제트(jet)라는 행태로 뿜어져 나오게 된다. 유럽 우주국(ESA)의 과학자들이 구상성단 NGC 6388을 인테그랄(INTEGRAL) 감마선 우주 망원경으로 관측했을 때도 이와 같은 현상이 일어나는 것으로 보였다. 그러나 과학자들이 이 과정을 더 상세히 관측하기 위해 나사의 찬드라 X 선 망원경으로 다시 관측을 시행하자 의외의 결과가 나왔다. 알고 보니 행성을 잘게 부서서 잡아먹는 천체가 이 구상성단 중앙에 있는 블랙홀이 아니라 근방에 있는 다른 천체였던 것이다. 이탈리아 국립 천체물리학 연구소의 멜라니아 델 산토(Melania Del Santo)와 그 동료들은 나사의 찬드라 X선 망원경, 그리고 스위프트 감마선 망원경을 이용해서 이 미지의 천체를 연구했다. 그 결과 이 현상을 일으키는 천체의 정체가 바로 백색왜성이라는 사실을 밝혀냈다. 백색왜성은 블랙홀과 마찬가지로 '이빨'을 가지고 있지는 않지만, 위에서 설명한 조석력의 차이 덕분에 행성을 잘게 조각내 먹어치울 수 있다. 백색왜성은 태양 같은 별이 마지막 단계에서 핵융합 반응을 중단하고 남은 잔재들이 뭉쳐 만들어진다. 크기는 지구만 해도 질량은 별만큼 크기 때문에 그 표면 중력은 태양보다 1만 배나 크다. 과학자들의 분석에 따르면 이 백색왜성의 질량은 태양의 1.4배 수준으로 아슬아슬하게 백색왜성과 중성자별의 경계에 걸쳐있다. 조각난 행성의 질량은 지구의 3배 정도였던 것 같다. 아마도 이 행성은 백색왜성이 된 별이 살아있을 때, 그 주변을 공전하던 행성이었을 것이다. 별의 생명이 끝나고 백색왜성으로 축소되는 순간까지 수십억 년 이상을 살아남은 행성이지만, 결국 다 끝나고 나서 백색왜성에 삼켜지는 운명이 된 셈이다. 50억 년이 지나면 태양 역시 같은 길을 걷게 된다. 태양이 크게 부풀어 올라 적색거성이 되면, 수성과 금성은 바로 태양에 삼켜질 것이다. 지구의 운명은 확실치 않지만 살아남을 가능성을 높게 보고 있다. 적색거성 이후 단계는 백색왜성이다. 만약 지구가 이 시기까지 살아남았다고 해도 운이 없다면 이 행성처럼 백색왜성에 끌려가 최후를 맞이할 수도 있다. 어느 쪽이든 우리 인간은 상상하기 어려운 먼 미래의 일이지만, 과학자들은 다른 별과 행성을 연구해서 지구나 다른 행성들의 미래를 예언할 수 있다. 고든 정 통신원 jjy0501@naver.com

2015년은 태양계 탐사에서 기념비적인 해가 될 예정이다. 올해 안에 인류가 왜행성(dwarf planet)으로 분류한 천체에 최초로 탐사선이 도달하기 때문이다. 그것도 하나가 아니라 동시에 두 개가 도달한다. 이미 지난 3월 세레스에 도달한 던(Dawn)과 올해 7월 명왕성에 도달 예정인 뉴 호라이즌스호(New Horizons)가 그 주인공이다. 나사의 두 탐사선 가운데 먼저 세레스에 도달한 던은 세레스 주변을 도는 인공위성이 되어 적어도 11개월 이상 장기간 탐사를 진행할 예정이다. 던은 세레스 주변을 공전하면서 단계적으로 고도를 낮춰 표면을 정밀하게 관측하고 지도를 작성할 예정이다. 이에 앞서 3월에 수집한 자료를 모아 지도가 공개되었는데, 생각보다 여러 가지 알록달록한 색을 지닌 표면이 드러나 과학자들의 관심을 끌고 있다. 사실 과학자들은 이미 허블 우주 망원경 관측을 통해 세레스의 표면이 단순하지 않다는 사실을 알고 있었다. 그러나 이렇게 다양한 형태와 색상을 지니고 있을 것이라고는 생각하지 못했다. 가장 의아한 부분은 밝은 흰색 점으로, 세레스 전체에서 밝은 점을 무려 10개나 발견할 수 있었다. 나사의 과학자들은 여기에 Spot 1에서 Spot 10까지 임시 명칭을 부여했다. 던 탐사선의 가시 및 적외선 지형 분광기(Visible and Infrared Mapping Spectrometer)로 이를 관측하자 의문은 더 커졌다. 열 영상에 의하면 Spot 1은 주변부보다 온도가 낮지만, Spot 5는 주변부와 온도가 비슷한 것으로 드러났기 때문이다. 가시광으로 보면 둘 다 흰색 점이지만, 열 영상에서 Spot 1은 검게 보이고 Spot 5는 사라진다. 세레스 표면의 흰 점에 대해서, 과학자들은 화산 활동에 의한 것일 가능성을 조심스럽게 제시했지만, 현재는 확실치 않은 상태이다. 이 밝은 점을 포함한 세레스의 여러 의문점은 결국 던이 보내올 상세한 관측 결과를 분석해야만 풀리게 될 것으로 생각된다. 과학자들은 지름 950km의 세레스가 초기 태양계의 비밀을 간직하고 있다고 생각한다. 1801년, 첫 발견 이후 미지의 소행성이었던 세레스의 비밀은 이제 하나씩 우리 앞에 그 정체를 드러낼 것이다. 고든 정 통신원 jjy0501@naver.com

항성은 그 중심핵에서 발생하는 수소 핵융합 반응으로부터 에너지를 공급받으며 빛을 내는 별을 일컫는다. 이 핵융합 반응이 일어나려면 별의 내부 온도가 1천만 도를 넘어야 하는데, 그러기 위해서는 별의 질량이 일정한 수준을 넘어야 한다. 항성이 되기 위한 최소질량은 태양 질량의 8.3% 또는 목성의 87배 정도가 되어야 한다. 그 이하의 질량에서는 내부의 압력이 지속적인 수소 핵융합 반응을 유지하기에는 부족하기 때문에 항성으로서 빛나는 것이 불가능하다. 이처럼 질량부족으로 항성이 못된 천체를 갈색왜성이라 한다. ​ 지금까지 우리은하에서 지름이 측정된 항성들 중에서 가장 작은 항성은 용골자리에 있는 쌍성계인 OGLE-TR-122에서 발견되었다. 이 쌍성계는 태양과 비슷한 주성과, 항성 질량의 하한선 근처에 있는 작은 반성 OGLE-TR-122b로 이루어져 있는데, 이 반성이 지금까지 발견된 항성 중에서 가장 작은 것으로 밝혀졌다. 이 별은 갈색왜성이 되지 않고 항성으로서 빛날 수 있는 최소질량 한계에 가까운 항성이다. 이 항성계는 작은 쪽이 큰 별을 가리는 현상을 통해 발견되었다. 두 구성원의 공전 주기는 7.3일이다. 반성 OGLE-TR-122b의 반지름은 태양의 12%로17만km에 불과하다. 이는 지구의 13배 남짓이고, 목성보다 겨우 20% 정도 더 큰 수치이다. 반성의 질량은 태양의 9%(또는 목성의 약 95배 정도)로, 이 별의 밀도가 태양의 50배에 달하는 것을 알 수 있다. 이 별은 용골자리 방향으로 3200광년 거리에 있다. OGLE-TR-122b에서 OGLE는 Optical Gravitational Lensing Experiment의 약자로, 항성의 광도변화를 측정해서 그 항성 주위를 도는 행성을 발견하고 암흑물질을 관측하는 프로젝트 이름이다. OGLE-TR-122b가 주성 앞을 지나가면서 가리는 현상이 관측되었기 때문에, b는 목성 크기 정도의 별이 실제로 존재함을 입증하는 첫 번째 사례가 되었다. 만약 목성이 지금보다 조금만 더 질량이 컸다면 우리 태양계도 태양이 둘인 세계가 되었을 것이다. OGLE-TR-122b의 모항성 밝기는 태양과 비슷하지만, 두 별이 매우 근접해 있기 때문에 현재 기술로 이 둘을 구분할 수 있는 해상도를 가진 영상을 얻기는 어렵다. ​ 이런 조그만 항성은 표면온도도 낮아서 상당히 어두운데다 맨눈으로 보면 붉은색을 띠기 때문에 적색왜성이라 부른다. 이들은 중력이 약해 연료인 수소를 소모하는 속도가 상당히 느리다. 태양과 같이 질량이 큰 항성들이 중심핵의 연료만을 사용하고 수명을 다하는 것과는 달리 적색왜성은 별 전체의 연료를 사용할수 있기 때문에 그 수명이 상당히 길다. 태양 질량의 10%인 적색왜성의 경우 그 수명이 무려 10조 년이나 된다. 현재 우주의 나이가 138억 년임에 비추어볼 때 거의 '영원'에 가까운 엄청난 수명인 셈이다. 이처럼 적색왜성은 우주에서 '장수의 종결자'이다. 이광식 통신원 joand999@naver.com　

신비로운 고리로 유명한 토성의 달 중에는 ‘데스 스타’(Death Star·죽음의 별)라 불리는 특이한 별칭의 위성이 있다. 바로 토성으로부터 18만 6000km 떨어진 궤도를 22시간 37분을 주기로 공전하는 위성 미마스(Mimas)다. 이 위성에 ‘죽음의 별’이라는 무시무시한 별칭이 붙은 이유는 영화 ‘스타워즈’ 속 제국군의 요새인 데스 스타의 모습과 닮았기 때문이다. 지난 13일(현지시간) 미 항공우주국(NASA)이 토성탐사선 카시니호가 촬영한 환상적인 토성의 고리와 미마스의 모습을 공개해 관심을 끌고있다. 사진 속 토성의 고리 우측 상단에 보이는 위성이 바로 미마스다. 픽셀당 15km인 이 사진은 지난 2월 16일 촬영된 것으로 미마스와 카시니호 사이의 거리는 약 250만 km다. 재미있는 점은 토성 덕에 미마스가 카메라에 포착됐다는 사실이다. 사실 지름 390km의 미마스는 스스로 빛을 내는 천체가 아닌 까닭에 잘 보이지 않는다. NASA 측은 "토성의 대기가 멀리서 오는 태양빛을 반사해 주위를 비춘 덕에 카시니호에 미마스가 포착된 것" 이라면서 "우리 달의 어두운 부분을 엷게 비추는 지구의 반사광과 같은 원리" 라고 밝혔다. 한편 지난해 10월 미국 코넬 대학 등 국제 공동연구팀은 미마스 표면 속에 거대 바다 혹은 럭비공 모양의 거대 바위가 숨겨져 있는 것으로 보인다는 논문을 발표해 화제를 모았다. 논문의 선임저자 라드완 타제딘 박사는 “미마스의 울퉁불퉁한 외양으로 봐서는 그 안에 물과 같은 ‘특별한 것’이 있을 것이라 상상이 되지 않는다” 면서 “만약 실제 물이 있는 것으로 확인된다면 토성의 달 엔셀라두스와 타이탄에 이어 태양계 내 새로운 오션 월드(ocean worlds) 멤버가 되는 셈”이라고 밝혔다. 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

지구는 생성 이후 지금까지 수많은 소행성과 혜성의 공격을 받았다. 지금도 먼지처럼 작은 운석 조각들은 지구 대기를 끊임없이 방문하고 있다. 가끔 지표로 떨어지는 운석은 귀한 몸으로 대접받기도 한다. 매년 혜성이 남긴 먼지층을 통과할 때면, 지구의 밤하늘은 비처럼 쏟아지는 유성우의 낭만에 젖는다. 하지만 2013년, 러시아 첼랴빈스크 시 인근 지역을 강타한 거대 운석 폭발은 소행성 충돌이 지구에 가져올 수 있는 잠재적인 위험에 대해서 다시 각인시켰다. 13~17m 사이 크기로 추정되는 소행성이 공중에서 폭발해 핵폭탄급 파괴력을 보여줬는데, 다행히 지표면 근처에서 폭발하지 않아 피해는 크지 않았지만 적지 않은 유리창이 깨지면서 많은 사람이 다쳤다. 미국 항공우주국(NASA) 및 유럽 우주국(ESA)의 과학자들과 세계 각국의 천문학자들은 이와 같은 소행성이 언제 다시 지구를 방문하게 될지 촉각을 곤두세우고 있다. 이것을 미리 발견하고 대책을 세우는 일은 천문학으로 인명을 구할 수 있는 흔치 않은 기회다. NASA는 지구 근접 천체(NEOs, Near-Earth Objects)와 잠재적 위험 소행성(PHA, potentially hazardous asteroid)의 리스트를 만들어 놓고 지구에 가까이 올 수 있는 소행성과 혜성들을 감시 중이다. 그런데 최근 소행성 하나가 천문학자들 사이에서 논쟁이 되고 있다. 이 지구 근접 소행성의 이름은 2012 TC4라는 생소한 명칭이지만, 한 가지 사실 때문에 논쟁거리가 되고 있다. 그 사실이란 이 소행성이 2017년 10월 12일, 지구에서 대략 9만4,800km 떨어진 지점까지 접근한다는 것이다. 이 정도 거리라면 지구에서 매우 가깝기는 하지만 충돌할 가능성은 없어 보인다. 문제는 이 예상 값에는 어느 정도 오차가 생길 수 있다는 점이다. 소행성 2012 TC4의 정확한 크기는 분명치 않지만 작게는 10m에서 크면 40m까지 가능하다는 분석이 나오고 있다. 만약 40m 크기이고 철이 주성분이라면 지구표면까지 내려와 큰 분화구를 만들 능력이 있다. 물론 핵무기급 폭발도 동시에 일어날 것이다. 따라서 천문학자들은 이 소행성의 지구 충돌 가능성을 두고 논쟁을 벌이고 있다. ESA의 추정으로는 실제 충돌 가능성은 100만분의 1 수준에 지나지 않을 것이라고 한다. 텍사스 대학의 다른 과학자는 0.00055%라는 예측값을 내놓았다. 그러나 이 소행성이 크기가 작아서 그 궤도는 약간 불안정하다. 운이 좋으면 지구에서 더 멀어질 수도 있지만, 경우에 따라서는 반대로 가까워질 수도 있다. 정확한 충돌 확률은 2017년이 가까워지면 확실해질 것이다. 그런데 만약에라도 이 소행성이 정말 지구에 충돌할 가능성이 있다면 대책은 있을까? NASA와 ESA는 미래 소행성 충돌을 막기 위한 몇 가지 연구 프로젝트를 동시에 진행 중이다. 문제는 이 해결책을 테스트하는 것이 2020년 이후라는 것이다. 만약 그 전에 소행성이 진짜 지구로 다가올 경우 마땅한 해결책이 없다. 현 단계에서 할 수 있는 가장 좋은 대책은 미리 경보를 울려 대피를 시키는 것이다. 쓰나미 경보가 쓰나미 자체를 막을 순 없어도 쓰나미로 인한 인명 피해를 줄일 수 있는 것과 마찬가지이다. 다만 소행성이 충돌할 수 있는 범위가 넓다는 점이 문제다. 천문학자들은 소행성 2012 TC4의 더 정확한 예상 경로를 알아내기 위해서 노력하고 있다. 다행히 이 소행성이 지구에 충돌할 가능성은 0%는 아니지만, 매우 낮다. 그런 만큼 좀 더 연구는 필요하겠지만, 지금부터 걱정할 필요는 없을 것 같다. 고든 정 통신원 jjy0501@naver.com

허블 우주망원경이 이달 25번째 생일을 맞이한다. 영국 일간 가디언은 그간 천체물리학 분야에서 혁명을 일으키고 과학자와 대중 모두를 사로잡은 허블 우주망원경이 이달 25주년을 맞이한다고 12일(현지시간) 보도했다. 미국항공우주국(NASA)과 유럽우주국(ESA)이 주축이 돼 개발한 허블 망원경은 1990년 4월25일(한국 시간) 우주왕복선 디스커버리호에 실려 지구 궤도에 안착했다. 현재 지구 상공 550km쯤에서 지구 공전 속도에 맞춰 시속 2만 8000km 정도로 이동하고 있는 허블 망원경은 지난 25년간 100만건이 넘는 관측 활동을 벌였고, 천문학자들은 이를 통해 1만2000건 이상의 논문을 발표했다. 허블 망원경은 1929년 당시 세계 최대였던 윌슨산 천문대 2.5m 망원경을 이용해 '우주가 팽창하고 있음'을 최초로 발견한 미국의 천문학자 에드윈 허블을 기념하기 위해 그의 이름이 붙여졌다. 허블의 발견은 과학자들에게 우주가 확장하고 있음을 보여줬고 결국 우주 탄생의 계기인 ‘빅뱅’(대폭발) 이론을 이끌어냈다. 허블 망원경은 지구로부터 거리가 134억 광년 거리에 있는 아주 먼 은하까지 관측해낼 만큼 뛰어난 성능을 갖추고 있다. 하지만 허블 망원경이 지구에 보냈던 첫 번째 이미지는 실망스러운 것이었다. 초점이 맞지 않아 뿌옇게 나왔던 것. 천문학자들은 오랜 기간 조사를 통해 허블의 눈이라고 할 수 있는 2.4m짜리 주 거울의 ‘구면 수차’가 허용 범위를 넘었다는 것을 밝혀냈다. 쉽게 말해 중력이 있는 지상에서 조립한 망원경이 중력의 지배에서 벗어난 우주에서 제대로 작동하지 않았다는 것이다. 이 문제를 해결하기 위해 1993년 12월 NASA의 우주 비행사들이 허블 망원경에 추가 보정 광학계인 코스타(COSTAR)를 장착해 비로소 기대했던 수준의 이미지를 받을 수 있었다. 이후 허블 망원경은 발사부터 교체 수리 등의 과정에서 총 100억 달러의 비용이 들어갔지만, 지금까지 기대했던 것보다 훨씬 더 많은 업적을 남겼다. 허블 망원경은 갓 태어난 별이나 죽어가는 별까지 별의 일생에 대해 우리가 더 잘 알 수 있도록 도와줬고 우리 은하와 비슷한 거대 나선 은하나 최근 은하 합병의 결과로 중단된 불규칙 은하를 발견하기도 했다. 지금으로부터 20년 전인 1994년 7월, 허블 망원경은 목성에 슈메이커-레비9 혜성이 충돌하는 역사적인 천문 사건을 관측하기도 했다. 또 허블 망원경은 태양을 공전하는 지구처럼 외계에도 행성이 항성을 공전하는 것을 처음으로 발견했고 이런 외계 행성에도 생명체의 기원이 될 수 있는 물질이 존재하는 것도 밝혀냈다. 아주 멀리 있지만 밝은 빛을 내는 천체인 퀘이사가 실제로 거대질량 블랙홀을 중심에 품고 있는 은하라는 것이나 초신성이 우주학자들의 이론보다 실제로 더 크다는 것도 보여줬다. 1998년에는 반중력 물질인 암흑 에너지 이론이 나오는데도 일조했다. 이 밖에도 허블 망원경은 우주의 나이가 지구의 약 3배인 138억 년임을 밝히는 것도 도왔다. 천문학자들은 1995년 12월 특별한 크리스마스 선물을 받기도 했다. 선물은 바로 허블 딥 필드. 이는 허블 망원경이 딥 필드 기법을 사용해 10일간 중첩 관측으로 3000개에 달하는 원시 은하를 발견해낸 것. 하지만 이런 허블 망원경도 노후화로 인해 후계자에 그 자리를 물려줄 준비를 하고 있다. 그 주인공은 '제임스웹' 우주망원경으로 현재 건조 중이며 오는 2018년에 발사될 예정이다. 이는 앞으로 천문학자들이 두꺼운 먼지 구름 너머 숨겨진 천체들을 살펴볼 수 있도록 도울 것이다. 그때까지 허블은 앞으로 남은 수년간 임무를 수행하며 우리를 즐겁게 할 것이다. 한편 NASA는 허블 망원경 25주년을 맞아 오는 23일부터 다양한 행사를 준비 중이다. 사진=NASA 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr