은하수는 지구에서 시선방향으로 보이는 우리은하의 가장자리 모습이다. 요즘은 빛 공해가 심해져 은하수를 보기 어렵지만, 캄캄한 밤하늘 지역에서 보면 하늘을 가로질러 뻗어있는 뿌연 띠를 볼 수 있는데, 서양에서는 그리스 신화의 여신 헤라가 흘린 젖이라고 여겨서 ‘밀키 웨이'(Milky Way)라 부른다. 이것이 무수히 많은 별들의 집적이라는 것을 최초로 알아낸 사람은 1610년 자작 망원경으로 은하수를 관측한 갈릴레오 갈릴레이였다. 우리가 맨눈으로 볼 수 있는 전천의 별 수는 대략 5~6000개 정도다. 이들은 육안으로 볼 수 있는 한계인 6등성 이상 밝기의 별들인데, 물론 망원경을 사용하면 더 많은 별들을 볼 수 있다. 그렇다면 우리 은하수 은하에는 대체 몇 개의 별들이 있을까? 뉴욕 이타카 칼리지의 조교수 데이비드 콘라이히는 “끔찍할 정도로 대답하기 어려운 질문”이라고 전제하면서 “일반적으로 은하의 별들은 정확히 셀 수가 없을 만큼 엄청 많기 때문”이라고 덧붙였다. 우리은하와 비교적 가까운 230만 광년 거리의 대형 은하 안드로메다 은하의 경우, 우리는 가장 크고 밝은 별만 구별할 수 있다. 태양 크기의 별은 우리가 보기 어려울 것이다. 따라서 천문학자들은 아래 기술 중 일부를 사용하여 은하의 별 개수를 추정한다. 우리은하의 구조 우리은하는 지름이 약 10만 광년인 막대 나선은하이다. 은하 바깥쪽을 보면 4개의 나선팔(2개는 메이저, 2개는 마이너)로 둘러싸인 중앙 팽대부가 드러날 것이다. 은하수의 주요 팔은 페르세우스자리 나선팔과 궁수자리 나선팔로 알려져 있다. 지구의 태양은 오리온 팔이라고 불리는 두 개의 작은 나선팔 중 하나에 있는 별이다.우리은하는 수십만 광년 지름의 거대한 가스 헤일로(halo)로 둘러싸여 있다. 천문학자들은 헤일로의 질량이 우리은하에 있는 모든 별들의 질량과 거의 같을 것으로 추정한다. 그러나 우리은하의 별들 중 많은 부분은 보기 힘들다. 은하 중심에 별, 가스, 먼지로 가득 찬 은하 팽대부와 초거대질량 블랙홀이 우리의 시야를 가리고 있기 때문이다. 이 지역의 물질 밀도는 너무 높아서 가장 강력한 망원경을 들이대도 관측 불가다. 20세기 초까지만 해도 천문학자들은 우리은하가 곧 전체 우주라고 생각하고, 우주의 모든 별들이 우리은하의 일부라고 생각했지만, 이런 상식은 미국의 신출내기 천문학자 에드윈 허블에 의해 여지없이 깨어졌다. 그는 당시 최대였던 윌슨산 천문대의 강력한 망원경으로 관측한 결과, 그때까지 우리은하 내의 ‘성운’으로 알고 있었던 안드로메다 은하가 실은 우리은하 밖에 존재하는 수많은 섬우주인 외부은하임을 증명해냈던 것이다. 별의 개수를 알려면 은하의 무게를 재라 천문학자들이 은하에 있는 별의 수를 추정하는 주된 방법은 은하의 질량을 결정하는 것이다. 이것은 은하의 회전과 방출하는 빛의 스펙트럼을 분석하여 알아낼 수 있다. 같은 질량의 은하라 하더라도 별의 유형과 전체 질량에 차이가 있을 수 있다. 콘라이히는 이에 대해 일반론을 말하기는 매우 어렵다고 경고하는 한편, 한 가지 차이점은 우리은하와 같은 나선은하와 타원은하 사이에서 볼 수 있다고 말한다. 타원은하는 나선은하에 비해 K형과 M형 적색왜성을 더 많이 가지는 경향이 있다. 타원은하는 나선은하보다 오래되었기 때문에 진화하는 동안 많은 가스를 방출하는 바람에 성간 가스가 더 적다. 일단 은하의 질량이 결정되면, 또 다른 까다로운 일은 그 질량의 얼마가 별들로 이루어져 있는지 알아내는 것이다. 은하를 이루는 질량의 대부분은 빛을 방출하지 않는 암흑물질로 구성되어 있기 때문이다. “은하를 모델링하고 별의 질량이 몇 퍼센트를 차지하는지 확인해야 한다”고 말하는 콘라이히는 “일반적인 은하에서 회전 곡률로 질량을 측정하면 그 중 약 90%가 암흑물질”이라고 설명한다. 은하계에 남아 있는 대부분의 물질이 확산 가스와 먼지로 구성되어 있기 때문에 콘라이히는 별의 비중은 전체 은하계 질량의 약 3%를 차지할 것으로 추정하지만 이는 다를 수도 있다. 또한 별 자체의 크기는 우리 태양보다 수십 배 작거나 클 수도 있다. 우리은하에는 대략 몇 개의 별이 있을까?그렇다면 은하수에 몇 개의 별이 있는지 확실히 알 수 있는 방법은 없을까? 우리은하를 맵핑하는 가이아 임무를 수행하는 유럽우주국(ESA)의 과학자 조스 더 브라우너에 따르면, 현재 우리은하 별의 추정치는 1000억에서 4000억 개 사이다. 더 브라우니는 명확한 수치를 알기는 어려울 것이라고 한다. 2013년부터 궤도를 돌고 있는 가이아 탐사선은 326광년 거리까지 태양 주변에 있는 17억 개의 별 위치를 매핑하는 데 성공했다. 천문학자들은 이 수치를 근거로 전체 은하계를 모델링할 수 있지만, 가이아조차도 가장 희미하고 작은 별을 보는 데 어려움을 겪고 있는 만큼 완벽한 수치를 결정하기는 어렵다. 브라우너는 “근본적인 문제는 매우 희미한 적색왜성의 광도(분포)를 측정한 다음, 갈색왜성까지 얼마나 되는지 그 숫자를 추정하는 것”이라고 설명한다. 적색왜성은 우주에서 가장 흔한 별이며 가장 오래 사는 별이기도 하다. 그러나 너무나 어둡기 때문에 식별하기가 어렵다. 갈색왜성은 더 어둡다. 이들은 기본적으로 핵융합을 시작하기에 충분한 물질을 축적하지 못한 실패한 별이다. 따라서 그것들은 별과 행성 사이의 위치하는 중간적인 천체로, 희미한 적색왜성보다 발견하기가 훨씬 더 어렵다. 브라우너는 “전체 이야기에서 두 번째 난관은 이중성인데, 그 빈도가 아직 완벽하게 밝혀지지 않았다”면서 “2025년 가이아의 임무가 끝날 때까지 과학자들이 우리은하의 별 수를 보다 근접하게 알게 되겠지만 상당한 불확실성이 남아 있을 것”이라고 예상했다. 참고로 '코스모스'를 쓴 유명 천문학자 칼 세이건은 4000억 개라는 데 손을 들었다.　　

암흑 에너지를 찾는 카메라가 초대질량 블랙홀을 둘러싸고 있는 젊은 별들의 모습을 잡은 놀라운 이미지가 공개되었다. 이 장면이 포착된 곳은 스페인 댄서라는 별명을 가진 NGC 1566 은하로, 아름다운 소용돌이 모양을 가져 이같은 별명을 붙었다. 우리 시선방향에서 정면으로 보이는 이 아름다운 거대 나선은하의 두 나선팔은 10만 광년 넘게 펼쳐져 있다. 사진은 칠레의 세로 톨롤로 범미주 천문대에 있는 암흑 에너지 카메라가 찍은 것이다. 무엇보다 NGC 1566의 아름다움은 균형 잡힌 성운의 팔은 물론 소용돌이치는 모습에 있다. 천문대를 관장하는 미국 국립과학재단 NOIRLab 프로그램의 성명에 따르면, 지구에서 약 7000만 광년 떨어진 황새치자리의 스페인 댄서 은하는 우리가 연구할 수 있는 우주적 사건의 범위 내의 영역에 있어 천문학자들에게 특히 인기가 높은 대상이다. 공개된 새로운 이미지는 그러한 유형의 천체 현상 중 몇 가지를 보여준다. 위의 사진은 특히 별의 나이를 극적으로 보여주고 있다. 스페인 댄서의 나선팔 부근에 어두운 우주 먼지 띠로 인해 분리되어 보이는 푸른색은 젊은 별들의 사슬이 만들어낸 것이다. 은하 중심부에 가까운 적색 영역에는 늙은 별들이 밀집해 있다. 2010년 천문학자들은 SN2010el 초신성에서 폭발하는 늙은 별 하나를 포착했다. 은하 중심부에는 보이지 않는 활동성 초대질량 블랙홀이 있는데, 이 블랙홀은 수시로 다양한 양의 빛을 방출하지만 과학자들은 그 속에서 정확히 무슨 일이 일어나고 있는지 규명해내지 못하고 있다. 천문대의 적외선 관측장비 덕분에 NGC 1566 및 유사한 은하에서 짙은 먼지 띠에 둘러싸인 별을 찾을 수 있게 되었다. 과학자들은 이 새로운 관측이 은하에서 별이 형성되는 타임라인을 이해하는 데 도움이 되기를 기대하고 있다.  

2019년 초 전 세계 과학자들이 ‘사건의지평선망원경’(EHT)를 이용해 인류 최초로 블랙홀의 모습을 촬영했다. 블랙홀은 크기 뿐만 아니라 형태도 다양한 것으로 알려져 있는데 현재 지구와 가장 가까운 곳에 위치한 블랙홀의 모습은 여전히 미스터리로 남아있었다. 이 같은 상황에서 한국천문연구원 전파천문본부와 스페인 안달루시아 천체물리학연구소(CSIS-IAA)를 비롯한 전 세계 30개 연구기관 67명의 과학자는 우리은하 중심에 위치한 궁수자리A 블랙홀(Sgr A)의 구조가 원형이라는 점을 밝혀냈다. 이번 연구결과는 천문학 분야 국제학술지 ‘천체물리학 저널’ 2월 22일자에 실렸다. 연구팀은 한국의 우주전파관측망(KVN)을 중심으로 한 동아시아 초장기선전파간섭계(VLBI)의 7㎜, 13㎜ 파장대 관측을 실시했다. VLBI는 수백~수천㎞ 떨어져 있는 여러 대의 전파망원경으로 동시에 같은 천체를 관측해 가상의 거대한 망원경을 구현해 분해능을 높이는 기술이다. 동아시아 VLBI는 서울, 울산, 제주에 있는 KVN 3기를 포함해 총 21개의 전파망원경으로 구성돼 있으며 이번 연구에는 13㎜ 파장대 관측에 10기, 7㎜ 파장대 관측에는 8기, KVN 3기는 두 파장 모두에서 관측했다. 궁수자리A 블랙홀은 태양계가 위치한 우리은하의 중심에 있는 지구에서 가장 가까운 초대질량 블랙홀이다. 이 때문에 블랙홀 주변에서 일어나는 현상을 연구하는데 최적의 대상이지만 은해 중심 주변의 가스구름 때문에 빛이 산란돼 관측이 쉽지 않았다.관측 결과, 궁수자리A 블랙홀이 거의 원형이라는 사실을 확인했고 이는 블랙홀이 주변 기체들을 끌어들이면서 형성되는 부착흐름의 회전축이 태양계쪽을 가리키고 있기 때문이라고 연구팀은 설명했다. 부착흐름은 블랙홀 근처 기체들이 중력으로 흡수되면서 빛을 내는 현상으로 블랙홀의 형태로 부착원반이 형성된다. 이번에 관측된 블랙홀의 크기는 부착흐름이 광속에 가까운 속도로 가속된 전자와 자기장으로 갖고 있다. 조일제 스페인 IAA 박사는 “궁수자리A 블랙홀은 인류가 처음 관측한 M87 블랙홀보다 지구와 훨씬 가깝지만 산란을 일으키는 가스구름에 둘러싸여 있어서 관측이 더 어렵다”며 “이번 연구는 동아시아 지역 전파망원경들로 구성된 관측망으로 우리에게 가까운 블랙홀의 본 모습을 보게된 것”이라고 설명했다.

지구의 표면은 70%가 물로 덮여 있다. 대체 이 물은 어디에서 왔을까? 우주의 혜성(더러운 얼음덩어리)이나 물을 포함한 원시 운석에 실려 왔다는 것이 외부 유입설이다. 최근 새로운 증거가 제시됐다. 처음부터 여기 존재했다는 것이다. 지난 14일 미국 로런스리버모어국립연구소 팀이 미 국립과학원회보(PNAS)에 발표한 논문을 보자. 1969~72년 미국이 아폴로 우주선을 통해 달에서 가져온 바위 표본 중 3개를 분석한 결과다. 잠깐, 지구의 물과 달의 바위에 무슨 관계가 있을까. 　사실 달은 지구의 역사를 연구하기 좋은 장소다. 애초에 달이 형성된 것이 약 45억년 전의 대충돌 사건 덕분이기 때문이다. 생성 초기인 아기 지구와 화성 크기의 행성 테이아가 부딪쳤다. 이때 고열에 증발한 대량의 물질이 다시 뭉쳐져 지금의 지구와 달이 됐다는 것이 지배적인 이론이다. 이 같은 흔적은 지구에서는 찾기 힘들다. 대규모 지각 변동이 일어나고 풍화와 침식이 계속됐기 때문이다. 달에는 이런 현상이 없다. 물론 표면에 수많은 운석이 충돌했으며 과거에는 화산도 활동했기 때문에 아주 온전한 것은 아니다. 다만 아폴로 달 탐사에서 가져온 암석 중 일부는 이 같은 변화를 덜 겪었기 때문에 좋은 표본이 된다. 　연구팀은 43억~43억 5000만년 전에 결정화한 3건의 표본에서 동위원소 비율을 분석했다. 대상은 휘발성을 띤 방사성 동위원소 루비듐87과 그 붕괴로 생기는 안정적인 스트론튬87이다. 이를 통해 원래의 루비듐87 함량을 추정할 수 있다. 중간 정도의 휘발성을 가진 루비듐87 등은 좀더 휘발성이 큰 물 같은 성분의 양을 추정하는 근거가 된다. 앞서의 표본을 선정한 기준은 첫째, 달 표면의 운석 충돌로 성분이 휘발하는 등의 변화를 적게 겪은 오래된 암석으로서 둘째, 대충돌 이전의 두 천체에 대한 정보를 제공하는 기준점 역할이다. 　분석 결과 자연계에 흔한 스트론튬86과 비교한 스트론튬87의 함량이 원시 운석에 비해 크게 적은 것으로 나타났다. 이는 지구와 달이 형성될 당시에 루비듐87을 비롯한 휘발성 물질의 양도 비슷하게 적었다는 것을 의미한다. 이들의 연구는 또 두 천체가 약 44억 5000만년 전 이후에 내행성계에서 생성됐다는 힌트를 제공한다. 이때는 태양계가 생성된 지 1억년이 조금 지난 즈음이다. 젊은 태양의 열기 때문에 이들 천체로부터 휘발성 물질들이 가열돼서 대량으로 날아가 버렸을 시기 이후라는 말이다. 　이번 연구 결과는 또한 지구와 달의 기원에 관한 다른 미스터리를 설명하는 데도 도움이 될 가능성이 있다. 오늘날 지구와 달에 있는 산소, 크로뮴, 타이타늄 동위원소의 구성은 비슷하다. 이는 당혹스러운 결과다. 대부분의 형성 모델에서는 이들의 구성이 달라야 하기 때문이다. 　미뤄 두었던 이야기를 하자면 지구에 있는 물은 사실 태양계의 다른 행성이나 위성과 비교할 때 상대적으로 적은 양이다. 다음은 미 항공우주국(NASA) 산하 제트추진연구소와 미국 지구물리데이터센터, 해양대기국의 자료를 종합한 내용이다. 호주의 비즈니스인사이더가 2016년 10월 8일 보도했다. 태양계의 행성과 위성에서 액체 상태인 물(얼음 제외)의 양을 보자. 지구의 물은 13억㎦ 분량(5위)으로 전체 부피의 0.12%에 불과하다. 1위는 목성의 위성 가니메데. 354억㎦에 이른다. 전체의 46%이며 얼음을 포함하면 70%에 가깝다. 토성의 위성 타이탄은 186억㎦(26%), 목성의 위성 칼리스토는 53억㎦(9%)다. 유로파는 지구의 달보다 작지만 26억㎦(16%)다. 심지어 명왕성은 지구 크기의 1%도 안 되지만 10억㎦(15%)의 물을 지닌 것으로 추정된다. 다만 액체 상태의 물이 표면에 있을 정도로 태양에서 멀지도 가깝지도 않은 적당한 거리에 있는 것은 지구뿐이다.

우리은하는 초기에 천문학자들이 생각했던 것보다 더 많은 은하를 잡아먹은 것으로 밝혀졌다. 가이아 탐사선은 우리은하에서 초창기에 일어났던 은하 충돌의 잔해를 발견했다. 지금은 '폰투스'라는 별명을 얻은 이 충돌 은하는 우리은하가 지금의 모습처럼 보이기 훨씬 이전에 우리은하에 충돌해 합병되었다. 가이아 탐사선을 운용하는 유럽우주국(ESA)은 2월 17일 성명을 통해, 폰투스는 우리은하에 너무 가까이 다가오는 바람에 약 80~100억 년 전 우리은하의 중력에 잡혀 합쳐진 은하라고 밝혔다. ESA는 이 은하 합병과 같은 사건이 "오늘날의 우리은하를 만드는 데 영향을 미친 작은 은하들의 '가계도'를 보여주기 때문에 우리은하를 연구하는 데 중요하다"고 덧붙였다. 가이아는 2013년에 우주로 발사되어 이전의 어떤 탐사선보다 정확한 3차원 은하 지도를 작성하는 야심찬 임무를 수행해오고 있다. 가이아 웹사이트에서 임무 관리자들은 우리 태양 근처에 있는 별과 다른 천체의 움직임이 우리은하의 구성과 형성 및 진화에 대한 통찰력을 제공해줄 것이라고 기대한다. 은하 합병에 대한 이 최신 연구는 오래된 별들의 구상성단, 금속성이 적은 별 및 기타 흥미로운 천체로 가득 찬 영역인 우리은하의 헤일로(halo)에 대한 연구를 하다가 건져올린 것이다. 헤일로는 성간물질과 구상성단 구성된 것으로, 은하 전체를 구형으로 감싸듯이 분포하고 있는 구름 같은 것을 가리킨다.ESA는 연구에 대한 보도자료에서 헤일로의 '외부 은하'가 우리은하에 충돌하는 속도에 따라 다른 방식의 충돌 양상을 나타낼 수 있다고 밝혔다. ESA는 이어서 "외부은하가 우리은하의 중력에 잡히면 조석력으로 알려진 거대한 중력이 그것을 끌어당긴다"고 설명하면서 "이 과정이 천천히 진행되면 병합 은하의 별들은 헤일로에서 쉽게 구별할 수 있는 광대한 별 흐름을 형성하게 되고, 이 과정이 빠르게 진행되면 병합 은하의 별들이 헤일로 전체에 넓게 흩어져 명확한 충돌 흔적을 남기지 않게 된다"고 덧붙였다. 그러나 별이 병합하는 은하를 감지할 수 있는 유일한 방법은 아니다. 만약 침입한 은하가 구상성단이나 작은 위성은하를 포함하고 있다면, 이것들도 헤일로에 나타날 수 있다. 새로운 연구는 이 데이터를 찾는 데 초점을 맞췄다. 과학자들은 이 은하충돌의 이름을 그리스 신화의 이름을 따서 명명했는데, 폰투스는 땅의 여신인 가이아의 첫 번째 자녀 중 하나다. 폰투스 충돌 사건을 찾는 것 외에도 팀은 이미 알려진 궁수자리, 고래자리, 가이아-소시지 은하 등 5개의 다른 병합 그룹을 비롯해 데이터에서 확인 가능한 6번째 그룹을 식별했다. ESA는 폰투스와 이러한 다른 대부분의 사건이 80~100억 년 전 같은 시기에 일어났지만, 궁수자리는 50 ~ 60억 년 전으로 더 최근에 발생했다고 언급했다. 또한 궁수자리 사건에 대해 "따라서 우리은하가 아직 완전히 충돌은하를 교란시키지 못했다"고 덧붙였다. 이 연구를 기반으로 한 새로운 연구는 독일 하이델베르크에 있는 막스 플랑크 천문학연구소의 천체물리학자 키야티 말란이 이끌었으며, '아스트로피지컬 저널' 2월 17일자에 발표되었다. 

제임스웹 우주망원경의 핵심 기기가 테스트에서 잘 작동하고 있다는 사실이 발표되었다. 웹 망원경의 시운전 작업에 관련된 두 우주기관에 따르면, 캐나다 우주국(CSA)을 대신하여 하니웰 사가 제공한 FGS(Fine Guidance Sensor)가 지난 2월 17일(미국동부시간) 추적 모드에서 특정 가이드 별을 성공적으로 '고정'시켰다고 CSA가 보고했다. 이는 웹 망원경 시운전에서 중요한 이정표라고 관련 과학자들이 밝혔다. 지금까지 FGS가 잘 작동하고 있기 때문에 앞으로 이 장비는 망원경의 주경을 구성하는 18개 조각 거울의 정렬 작업을 지원하는 데 사용될 것이라고 CSA는 덧붙였다. 웹 엔지니어들은 지난주 거울 정렬 작업을 진행하던 중 여러 조각 거울들이 잡은 단일 별의 첫 번째 이미지를 발표했다.  "앞으로 몇 주 안에 FGS의 도움으로 각 조각 거울들은 신중하게 조정되어 개별적으로 잡은 가이드 별의 상들을 포개 하나의 상으로 만들고,망원경의 나머지 광학 요소를 보정해 궁극적으로 완벽하게 초점이 맞는 별의 이미지를 창출할 것"이라고 CSA는 밝혔다.  FGS 과학자들은 "웹이 천체 목표물에 계속 고정되도록 하기 위해 FGS는 시야에서 가이드 별의 정확한 위치를 1초에 16회 측정하고, 그 데이터를 망원경의 조향 거울에 초당 3회 보내 조정한다"고 성명에서 밝혔다.  가이드 별 고정이란 이정표에 대해 말하면서 과학자들은 가이드 작업이 지금까지 잘 진행되고 있는 것은 '감동적인 일'이라고 소감을 밝혔다. 그들은 또한 FGS가 웹의 근적외선 카메라(NIRCam)가 정확한 방향을 가리키도록 계속 지원하기를 기대하고 있다.  과학자들은 "이제부터 망원경 거울의 정렬 과정은 FGS 가이딩으로 진행되고, NIRCam 이미지는 거울 조정을 위한 진단 정보를 제공할 것"이라고 덧붙였다.  지난해 12월 25일 발사 후 기기가 여전히 냉각 단계에 있고 우주 깊숙한 라그랑주 지점까지 한 달 동안의 여행했기 때문에 웹의 시운전 기간은 앞으로 몇 개월이 걸릴 것으로 예상되고 있다. 웹 망원경은 우주에서 열을 방출하는 천체를 근적외선 영역에서 관측하기 위해 섭씨 영하 233도에서 작동하도록 설계되어 있다.   

지난해 12월 블랙홀 탐사를 위해 발사된 차세대 X-선 우주망원경이 첫 천체 이미지를 지구로 보내왔다. 미 항공우주국(NASA)은 14일(현지시간) 블랙홀 탐사용 X선 위성(IXPE, Imaging X-ray Polarimetry Explore)이 촬영해 전송한 첫번째 천체사진을 공개했다. 지구로부터 1만 1000광년 떨어져 있는 카시오페이아A 초신성의 자기장이 빛나는 놀라운 장면이다. NASA의 차세대 X선 트리플 카메라 관측 위성인 IXPE는 세 개의 독립된 망원경을 이용해서 편광 X선을 관측할 수 있는 최초의 우주망원경으로, 중성자 별, 블랙홀, 암흑 에너지, 암흑물질 등과 같은 우주 현상을 포착하기 위해 지난해 12월 9일 발사됐다. 탐사선은 첫 번째 이미지를 캡처할 준비를 하기 위해 다양한 시스템을 확인하면서 우주에서 첫 달을 보낸 후 최초의 과학 이미지를 보내온 것이다. 사진은 17세기 초신성으로 폭발한 별의 잔해인 카시오페아 A를 보여준다. NASA의 성명에 따르면, 그 폭발은 충격파를 바깥쪽으로 보내 주변 가스를 가열하고 우주선 입자(고속 전자와 원자핵)를 가속시켜 다양한 물질 구름을 생성했다. IXPE의 인상적인 이미지에서 볼 수 있듯이 이 구름은 X선 빛에서 놀라울 정도로 밝게 빛난다. "카시오페아A의 IXPE 이미지는 참으로 아름다우며, 우리는 이 초신성 잔해에 대해 더 많은 것을 알기 위해 편광 측정 데이터를 분석할 예정"이라고 로마에 있는 국립 천체물리학연구소(INAF)의 IXPE 이탈리아 수석 연구원 파올라 소피타가 NASA 성명에서 말했다. NASA가 공개한 사진은 IXPE와 또 다른 X선 우주망원경인 찬드라가 찍은 사진을 합성 가공한 이미지의 가장 눈에 띄는 특징은 거의 네온에 가까운 마젠타 색상이지만, 가시광선에서는 실제로 그렇게 보이지 않는다. 그러나 X선 방사선을 나타내는 이 색상은 과학자들에게 유용한 가이드이다. 색상이 진할수록 X선 빛이 더 강렬해진다. 또한 이미지에서 푸른 번개처럼 보이는 것은 NASA의 찬드라 X선 우주망원경으로 본 고에너지 X선을 나타낸다. 두 망원경은 모두 X선을 관찰하지만 서로 다른 종류의 감지기를 가지고 있기 때문에 함께 작동하면 더 완전하고 상세한 데이터를 생성할 수 있다.​ 찬드라는 1999년 발사 후 첫 이미지로 동일한 카시오페이아A 초신성을 촬영해 전송한 바 있다. 성간물질에 초신성 폭발 빛이 반사돼 군데군데 빛나고 있는 모습이다. 당시 찬드라가 보낸 사진은 초신성 폭발 후 중심부에 블랙홀이나 중성자별로 추정되는 잔해가 남아 있음을 보여줬으며, 반사된 해당 사진들을 분석하면 초신성의 빛이 성간물질에 부딪혀 어디까지 확산됐는지를 알 수 있다.  IXPE 수석 연구원 마틴 C. 바이스코프는 NASA 성명에서 "이번 IXPE가 찍은 카시오페이아A 초신성 모습은 찬드라가 보내왔던 사진만큼 역사적 결과물로 평가된다"며 "이는 현재 분석 중인 카시오페이아A에 대해 이전에 볼 수 없었던 새로운 정보를 얻을 수 있는 IXPE의 잠재력을 보여준다"라고 밝혔다. NASA는 이번에 전송된 카시오페이아A 초신성의 X선 편광 데이터를 통해 직경이 10광년에 이르는 초신성 잔해의 편광 데이터를 처음으로 확인할 수 있을 것으로 보고 있다. 현재 NASA는 해당 이미지의 데이터를 통해 최초로 카시오페이아A 초신성의 X선 편광 분포도 작성을 시도 중이다.

딱 32년 전인 1990년 2월 14일, 미 항공우주국(NASA)의 보이저 1호 우주선은 태양계의 첫 번째 가족사진을 찍었다. 보이저 1호는 당시 태양계의 그랜드 투어를 마치고 인간이 만든 피조물로는 최초로 태양계를 떠나 성간 우주로 향하던 중이었다.   '태양계 가족사진' 아이디어를 낸 사람은 <코스모스> 책과 동명의 TV 우주 다큐로 유명한 천문학자 칼 세이건이었다. 보이저 계획의 화상 팀을 맡았던 세이건은 보이저 1호가 태양계를 떠나면서 카메라를 돌려 이 사진을 찍도록 몇 년 동안 NASA를 설득했다.   그러나 반대가 만만찮았다. 그것이 조망효과로 인류의 의식을 약간 바꿀 수 있을지는 모르지만, 과학적으로는 별로 의미가 없다는 게 그 이유였다. 게다가 망원경을 지구 쪽으로 돌리면 자칫 태양빛이 카메라 망원렌즈로 바로 들어가 고장을 일으킬 위험이 크다는 것도 큰 이유였다. 이는 끓는 물에 손을 집어넣는 거나 다름없는 위험한 행위라고 NASA 과학자들은 생각했다.   그러나 상황은 반전되었다. 마침 새로 부임한 우주인 출신 리처드 트룰리 신임 NASA 국장이 결단을 내렸다. "좋아, 그 멀리서 지구를 한번 찍어보자!" ​트룰리는 우주에서의 조망이 인간의 의식에 얼마나 강한 영향을 미치는가를 몸소 체험한 우주인 출신이기에 이런 결정을 내릴 수 있었던 것이다.   보이저 1호가 출발한 지 13년 만인 1990년 2월 14일, 지구로부터 60억km 떨어진 해왕성 궤도 부근을 지날 때 지구로부터 날아간 명령이 전달되었다. 보이저 진행방향에서 카메라를 지구 쪽으로 돌려 지구를 비롯한 태양계 가족사진을 찍으라는 명령이었다. 60억km는 지구-태양 간 거리(1AU)의 40배에 달하는 엄청난 거리였다.   촬영 당시 보이저 1호는 행성들의 공전면인 황도면에서 32도 떨어진 위에 있었다. 태양계를 아래로 내려다 보는 각도였기 때문에 강렬한 태양빛을 약간 피해 6개 행성들을 찍을 수 있었다. 그림은 실제로 보이저가 찍은 60컷의 프레임을 결합한 모자이크이다. 오른쪽에서 왼쪽 순으로 해왕성, 천왕성, 토성, 태양, 금성, 지구, 목성이 잡혔다. 그러나 수성은 너무 밝은 태양빛에 묻혀 버렸고, 화성은 카메라에 반사된 태양광 때문에 잡히지 않았다.  이 사진은 실제 사람의 눈으로 보이는 것과는 다르게 찍혔다. 이유는 최대한 정교한 상을 잡기 위해, 각 천체마다 다른 노출 시간과 필터를 사용했기 때문이다. 태양의 경우 강한 빛 때문에 촬영관에 손상을 주지 않기 위해 가장 어두운 필터를 사용했고 노출 시간도 짧게 했다. 사진들 대부분은 와이드 앵글이었지만 태양 근처 행성들의 경우 좁은 앵글로 찍었다.  이 태양계 가족사진은 보이저 1호가 성간공간으로 진입하기 전에 찍은 최후의 사진이 되었다. 이 중 작은 점 하나로 보이는 지구 부분은 칼 세이건에 의해 '창백한 푸른 점'이라는 별명을 얻은 유명한 사진이 되었다. 사진에서 지구 위를 지나가는 광선은 실제 태양광이 아니라 보이저 1호의 카메라에 태양빛이 반사되어 생긴 것으로, 우연한 효과에 불과하다. 칼 세이건은 이 사진에서 깊은 감명을 받은 나머지 이 '한 점 티끌'을 ‘창백한 푸른 점(The Pale Blue Dot)’으로 명명하고 “여기 있다! 여기가 우리의 고향이다”라고 시작되는 감동적인 소감을 남겼다. 그는 또 '창백한 푸른 점'이라는 제목의 책을 쓰기도 했는데, "지구는 광활한 우주에 떠 있는 보잘것없는 존재에 불과함을 사람들에게 가르쳐주고 싶었다" 라고 밝혔다.   보이저 1호가 찍은 지구의 모습은 그야말로 광막한 허공중에 떠 있는 우주의 먼지 한 톨이었다. 그 한 티끌 위에서 80억 인류가 오늘도 아웅다웅하며 살아가고 있는 것이다. 이제껏 찍은 모든 천체 사진 중 가장 철학적인 천체사진으로 꼽히는 이 '창백한 푸른 점'을 보면 인류가 우주 속에서 얼마나 외로운 존재인가를 느끼게 되며, 지구가, 인간이 우주 속에서 얼마나 작디작고 연약한 존재인가를 절감하게 된다.   이 사진을 찍은 보이저 1호는 그후 22년을 더 날아간 끝에 2012년 8월 태양계를 벗어나 성간공간으로 진출했다. 현재 보이저 1호는 2022년 2월 기준으로 태양권덮개(헬리오시스)를 벗어나 성간 우주에 진입한 상태이며, 태양으로부터 약 230억km(145AU), 21광시(光時) 떨어진 성간 공간을 날아가고 있다. 2025년까지 작동하다가 그후 저력 고갈로 우주의 미아로 표류하게 될 것이다. 

다음달 달과 충돌할 것으로 보이는 로켓의 잔해가 앞서 알려진 것과 달리 중국이 발사한 것으로 확인됐다. 지난 몇 년간 스페이스X의 팰컨9 로켓 궤도를 추적해 온 미국의 천문학자 빌 그레이는 지난달 말 “팰컨9 로켓과 달의 충돌 경로를 계산한 결과, (미국시간으로) 3월 4일, 로켓이 시속 9000㎞의 속도로 달에 충돌할 것이라는 답을 얻었다”고 밝힌 바 있다. 하지만 최근 빌 그레이는 ‘수정 사항’을 공개했다. 달과 충돌하는 로켓이 스페이스X의 팰컨9이 아니라 중국 창정 로켓의 일부라는 것이다. 조지니 박사는 NASA의 데이터베이스를 이용해 우주를 떠다니는 천체들의 궤도를 분석했고, 그 결과 팰컨9의 로켓의 궤도는 달과 가까워지지 않는다는 결과를 빌 그레이에게 전달했다. NASA 전문가로부터 이 사실을 접한 빌 그레이는 자신이 수 년간 분석해 온 자료를 다시 확인했고, 달과 충돌하는 물체는 중국의 창정-3C 로켓 일부로 확인됐다고 수정했다.스페이스X의 팰컨9 로켓은 2015년 발사됐지만, 임무를 모두 마친 뒤 연료 부족으로 지구 귀환이 불가능했다. 이후 팰컨9은 광활한 우주를 떠도는 우주 쓰레기로 전락했고, 인류의 피조물이 의도와 다르게 달과 충돌하는 최초 사례가 될 전망이 나왔다.  미국 폭스뉴스 등 해외 언론의 12일 보도에 따르면, 빌 그레이는 최근 미국항공우주국(NASA) 제트추진 연구소의 존 조지니 박사로부터 의문을 제기하는 연락을 받았다. 창정 로켓은 중국국가항천국이 개발한 우주발사체로, 2014년 10월 당시 달의 시료를 채취해 지구로 가져오는 창어 5호 발사에 앞서 시험적으로 이뤄진 ‘창어 5호-T1’ 미션에서 달로 소형 탐사선을 보내는 데 이용됐다. 빌 그레이는 자신의 홈페이지에 “창정 로켓의 발사 시점과 궤적 등이 달에 충돌할 물체의 궤도와 거의 정확하게 일치한다”면서 “다음 달 4일 낮 12시25분(한국시각 오후 9시25분) 달에 충돌할 물체는 창어 5호-T1 미션에 사용된 로켓이라고 믿고있다“고 밝혔다. 창정 로켓이 달과 충돌할 경우 지구에는 큰 영향을 미치지 않을 것이라는 게 전문가들의 공통적인 의견이다. 다만 전문가들은 로켓이 달 표면에 충돌하는 순간, 달에는 직경 10m 이상의 분화구가 만들어질 것으로 보인다고 예측했다.또, 로켓이 달의 뒤쪽 적도 부근에 추락할 예정이기 때문에, 지구에서는 로켓과 달의 충돌 현장을 관측하기가 쉽지 않을 것으로 전망했다. 한편, 팰컨9과 창정 로켓은 임무를 마친 뒤 회수되지 못하고 우주에 버려진 수 많은 우주 쓰레기 중 일부에 불과하다. 그동안 중국은 스페이스X 등 미국 민간우주기업이 우주에 쏘아 올린 물체 때문에 우주쓰레기가 늘고, 이것이 자국 위성과 우주비행사 등에 부정적인 영향을 미친다고 지적해 왔다. 그러나 중국 역시 지난해 5월 창정-5B호 로켓 잔해물이 남태평양에 추락하는 등 우주쓰레기로 인한 긴장을 촉발한 바 있다.미국 하버드-스미소니언 천체물리학센터의 조너던 맥도웰 교수는 “지난 수십 년 동안 대형 물체 50여 개의 이동 경로를 완전히 파악할 수 없게 됐다”며 “이번과 같은 일(달에 인류의 물체가 충돌하는 일)이 이전에도 발생했지만, 우리가 인지하지 못했을 뿐일지도 모른다”고 말했다.

지구 주변의 우주 쓰레기로 떠돌다 3월 초 달에 떨어져 충돌할 것으로 예측된 로켓 잔해가 미국 우주기업 스페이스X의 팰컨9가 아니라 중국 로켓의 잔해로 추정된다는 주장이 나왔다. 미국의 과학기술 관련 매체 ‘아르스 테크니카’(ars technica) 등에 따르면 팰컨9 로켓 잔해의 달 충돌 가능성을 경고한 지구 근접물체 추적 전문가 빌 그레이는 지난 12일 자신의 웹사이트를 통해 자신의 앞선 예측이 잘못됐다며 중국의 창정-3C 로켓을 추락 추정 물체로 다시 지목했다. 2015년 첫 관측 뒤 팰컨9 로켓 2단계 추진체 추정그레이가 동료들과 문제의 물체를 추적하기 시작한 것은 2015년이었다. 임시로 ‘WE0913A’로 명명된 이 물체를 추적한 결과 이것이 자연적으로 생성된 것이 아닌 인공물이라는 추정이 나왔다. 지구 근접 천체를 추적하는 소프트웨어 ‘명왕성 프로젝트’(Project Pluto)를 만든 그레이는 앞서 지난달 말 WE0913A이 달에 충돌할 것이라는 예측을 내놨다. 또 달에 충돌할 이 물체가 2015년 2월 11일 미국 국립해양대기국(NOAA)의 심우주기후관측위성(DSCOVR)을 쏘아 올린 팰컨9 로켓의 2단계 추진체로 추정된다고 밝혔다. 이 예측은 민간 우주산업을 주도하며 수많은 로켓과 위성을 쏘아 올린 스페이스X가 우주쓰레기를 대량 발생시키고 있으며 심지어 달에까지 그 영향이 미치고 있다는 점에서 우주쓰레기에 대한 경각심과 책임론까지 불러일으켰다. 그레이는 당시 팰컨9 로켓의 2단 추진체가 DSCOVR 위성을 심우주에 올려놓기 위해 높은 고도까지 올라갔고, 발사 이틀 뒤 달 주변을 지나는 WE0913A가 포착된 점 등을 들어 이를 팰컨9의 잔해로 추정했다. 물체의 반사도나 예측 궤도, 시간 등이 비슷하다는 점도 근거로 들었다. “너무 달에 가깝다” 반론…중국 달 탐사 로켓 가능성 부상그러나 다른 가능성이 제기되면서 시선이 스페이스X에서 다른 쪽으로 옮겨가는 반전이 일어났다. 미국 항공우주국(NASA) 제트추진연구소(JPL) 엔지니어 존 조르지니가 그레이에게 이메일을 통해 DSCOVR 위성의 궤도가 달에 근접하지 않는데 이를 실어 보낸 로켓의 2단 추진체 잔해가 달에 충돌할 정도로 가깝게 다가간다는 것은 이상하다는 지적을 했기 때문이다. 이를 계기로 그레이는 WE0913A가 팰컨9가 아닌 다른 로켓의 잔해일 가능성을 다시 살펴보기 시작했다. 그레이는 WE0913A가 2014년 10월 23일 달의 시료를 채취해 지구로 가져오는 중국의 창어 5호 발사에 앞서 시험적으로 이뤄진 창어 5호-T1 미션에 사용된 로켓의 잔해로 추정된다는 새로운 가설을 제시했다. 창어 5호-T1 미션의 소형 탐사선을 보내기 위해 쏘아 올린 창정-3C 로켓의 잔해라는 것이다. 그 근거로 창정-3C 로켓의 발사 시간과 달의 궤적이 곧 달에 충돌할 WE0913A의 궤도와 거의 일치한다는 점을 들었다. 그레이는 “이 역시 아직 ‘정황적’ 증거이지만 나는 상당히 확실할 것으로 보고 있다”면서 “3월 4일 낮 12시 25분(한국시간 오후 9시 25분) 달에 충돌할 물체는 창어5호-T1 미션의 로켓 잔해라 믿는다”고 말했다. 실시간 관측 불가…“달에 대해 더 많이 알 수 있을 것”인류가 쏘아 올린 로켓 잔해가 달에 충돌할 것이라는 예측은 우주쓰레기에 대한 경종을 울리는 계기가 됐지만 NASA의 한 대변인은 앞서 AFP통신에 “흥미로운 연구 기회를 제공할 수 있는 독특한 사건”이라는 견해를 밝혔다. 충돌 지역이 달 뒷면이라 지구에서 관측할 수 없고, 달 궤도를 도는 달정찰궤도선(LRO)도 충돌 예측 시점에 다른 위치에 있을 예정이기에 실시간으로 충돌 과정을 지켜볼 수는 없지만, 4t에 달하는 로켓의 잔해가 시속 9000㎞의 속도로 충돌하며 만들 크레이터(충돌구)의 전후 이미지를 비교해 분석함으로써 달에 관해 더 많은 것을 알 수 있을 것이라는 설명이다. 달 연구를 위해 인도 우주선 찬드라얀1호를 일부러 충돌시킨 전례가 있지만, 이번처럼 인공 물체가 의도치 않게 달에 충돌하는 것은 처음 파악된 사례다.

2021년에 확인된 베르나디넬리-번스타인 혜성(이하 BB 혜성)은 지름이 137㎞로, 공식적으로 관측된 혜성 중 최대를 기록한 혜성이다. 이는 서울-공주간 거리에 맞먹는 지름으로, 남한땅의 반만 한 크기라 할 수 있다. 이 같은 사실은 출판 전 데이터베이스인 아카이브(arXiv)에 보고됐으며, 현재 ‘천문학 및 천체물리학 회보’에 게재가 승인된 이 새로운 기록은 헤일-밥 혜성을 1위 자리에서 밀어냈다. 기존 기록은 1995년에 발견된 헤일-밥 혜성으로 지름이 대략 74㎞이며, 대중적으로 잘 알려진 핼리 혜성의 지름이 약 5.6㎞인 것과 비교하면 이 혜성이 얼마나 큰지 알 수 있다. 공식명칭 혜성 2014 UN271로 알려진 BB 혜성은 최초 발견자인 미 펜실베니아대 우주론자 게리 번스타인과 미 워싱턴대 박사후 연구원인 페드로 베르나디넬리의 이름을 따서 명명됐으며, 이들은 암흑 에너지 조사 데이터 세트에서 이 혜성을 처음 발견했다.  BB 혜성을 보여주는 이미지는 2014년으로 거슬러 올라가는데, 그해부터 혜성 이미지를 본 베르나디넬리와 번스타인은 이후 몇 년 동안 이미지를 연구하면서 작은 점이 움직이는 것을 알아차렸다.당시 BB 혜성은 연구자들이 크기를 측정하기에는 너무 멀리 떨어져 있었지만 꽤 클 것으로 추정할 수는 있었다. 혜성은 태양계의 가장자리를 둘러싸고 있는 얼음 덩어리와 암석 덩어리인 오르트 구름에서 온 것으로, 그 궤도는 태양에서 1광년 거리로, 공전주기는 무려 550만 년이나 된다. BB 혜성은 현재 태양계 내부를 향해 날아오고 있는 중이다. 2031년에 지구에 가장 가까워지만, 그래도 지구와의 거리가 16억㎞로, 토성의 궤도 밖을 돌 것으로 보여 지구에 위협이 될 만큼 가깝지는 않다. 새로운 연구는 파리천문대 천문학자인 엠마뉴엘 를로슈가 주도했으며, 혜성이 19.6AU(1AU는 지구-태양간 거리 1.5억km) 떨어져 있을 때인 2021년 8월에 촬영한 남미의 아타카마 대형 밀리미터 집합체(ALMA)의 데이터를 사용했다. 연구원들은 혜성의 벌크에서 나오는 마이크로파 복사의 파장을 연구해 혜성의 크기를 추정할 수 있다. 연구자들은 이것은 이런 유형의 측정이 수행된 이래 가장 긴 거리의 측정이라고 새 논문에서 밝혔다. 연구자들은 이처럼 멀리 떨어져 있는 혜성을 측정하는 작업이 흥미진진했다고 덧붙였는데, 왜냐하면 이 혜성이 지구에 가까워지면 덩치가 크게 줄어들기 때문이다. 혜성이 태양에 가까워지면 먼지와 가스의 꼬리가 팽창하게 되고 그에 따라 본체는 수축하게 된다. 헤일-밥 혜성이 가장 가까이 접근했을 때 맨눈으로 볼 수 있었던 것과는 달리 이 혜성은 최근 거리에 접근해도 맨눈으로는 관측이 불가능하다. 그러나 과학자들은 혜성으로부터 오르트 구름의 천체에 대해 많은 것을 알아낼 수 있을 것으로 기대하고 있다. 장주기 혜성의 고향인 오르트 구름은 태양계를 껍질처럼 둘러싸고 있는 가상의 천체집단이다. 거대한 둥근 공처럼 태양계를 둘러싸고 있으며 수천억 개를 헤아리는 혜성의 핵들로 이루어져 있다. ALMA 전파망원경과 같은 대형 망원경을 사용하면 혜성이 지나갈 때 혜성의 화학적 구성에 대해 더 많은 것을 알 수 있을 것이며, 더불어 혜성의 온도, 회전 및 모양에 대해서도 보다 자세히 알게 될 것이라고 를로슈와 그의 동료들이 논문에 밝히고 있다.

미 항공우주국(NASA)은 목성에서 지금까지 본 것 중 가장 강력한 에너지의 빛을 감지했으며, 그 과정에서 마침내 30년 된 미스터리를 풀었다. 새로운 연구에서 NASA의 누스타(NuSTAR) 우주 천문대를 사용하는 연구원들은 목성에서 볼 수 있는 가장 높은 에너지의 빛을 발견할 수 있었다. X선 복사인 빛은 지구 이외의 태양계 행성에서 볼 수 있는 가장 높은 에너지의 빛이다. 그러나 이 발견은 단지 그것으로만 그친 것이 아니다. 그것은 또한 과학자들이 NASA의 율리시스 태양 탐사선이 1992년 목성의 옆을 플라이바이 했을 때 목성의 X선을 보지 못한 이유를 이해하는 데 도움을 준다.목성에서 X선이 발견된 것은 이번이 처음이 아니다. NASA의 찬드라 X선 관측소와 유럽 우주국의 XMM-뉴턴 관측소는 모두 이 거대한 행성의 오로라에서 나오는 저에너지 X선을 관측한 바 있다. 목성의 북극과 남극에서 발생하는 목성의 오로라는 목성의 화산 위성인 이오에서 방출되는 이온이 극을 향한 행성의 자기장에 의해 가속되어 생성된다. 그곳에서 이온은 목성의 대기와 상호작용함으로써 X선을 방출하고 오로라 쇼를 펼친다. 2016년 목성에 도착한 NASA의 주노 탐사선은 이오의 전자 역시 행성의 자기장과 상호작용한다는 사실을 발견했다. 과학자들은 이오의 전자가 행성의 오로라보다 훨씬 더 강력한 X선을 생성할 수 있을 것으로 생각했는데, 이번에 누스타의 관찰을 통해 연구원들은 이오의 전자가 실제로 고에너지 X선을 생성하고 있음을 처음으로 확인했다. 2012년 우주에 발사된 누스타는 고에너지 X선으로 우주를 탐사하는 X선 우주망원경이다.이번 연구의 주저자이자 컬럼비아 대학의 천체물리학자인 카야 모리는 성명에서 "행성이 누스타 감지하는 범위에서 X선을 생성하는 것은 상당히 어려운 일"이라고 말하면서 "그러나 목성은 거대한 자기장을 가지고 있으며 게다가 매우 빠르게 자전하는데, 이 두 가지 특성이 행성의 자기권으로 하여금 거대한 입자 가속기처럼 작용하게 하여 강력한 에너지를 방출한 것"이라고 설명한다. 이 고에너지 X선을 발견함으로써 연구원들은 진행 중인 미스터리를 풀 수도 있었다. 1992년에 TK 에이전시의 율리시스 우주선은 목성 옆을 날아갔지만 어떤 종류의 X선도 감지하지 못했다. 이 같은 결과는 과학자들을 혼란 속에 빠뜨렸다. 새로운 연구에 따르면, 율리시스가 X선을 발견하지 못했던 것은 이 빛을 발생시키는 메커니즘으로 인해 X선이 더 높은 에너지에서 더 희미해지기 때문으로 밝혀졌다. 이런 이유로 율리시스의 탐지 범위에서 목성의 X선이 너무나 희미한 나머지 발견할 수 없었을 것으로 추정하고 있다. 이 연구는 '네이처 아스트로노미' 저널 2월 10일자에 발표된 논문에 자세히 설명되어 있다.

인류의 천체 관측 사상 가장 덩치가 큰 혜성이 공식적으로 확인됐다. 최근 프랑스 파리 전문대와 스페인 안달루시아대학 우주물리학연구원 등 국제공동연구팀은 혜성 'C/2014 UN271'(이하 2014 UN271)이 역대 발견된 것 중 가장 지름이 큰 137㎞에 달한다는 연구결과를 발표했다. 지난 2014년 처음 존재가 확인된 2014 UN271은 무려 40억㎞ 떨어진 먼 거리에서 처음 발견돼 천문학자들도 그 크기를 밝혀내지 못했다. 이후 지구와 점점 가까워지면서 혜성의 크기가 95~370㎞로 추정됐으며, 이번에 연구팀은 칠레 고산 지대에 설치된 강력한 전파 망원경인 ALMA의 데이터를 이용해 보다 정확한 크기를 밝혀냈다. 기존 기록은 헤일-밥 혜성으로 지름이 대략 74㎞이며, 대중적으로 잘 알려진 핼리 혜성의 지름이 약 5.6㎞인 것과 비교하면 이 혜성이 얼마나 큰지 알 수 있다. 연구를 이끈 파리천문대 엠마뉴엘 를르슈 박사는 "오르트 구름 출신의 천체 중 역대 가장 큰 혜성으로 확인됐다"면서 "혜성의 알베도(반사도)를 이용한 가장 먼거리 측정으로 기록됐으며 향후 혜성이 고향으로 돌아가게 되면 현재 크기에서 절반으로 줄어들 것"이라고 설명했다. 　연구자의 이름을 따 지금은 ‘베르나디넬리-번스타인 혜성’(Bernardinelli-Bernstein Comet)으로 불리는 2014 UN271은 2031년이면 토성 궤도까지 근접할 것으로 예상된다. 지구와 최근접 거리가 무려 16억㎞에 달해 지상에서 화려한 혜성쇼를 볼 수는 없으나 천문학자들은 관측할 시간이 충분하기 때문에 오르트 구름 천체에 대한 비밀을 풀 많은 단서를 제공할 것으로 기대하고 있다. 2014 UN271이 흥미로운 점은 크기 외에도 인간의 머릿속으로는 상상하기 힘듯 ‘숫자’로도 설명된다. 먼저 이 혜성은 오르트 구름 출신으로, 태양과 가장 멀리 떨어졌을 때 거리는 약 6조㎞로 추정된다.태양계 끝자락에 있는 명왕성이 지구와 대략 60억㎞ 떨어진 것에 비춰보면 이 역시 상상하기 힘든 먼 거리다. 장주기 혜성의 고향인 오르트 구름은 태양계를 껍질처럼 둘러싸고 있는 가상의 천체집단이다. 거대한 둥근 공처럼 태양계를 둘러싸고 있으며 수천억 개를 헤아리는 혜성의 핵들로 이루어져 있다. 한편 ‘태양계의 방랑자’ 혜성은 타원 혹은 포물선 궤도로 정기적으로 태양 주위를 도는 작은 천체를 말한다. 소행성과의 가장 큰 차이점은 소행성이 바위(돌) 등으로 구성된 것과는 달리 혜성은 얼음과 먼지로 이루어져 있다. 이 때문에 혜성이 태양에 가깝게 접근하면 내부 성분이 녹으면서 녹색빛 등의 아름다운 꼬리를 남긴다.　   

4년 전인 지난 2018년 2월 6일(현지시간), 미국의 민간우주기업 스페이스X와 전기차 회사 테슬라의 최고경영자(CEO) 일론 머스크가 자동차 한 대를 우주로 보냈다. 시험 발사한 팰컨 헤비 로켓에 실어 우주로 날아간 자동차는 테슬라의 전기차 로드스터(Roadster)로, 운전석에는 우주복을 입은 마네킹 ‘스타맨’(Starman)이 앉았다. 이는 마치 사람이 자동차를 타고 우주여행을 하는듯한 모습으로 세계적인 관심을 모았고 테슬라 입장에서는 자사의 차를 홍보하는 톡톡한 재미도 누렸다. 그로부터 4년이 흐른 최근 스타맨이 탑승한 로드스터는 지금 어디쯤 날아가고 있을까? 현재 로드스터의 정확한 위치는 ‘로드스터는 어디에 있나’(Where is Roadster)라는 위치 추적 사이트를 통해 확인할 수 있다. 엔지니어 출신인 벤 피어슨이 개설한 사이트를 보면 현재 로드스터의 위치는 지구에서 약 3억7700만㎞ 떨어진 곳을 시속 6493㎞의 속도로 날고있다.지금까지의 주행거리도 흥미롭다. 현재까지 로드스터는 총 31억㎞를 주행했으며 지상에서 3만6000마일의 보증수리가 가능하다는 점을 고려하면 이미 5만4000배를 넘어섰다. 로드스터는 태양 중심 궤도를 다소 불규칙하게 돌면서 태양과 지구에 가까워지기도, 멀어지기도 하는데 공전주기는 약 557일이다. 위치추적사이트에 따르면 로드스터는 지난 2019년 8월 태양을 한 바퀴 돌았으며 지금까지 2.62번 공전했다. 스페이스X는 당초 로드스터를 화성 궤도로 향하는 경로로 발사해 화성에 추락하기를 바랐으나 실제로는 지난 2020년 10월 900만㎞까지 근접 비행하는데 그쳤다. 그렇다면 우주로 나간 로드스터의 미래는 어떻게 될까?궤도 모델링 연구에 따르면, 로드스터는 63년 후인 2091년, 지구와 달 사이만큼이나 가까이 지구로 접근한다. 특히 캐나다 토론토 대학 천체물리학자인 한노 레이 박사의 연구에 따르면 로드스터가 1000만 년 내에 지구, 금성 혹은 태양에 떨어져 사라질 것으로 추측했다.　 한편 로드스터 조수석 앞 대시보드에는 더글러스 애덤스의 책 ‘은하수를 여행하는 히치하이커를 위한 안내서’ 첫 머리에 나오는 경고문 ‘당황하지 마라’(Do not Panic)라는 문구를 새긴 명판이 붙어있다. 스타맨 이름도 일종의 패러디로, 데이비드 보위가 1972년에 부른 노래 제목이다. 머스크 회장은 발사 전 로드스터가 보위의 1969년 히트작인 ‘스페이스 오디티’(Space Oddity)를 우주 비행 중 최대한으로 재생할 것이라고 말했다. 만약 로드스터의 배터리가 지금도 작동한다면 스페이스 오디티는 약 39만 번 이상 재생됐을 것이다.  

 ​망원경으로 발견한 태양계의 제7, 8 행성인 천왕성과 해왕성은 푸른색으로 빛나는 거대한 얼음 행성들이다. 그러나 그 푸른빛의 농도가 같지 않다. 천왕성은 약간 푸르스름하게 보이는 옥빛을 띠는 데 비해 해왕성은 짙은 코발트색을 띠고 있다. 비슷한 조건과 환경에 놓인 두 행성이 이처럼 다르게 보이는 이유는 여태껏 풀리지 않은 미스터리였다. 그러나 이제 천왕성이 해왕성의 짙은 코발트색보다 더 창백하게 보이는 이유에 대한 수수께끼가 마침내 해결된 것으로 보인다. 과학자들이 찾아낸 답은 해왕성에 비해 천왕성의 대기에 있는 두 배나 두꺼운 연무층이 푸른빛을 누그러뜨려 더 밝은 색조를 만들어낸다는 것이다.   옥스퍼드 대학이 주도하는 연구원들은 이것을 에어로졸-2 층이라고 명명했으며, 가시광선 파장으로 보면 희게 보일 것이라고 말했다. 그것은 그림 위에 종이를 덧대어 선명한 색상을 유백색으로 보이게 하는 것과 유사한 방식으로 태양계 제7 행성의 모습을 밝게 하는 역할을 한다.   이번 연구의 주저자인 옥스퍼드 대학의 패트릭 어윈은 "이것은 천왕성이 해왕성보다 푸른빛이 더 옅은 이유를 설명해준다"고 말했다.  천왕성과 해왕성은 모두 대기에 수소, 헬륨, 메탄을 가지고 있지만, 각기 다른 고도에는 그밖의 화학물질로 형성된 연무도 존재하는 것으로 보여진다. 연구자들은 이 같은 연무는 메탄이 더 큰 탄화수소로 생성되기 전 태양의 자외선에 의해 분해될 때 생성되었을 가능성이 있는 것으로 믿고 있다.   연구의 저자에 따르면, 이 메탄이 해왕성과 천왕성을 모두 푸른색으로 보이게 하는데, 메탄이 붉은빛을 흡수하고 푸른빛을 통과시켜 반사되기 때문이다. 연구원들은 허블 우주 망원경과 지상 관측소의 데이터 그리고 보이저 2호 우주선의 정보를 사용하여 두 행성의 대기 모델을 만들었다.   그들의 연구논문을 보면, "태양계의 '얼음 행성'인 천왕성과 해왕성의 가시광선 및 근적외선 스펙트럼은 수년 동안 행성 천문학자들을 매료시켜왔다. 대류권 온도 프로파일을 비교해보면 두 얼음 행성은 유사한 대기를 가진 것으로 관찰된다"고 설명하면서 "목성과 토성이 노란빛을 띠는 것과 대조적으로 두 행성은 푸른색 또는 청록색으로 보인다"고 덧붙였다.  "우리는 이 청색이 가시 스펙트럼의 적외선 및 적색 부분에서 강한 흡수 밴드를 갖는 메탄 기체의 조합에서 비롯된다는 것을 알고 있다."  연구원들은 그들의 모델링이 천왕성의 대기가 해왕성의 대기보다 훨씬 더 두꺼운 것을 발견했다고 설명했다. 이것은 "인간의 눈에 천왕성이 해왕성보다 더 옅은 푸른빛으로 보이는 이유를 설명한다"고 그들은 밝혔다.  미 항공우주국(NASA)의 고다드 우주비행센터에서 천왕성과 해왕성 대기를 연구하는 나오미 로-거니는 '뉴사이언티스트(New Scientist)'와의 인터뷰에서 이렇게 말했다.  "저자들은 아직 완전히 풀리지 않은 부분은 추가 관측으로 해결할 수 있을 것으로 보며, 제임스웹 우주 망원경이 작동 첫 해에 두 행성을 관측함으로써 이 문제의 해결을 도울 것으로 확신한다"고 밝혔다.  이 연구는 '지구 및 행성 천체물리학( Earth and Planetary Astrophysics) 저널에 발표되었다.

블랙홀은 크게 두 가지 종류로 나눌 수 있다. 첫 번째는 은하 중심에 있는 거대 질량 블랙홀이다. 은하에서 가장 많은 물질이 모여 있는 곳에서 성장한 초대형 블랙홀로 태양 질량의 수백만 배에서 수십억 배에 달해 은하의 성장과 진화에 큰 영향을 미친다. 두 번째는 무거운 별이 초신성 폭발로 최후를 맞이한 후 남은 물질이 모여서 생긴 항성 질량 블랙홀이다. 대부분 태양 질량의 수십 배 이하로 별과 비슷한 질량을 지니고 있어 항성 질량 블랙홀이라고 부른다. 하지만 사실 이 중간에 위치한 블랙홀도 존재한다. 중간 질량 블랙홀은 그렇게 흔한 존재는 아니지만, 각자의 사연을 갖고 은하 속에 숨어 있다. 최근 미국 유타대 연구팀은 안드로메다 은하에 숨어 있는 특이한 중간 질량 블랙홀을 발견했다. 대다수 중간 질량 블랙홀이 태양 질량의 수천 배 정도인데 이 블랙홀은 적어도 10만 배 이상으로 작은 은하 중심 블랙홀과 맞먹는 수준이다. 연구팀은 여러 개의 망원경을 이용해 안드로메다 은하에 있는 구상 성단인 B023-G078의 별이 중심부로 갈수록 공전 속도가 매우 빨라진다는 점을 확인하고 그 이유를 연구했다. 구상 성단은 별들이 큰 공처럼 모인 것으로 B023-G078의 경우 무려 태양 질량의 620만 배에 달하는 거대한 구상 성단이다. 이렇게 큰 구상 성단에서 별의 이동 속도를 빠르게 하기 위해서는 중심부에 태양 질량의 10만 배 이상의 중력을 행사하는 천체가 존재해야 한다. 이 정도 질량을 지녔는데도 망원경으로 직접 관측이 어렵다면 현재 과학 이론으로 설명할 수 있는 천체는 블랙홀 이외에는 존재하지 않는다. 연구팀은 구상 성단의 형태와 블랙홀의 질량을 생각할 때 이 블랙홀이 이론적으로 과거 이론적으로 예측된 ‘벗겨진 핵’(stripped nucleus) 블랙홀이라고 보고 있다. 본래 작은 왜소 은하가 대형 은하인 안드로메다 은하에 흡수되는 과정에서 중심부는 구상 성단 형태로 남고 나머지는 다른 별과 섞여 사라진 것이다. 태양 질량의 10만 배가 넘는 블랙홀은 항성 질량 블랙홀이 물질을 흡수해서 커지기에는 너무 큰 질량이다. 태양 같은 별을 10만 개는 흡수해야 하기 때문이다. 별과 별 사이의 거리를 생각하면 거의 불가능하다. 따라서 이 정도 질량 블랙홀은 과거 작은 은하의 중심 블랙홀이라는 설명이 더 타당하다. 우리 은하나 안드로메다 은하는 여러 개의 작은 은하를 흡수하면서 지금처럼 커졌다. 따라서 과학자들은 작은 왜소 은하의 중심 블랙홀이 어딘가 숨어 있을 것으로 예상했으나 실제로 찾기는 매우 어려웠다. 이번 연구는 이런 블랙홀이 실제로 존재하고 찾을 수 있다는 점을 보여줬다는 데 의의가 있다. 앞으로 우리 은하 어딘가 숨어 있을 벗겨진 핵 블랙홀을 찾아내기 위한 연구도 한층 탄력을 받을 것으로 생각된다.

일론 머스크가 이끄는 스페이스X의 로켓이 우주로 나간 지 7년 만에 달과 충돌할 것으로 보인다는 예측이 나왔다. 미국 뉴욕타임스, AFP의 26일 보도에 따르면 스페이스X의 팰컨9 로켓은 2015년 발사됐지만, 임무를 모두 마친 뒤 연료 부족으로 지구 귀환이 불가능했다. 이후 팰컨9은 광활한 우주를 떠도는 우주 쓰레기로 전락했다. 팰컨9 로켓은 2015년 발사 당시 미국 국립해양대기청의 심우주 기후 관측위성(DSCOVR)을 싣고 우주로 나아갔다. 심우주 기후 관측위성을 달 궤도 밖까지 가지고 나가야 했기 때문에, 팰컨9 로켓은 다른 위성들에 비해 지구에서 더 멀리 떨어진 궤도에 있었다. 일반적으로 저궤도에 있는 파편들은 위성이나 국제우주선과 충돌할 위험이 있어서 면밀하게 추적된다. 그러나 당시 쏘아 올려진 팰컨9처럼 먼 궤도에 있는 물체는 추적하는 일이 드물다. 그러나 천문학자 빌 그레이는 지난 몇 년간 팰컨9 로켓의 궤도를 추적해왔다. 팰컨9 로켓과 달의 충돌 경로를 계산한 결과, 미국 시간으로 3월 4일, 로켓이 시속 9000㎞의 속도로 달에 충돌할 것이라는 답을 얻었다.그는 AFP와 한 인터뷰에서 “내 계산이 맞는지 확인하고자 아마추어 천문학자 커뮤니티의 도움을 받았고, 역시 같은 결과 값이 나왔다”면서 “내가 아는 한, 먼 궤도로 나간 팰컨9을 추적한 사람은 나 이외에 없다”고 말했다. 그레이와 아마추어 천문학자들의 계산이 정확하다면, 팰컨9은 지구에서 달을 향해 발사하지 않은 물건이 달에 충돌하는 최초 사례가 될 전망이다. 그레이는 “앞으로 진행될 많은 우주 프로그램에 달과 지구 궤도에 더 많은 쓰레기를 남길 것이다. 이 과정에서 의도치 않은 달과의 충돌 사례가 더 많이 발생할 수 있다”고 경고했다.팰컨9이 달과 충돌할 경우 지구에는 큰 영향을 미치지 않을 것이라는 게 전문가들의 공통적인 의견이다. 다만 전문가들은 팰컨9이 달 표면에 충돌하는 순간 직경 10~20m의 분화구가 만들어질 것으로 보인다고 예측했다. 또, 로켓이 달의 뒤쪽 적도 부근에 추락할 예정이기 때문에, 지구에서는 로켓과 달의 충돌 현장을 관측하기가 쉽지 않을 것이라고 전망했다. 한편, 팰컨9는 임무를 마친 뒤 회수되지 못하고 우주에 버려진 수백만 개의 우주 쓰레기 중 일부에 불과하다. 미국 하버드-스미소니언 천체물리학센터의 조너던 맥도웰 교수는 “지난 수십 년 동안 50여 개 대형 물체들의 이동 경로를 완전히 파악할 수 없게 됐다”며 “이번과 같은 일이 이전에도 발생했지만, 우리가 알지하지 못했을 뿐일지도 모른다”고 말했다.

일론 머스크의 스페이스X가 지난 2015년 쏘아올린 팰컨9 로켓이 달에 추락해 충돌하는 과정에 들어갔다고 영국 BBC가 26일(이하 현지시간) 전했다. 다만 충돌하더라도 지구에 별다른 영향은 없을 전망이다. 이 로켓은 발사된 해에 미국 국립해양대기청(NOAA)의 심우주기후관측위성 DSCOVR을 165만㎞에 보내는 임무를 완수했다. 우주망원경 제임스 웹이 최근 도달한 라그랑주 포인트로 지구와 달의 중력이 상쇄되는 지점이다. 팰컨9 로켓은 지구로 돌아올 연료가 없어 그 동안 우주공간에 버려져 있었다. 천문학자 조너선 맥도웰은 통제되지 않는 로켓이 달과 충돌하는 첫 번째 사례가 될 것이지만 지구에 별다른 영향은 없을 것이라고 내다봤다. 미국 하버드-스미소니언 천체물리학센터의 맥도웰 교수는 이 로켓이 지구와 달, 태양의 중력이 작용해 어쩌면 혼란스러운 여정을 거쳐 왔다고 했다. 그는 이 로켓이 “죽어 있어 다만 중력의 법칙에만 따르고 있었다”고 말했다. 이렇듯 우주로 발사돼 임무를 마쳤지만 지구로 돌아올 에너지가 없어 우주에 버려진 쓰레기는 수백만개가 된다. 맥도웰 교수는 “지난 수십년 동안 우리가 완전히 길을 잃어버린 대형 물체만 50개가 된다. 이전에도 그런 일이 숱하게 있었는데 우리는 알아채지도 못했다. 이번은 그래도 (경로가 확인된) 첫 사례가 될 것”이라고 덧붙였다. 팰컨9 로켓이 달에 충돌하는 시기는 3월 4일일 것으로 예상된다. 맥도웰에 따르면 “그 로켓은 4t짜리 빈 철재 탱크에다 뒷면에 로켓 엔진을 하나 더 달고 있다. 돌 하나가 시속 8050㎞의 속도로 던져진 것이라고 상상하면 된다. 그렇게 행복하지 않을 것”이라고 말했다. 어쨌든 달의 표면에 인공적인 크레이터(충돌구)가 만들어지게 된다. 지구 근처의 우주 물질들을 추적하는 소프트웨어를 쓰는 빌 그레이는 이 로켓이 지난 5일부터 달의 중력에 이끌리기 시작했으며 3월 4일 달의 먼 쪽에 충돌할 것으로 본다고 말했다. 맥도웰은 2009년 다른 천문학자들과 함께 비슷한 크기의 로켓이 달에 충돌하면 어떤 일이 벌어질까 실험을 한 적이 있는데 충돌구가 만들어진다는 사실을 입증할 수 있었다. 그는 과학자들이 이번 충돌로부터 뭔가 새로운 것을 배울 것 같지는 않다고 했다. 그는 또 당장 아무런 영향이 없겠지만 우주 잔해가 떠돌다 충돌하는 일은 미래에 얼마든지 있을 수 있다며 “달에 도시와 기지가 있는 미래에 들어간다면 우리는 그곳에 무슨 일이 있을지 알고 싶어한다. 문제가 될 때까지 기다리는 것보다 우주에서의 느린 교통을 조직화하기 훨씬 쉬울 것”이라고 전망했다. 지금부터 3월 4일까지 어떤 일이 벌어지느냐고?  이 로켓은 중력의 법칙을 계속 따를 것이며 달 쪽으로 기울어 우주를 날다 쾅! 하고 달에 충돌함으로써 운명을 다할 것이다. 참고로 달은 자전과 공전 주기가 같아 늘 지구의 우리에게 한쪽 면만 보여준다. 또 3월 4일이 초승달이 된 뒤 얼마 안됐을 때고 로켓이 달의 뒤쪽 적도 부근에 추락할 예정이라 지구에서 로켓과 충돌하는 모습을 관측하기 쉽지 않을 전망이다. 에릭 버거 기자를 비롯한 우주 애호가들은 의외로 충돌 결과 달 지하의 물질이 표면에 드러나는 등 값진 데이터를 얻을 수 있다고 기대하기도 한다.  

과학자들이 갓 태어난 아기별 주위 가스 원반에 누군가 침입하고 달아난 현장을 포착했다. 그런데 인간 사회의 사건 사고와 달리 과학자들의 관심은 범인이나 아기보다 가스 원반에서 생성될 행성계에 쏠려 있다. 이상한 궤도를 공전하는 행성의 생성 이유를 밝혀줄 중요한 단서가 될 수 있기 때문이다. 큰개자리 Z 별(Z Canis Majoris, Z CMa)은 나이가 30만 년에 불과한 어린 별로 사람으로 치면 아직 태어난 지 몇 시간 되지 않은 신생아다. 하지만 그 밝기는 태양을 압도할 정도로 밝다. 사실 하나가 아니라 두 개의 별로 된 쌍성계일 뿐 아니라. 태양보다 훨씬 크기 때문이다. 이 두 별 주변에는 거대한 가스와 먼지 고리인 원시 행성계 원반(protoplanetary disk) 역시 거대한 크기를 자랑한다. 캐나다 빅토리아 대학의 루오빙 동이 이끄는 연구팀은 칠레 고산 지대에 설치된 거대 전파 망원경인 ALMA와 미국에 있는 대형 전파 망원경인 VLA(Karl G. Jansky Very Large Array)로 큰개자리 Z 별을 관측하고는 깜짝 놀랐다. 주변에 있는 원시 행성계 원반이 원형이 아니라 한쪽으로 길게 늘어나 있었기 때문이다.연구팀은 후속 관측을 통해 범인의 정체를 확인하지는 못했지만, 늘어난 형태로 볼 때 어떤 천체가 주변을 스쳐 지나가면서 중력으로 물질을 끌어당긴 결과로 보고 있다. 쌍성계의 강력한 중력을 이기고 물질을 끌어당긴 점을 보면 침입자의 정체는 다른 별일 가능성이 유력하다. 큰개자리 Z 별이 있는 가스 성운에는 여러 개의 새로운 별이 태어나고 있기 때문에 가장 자연스러운 설명이기도 하다. 과학자들은 이렇게 근처를 지나는 별의 중력이 원시 행성계 원반에서 생성 중인 행성의 궤도에 큰 변화를 줄 수 있다고 보고 있다. 별의 질량은 행성과는 비교도 안 될 정도로 크기 때문에 스쳐 지나간 경우에도 행성의 궤도는 크게 변할 수 있다. 결국 별에 매우 가까운 궤도로 이동하거나 혹은 아예 아주 먼 궤도로 끌려갈 수 있다. 그리고 심한 경우 아예 별 주변에서 이탈해 떠돌이 행성이 될 수도 있다. 다른 별의 중력 간섭에 의한 행성 궤도 변경은 이론적으로는 예측되었던 일이지만, 원시 행성계 원반에서 실제 증거를 포착한 것은 처음이다. 그러나 이것이 마지막이 되진 않을 것이다. 과학자들은 이런 일이 얼마나 자주 생기고 행성계에 구체적으로 어떤 영향을 미치는지 알아내기 위해 계속해서 망원경을 이용해 우주를 관측할 것이다.  

태양계에 존재하는 수많은 천체 중 ‘저승신’ 명왕성만큼이나 무시무시한 별명을 가진 위성이 있다. 바로 토성 주위를 공전하는 위성 미마스(Mimas)다. 별명은 ‘죽음의 별’(Death Star)로 영화 ‘스타워즈’ 속 제국군의 우주 요새인 ‘데스스타’와 닮아 이같이 명명됐다. 최근 미국 사우스웨스트연구소(SwRI)는 미마스 지각 아래에 숨겨진 바다가 있을 수 있다는 연구결과를 국제학술지 ‘이카로스’(Icarus) 최신호에 발표했다. 미마스는 지름이 약 370㎞에 불과한 작은 천체로, 현재까지 파악된 토성의 82개 위성 중 가장 가깝고 또한 가장 작다. 토성과 미마스와의 거리는 불과 18만6000㎞이며 공전시간은 22시간이 조금 넘는다. 이렇게 작은 위성이지만 흥미롭게도 미마스에는 멍자국처럼 생긴 거대한 크레이터가 존재한다. 가장 큰 크레이터의 폭이 무려 130㎞에 달해 미마스의 지름을 고려하면 얼마나 큰 지 알 수 있다. 이 크레이터는 오래 전 다른 천체와의 충돌로 생긴 것으로 미마스가 이 충격으로 파괴되지 않고 살아남았다는 것 자체도 기적에 가깝다. 곧 미마스는 다른 천체에게 크게 얻어맞아 죽다 살아난 위성인 셈이다. 이처럼 외형도 흥미롭지만 그 내부에 바다를 품고있다는 주장은 또 한번 학계의 관심을 끈다. SwRI는 과거 토성탐사선 카시니호가 2017년 임무를 끝내기 전 찾아낸 '진동'을 바다가 존재한다는 핵심 근거로 삼았다. 이같은 진동은 내부에 바다를 유지할 수 있는 지질학전 특성에서 나타난다는 것이 SwRI의 주장.연구에 참여한 알리사 로든 박사는 "미마스에서 감지한 진동을 컴퓨터 모델을 통해 재현한 결과 약 22~32㎞사이의 얼음 껍질 아래에 바다를 유지하기에 충분하는 것을 보여줬다"면서 "행성과 달 사이에 상호 중력작용에 의해 발생하는 조석가열로 인해 미마스의 내부 온도가 상승해 지하바다가 존재할 수 있다"고 설명했다. 이어 "바다가 숨겨져 있는 것으로 보이는 엔셀라두스와 유로파는 표면이 갈라져 있는등 지질학적인 증거를 보이지만 미마스는 우리를 속이듯 다르다"면서 "이번 연구결과는 태양계 혹은 외계에 생명체가 존재할 수 있는 세계의 정의를 더욱 넓여줄 것"이라고 덧붙였다.