허블 우주 망원경은 지구에서 100억 광년 이상 떨어진 초기 은하를 다수 포착해 은하의 생성과 진화에 대한 여러 가지 정보를 제공했다. 하지만 광학 망원경의 특성상 가시광선과 자외선/적외선 일부 파장에서만 관측이 가능하다는 단점이 있다. 만약 관측하려는 은하가 가스나 먼지에 가려져 있는 경우 적외선이나 전파처럼 파장이 긴 영역에서 관측이 필요하다. 과학자들은 이렇게 파장이 긴 전파를 관측하기 위해 해발 5,000m가 넘는 칠레 고산 지대에 거대한 안테나를 건설했다. 바로 지구에서 가장 강력한 전파 망원경 가운데 하나인 ALMA (Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA))다. ALMA는 미국, 유럽, 한국, 대만, 일본, 칠레, 캐나다의 국제 협력 프로젝트로 총 14억 달러의 비용을 들여 설치한 66개의 고성능 안테나로 구성되어 있다. ALMA는 기존의 망원경으로는 보기 힘들었던 수많은 천체를 관측해 천문학 발전에 크게 공헌했다. 연구팀은 과거 허블 우주 망원경이 관측했던 초기 은하가 몰려 있는 지역을 ALMA로 다시 관측했다. 그 결과 허블 관측 영역에서 보이지 않던 새로운 은하를 찾아낼 수 있었다. (사진) REBELS-12-2과 REBELS-29-2라고 명명된 이 은하는 지구에서 130억 광년 떨어진 은하로 이제 막 별을 생성하기 시작한 초기 은하다. 두 은하는 아직 별보다 가스가 풍부해 수많은 별을 생성하고 있지만, 가시광선 영역에서는 숨어 있는 은하라고 할 수 있다. 연구팀은 이렇게 숨어 있는 초기 은하가 전체 은하의 10-20%에 달할 것으로 보고 있다. 지금까지 알려진 것보다 더 많은 은하가 우주에 존재할 수 있다는 이야기다. 과학자들은 허블 우주 망원경의 후계자인 제임스 웹 우주 망원경이 이런 은하들을 찾고 연구하는 데 도움이 될 것으로 기대하고 있다. 제임스 웹 우주 망원경은 허블 우주 망원경보다 훨씬 희미한 은하도 관측할 수 있는 강력한 차세대 망원경일 뿐 아니라 파장이 긴 적외선 영역 관측에 특화되어 가스나 먼지에 가려진 천체를 관측할 때 훨씬 좋은 결과를 기대할 수 있다. 제임스 웹 우주 망원경이 성공적으로 발사되면 초기 은하에 대한 우리의 이해도 더 넓어질 것이다. 

울퉁불퉁한 달 표면을 믿기 힘들 정도로 자세하게 보여주는 사진 몇 장이 최근 온라인상에 공개돼 화제다. 달의 산이나 크레이터(운석 충돌 등으로 만들어진 웅덩이)등의 풍경이 매우 선명해서 마치 눈앞에서 보는 것처럼 느껴지기 때문이다. 미국 캘리포니아주의 천체사진작가 앤드루 매카시는 현지시간으로 지난 2일 자신의 인스타그램 계정(@cosmic_background)을 통해 월면 사진 20만 장을 합성해 만든 달 사진을 공유했다.작가는 밝고 높은 달의 고지대(lunar highland)와 어둡고 낮은 분지인 달의 바다(Lunar mare)의 차이를 보여주기 위해 미 항공우주국(NASA)이 제공하는 고도 데이터와 3D 소프트웨어를 사용했다. 작가는 “달의 특징인 고도를 강조함으로써 달의 바다가 달의 고지대와 얼마나 다른지를 보여줬다”면서 “달의 바다의 매끄러운 현무암과 비교하면 크레이터가 많은 고지대는 믿을 수 없을 정도로 위험해 보인다”면서 “이 사진은 NASA에서 제공한 고도 데이터를 사용해 CGI(컴퓨터 생성 이미지)와 실제 사진을 합성한 것”이라고 설명했다. 이어 “난 달이 우주에서 가장 중요한 천체 중 하나이며, 우주의 나머지 영역으로 가는 디딤돌(정거장)이라고 생각한다”면서 “이 사진들을 만듦으로써 난 사람들이 인류와 우주의 경계를 탐험하는 것에 더 많은 관심과 흥미를 갖게 하고 싶었다”고 덧붙였다. 작가는 사진을 완성하고자 3D 소프트웨어를 사용해 몇십만 장의 정지 사진을 서로 겹쳐놨다. 지구의 45억 년 된 이웃 달의 선명한 모습은 지난 2일 작가의 인스타그램 계정에 처음 공유돼 45만 명이 넘는 그의 팔로워를 놀라게 했다. 사진=앤드루 매카시

우주를 달리는 '런닝맨 성운' 속에서 좀처럼 관측하기 힘든 '허빅-하로' 천체의 모습이 허블우주망원경에 포착됐다. 지난 24일(현지시간) 미 항공우주국(NASA)은 허블우주망원경의 가시광 및 적외선(열) 파장의 빛을 모두 관찰하는 WFC3(광시야 카메라 3)을 이용해 포착한 허빅-하로 천체인 'HH 45'의 사진을 공개했다. 허빅-하로(Herbig-Haros) 천체는 1950년대 천문학자 조지 허빅과 걸리러모 하로가 발견한 것으로, 가스 성운 내에서 중력에 의해 가스가 뭉치면 중심부의 온도와 압력이 올라가고 이 과정에서 강력한 제트가 방출된다. 이러한 장면은 생성된 지 10만 년 이하의 어린별에게서만 볼 수 있다. 모든 원시별이 탄생할 때에는 양극에서 제트 분출로 인한 충격파가 발생한다는 점에서 ‘별 탄생의 세리모니’라 부르기도 한다.곧 HH 45는 갓 태어난 별에서 분출된 뜨거운 가스와 먼지가 충돌할 때 발생하는 거의 보기힘든 유형의 성운인 것. 이 이미지에서 파란색은 이온화된 산소를, 보라색은 이온화된 마그네슘을 나타낸다. HH 45는 NGC 1977 성운에 위치해있으며, 특히 NGC 1977 성운은 어두운 부분이 뛰는 사람처럼 보인다고 해서 런닝맨 성운이라는 별칭으로도 불린다.

미 항공우주국(NASA)의 태양탐사선 ‘파커 솔라 프로브’(Parker Solar Probe·이하 PSP)가 인류의 피조물 중 가장 빠른 우주선 기록과 태양에 최근접하는 기록을 동시에 경신했다. 최근 NASA 측은 지난 21일(현지시간) PSP가 10번째 태양 근접비행을 수행해 태양 표면 기준 850만㎞까지 최근접했다고 밝혔다. 또한 이날 PSP는 초속 163㎞, 시속으로는 58만6000㎞의 속도를 내 최고 기록도 세웠다. 이 정도면 서울에서 부산에 도달하는데 채 3초도 걸리지 않는 속도다. 앞서 지난 8월 9일 PSP는 태양에 1040만㎞까지 접근한 바 있으며 당시 시속은 53만2000㎞였다.흥미로운 점은 PSP의 기록 경신이 이번이 끝이 아니라는 사실이다. 오는 2024년 PSP는 최고 시속 69만㎞로 태양에 620만㎞ 까지 접근할 예정이기 때문이다. 이처럼 PSP가 엄청난 속도를 내며 태양 궤도를 선회하는 이유는 태양의 가공할 중력을 버티기 위해서다. 이를 위해서는 인류의 힘 만이 아닌 '우주의 도움'도 필요하다. 바로 중력도움으로 불리는 플라이바이(fly-by)인데 행성궤도를 근접통과하면서 행성의 중력을 훔쳐 가속을 얻는 방법이다. PSP가 중력도움을 얻는 대상은 금성이다. PSP는 총 7차례 금성의 중력 도움을 받으면서 태양 궤도를 차츰 좁혀나갈 계획이다. 　지난 2018년 8월 12일 발사된 PSP는 총 24차례 태양 근접비행을 수행하게 예정으로 미션 이름도 ‘태양을 터치하라!‘(Touch the Sun)이다. 특히 PSP는 태양에 매우 가까이 다가가기 때문에 강력한 열에너지에서 탐사선을 보호할 수 있는 두꺼운 쉴드를 가지고 있다. 다만 오랜시간 복사열을 견디지 못하기 때문에 긴 타원궤도를 돌면서 금성과 태양 주변을 부지런히 오가고 있다. 　 한편 PSP는 그간 베일에 쌓여왔던 수많은 태양의 비밀을 풀어줄 것으로 기대를 모으고 있다. 대표적으로 태양 대기인 코로나가 태양 표면 온도보다 수백 배 더 높은 이유와 태양풍의 비밀이다. 태양은 ‘태양 플라스마’라 불리는 태양풍을 내뿜는데 당연히 지구를 포함한 태양계 천체는 이 영향을 받는다. 특히 태양풍은 어떨 때는 엄청난 에너지를 뿜어내는데 이 경우 GPS 등 통신 시설이 마비되는 등 지구에 커다란 영향을 미친다.

‘천재 물리학자’ 알베르트 아인슈타인의 일반상대성이론 수식이 담긴 자필 원고가 150억원이 넘는 금액에 팔렸다. 23일(현지시간) AFP통신, 워싱턴포스트(WP)에 따르면 프랑스 파리에서 열린 경매에서 이 원고는 이날 1160만유로(약 155억원)에 낙찰됐다. 경매 시작전 책정된 감정가 200만~300만 유로(약 28억∼41억원)의 4배 수준으로, 알베르트 아인슈타인이 남긴 문서 중 최고가다. 입찰은 150만유로(약 20억원)에서 시작해 두 명의 응찰자가 20만유로(약 2억7000만원)씩 호가를 올리며 경쟁한 것으로 알려졌다. 최종 낙찰자 신원은 공개되지 않았다. 원고는 1913∼1914년 스위스 취리히에서 아인슈타인이 막역한 친구 미셸 베소와 공동으로 작성한 것으로, 52쪽 분량에 1915년 일반상대성이론 발표를 위한 사전 작업이 담겨있다. 이 중 26쪽은 아인슈타인이, 25쪽은 베소가 작성했고 나머지 3쪽은 공동으로 썼다. 당시 베소와 아인슈타인은 과학계 난제였던 수성 공전 궤도가 고정 궤도에서 이탈하는 현상을 연구하는 중이었다. 초기 연구 자료인 이 원고 내용에는 아인슈타인과 베소가 연구를 일시 중단하게 됐던 일부 오류도 포함됐다. 1914년 이탈리아로 넘어간 베소가 홀로 연구를 다시 시작했으나 결국 포기했다. 이후 작업을 재개한 아인슈타인이 이 내용을 토대로 1915년 11월 일반상대성이론을 발표했다. 경매 주관업체 크리스티는 베소가 아니었다면 아인슈타인이 이 원고를 보관하지 않았을 가능성이 높다며 원고가 살아남은 것이 “기적 같은 일”이라고 설명했다. 크리스티는 “1919년 이전인 이 시기 아인슈타인의 과학 원고는 아주 희귀하다”면서 “일반상대성이론의 기원을 적은 것으로 확인된 두 개 원고 중 하나이기에 아인슈타인의 작업에 대한 비범한 증거”라고 평가했다. 아인슈타인은 일반상대성이론을 통해 가속도와 중력의 효과가 같다는 원리에 따라 질량을 가진 물체가 시공간을 휘게 만든다는 사실을 밝혀냈다. 이에 따라 우주가 평평하지 않고 중력에 따라 곳곳이 휘어져 있다는 당시로서는 획기적인 시각이 등장하게 됐으며, 해당 이론은 천체물리학 등 현대 과학이 발전하는 근간이 됐다. 1955년 76세의 나이로 세상을 떠난 아인슈타인 상대성이론 발표 후 물리학에 기여를 인정받았으며, 1921년 광전효과로 노벨 물리학상을 받았다. 최근 아인슈타인이 남긴 원고가 고가에 팔리고 있다. 2018년 아인슈타인의 신과 종교에 대한 성찰이 담긴 이른바 ‘신의 편지’가 약 미국 뉴욕의 크리스티 경매에서 290만달러(약 34억원)에 낙찰됐다. 2017년에는 행복한 삶에 대한 아인슈타인의 충고가 담긴 편지가 예루살렘에서 156만달러(약 19억원)에 팔렸다.

미 항공우주국(NASA)이 지구에서 약 1100만 ㎞ 떨어진 소행성의 궤도를 바꿀 시험 무인 우주선을 내일 발사한다. 실제 소행성과 우주선이 부딪쳐 궤도를 시험은 이번이 처음이다.  NASA는 미 캘리포니아 반덴버그 우주군 기지에서 24일 오후 3시 20분(한국시간)소행성 궤도 수정 우주선 ‘다트’(DART·Double Asteroid Redirection Test)를 스페이스X의 팰컨9호에 실어 발사할 예정이다. 발사 장면은 NASA 유튜브 공식 채널을 통해 생중계된다.다트는 시속 2만 1700㎞로 날아가 내년 10월 지름 약 780m의 소행성 디디모스의 주위를 도는 지름 약 160m의 소행성 디모르포스와 충돌한다. 약 550㎏의 다트가 부딪히면 디모르포스의 속도는 1% 정도 달라진다. 디모르포스는 당장 지구에 위협적인 소행성은 아니지만 NASA는 이 시험을 통해 소행성의 궤도 변화가 가능한지를 측정하는 게 목표다.  내년 10월 실제 충돌이 일어나면 지구에서 광학망원경과 행성 레이더를 통해 디모르포스 소행성에 실제 궤도 변화가 일어났는지를 측정하게 된다. 이달초 NASA는 기자회견을 통해 3억 3000만 달러(약 3922억원)가 투입된 다트의 세부적인 임무들을 밝혔다.  NASAS ‘행성방어’ 임무 연구책임자인 린들리 존슨 박사는 “현재로서는 지구와 충돌할 소행성이 알려지지 않았지만, 지구 근처에는 잠재적 위험을 지닌 소행성이 많다. 임무 핵심은 (지구와 충돌 가능성이 있는) 소행성을 가능한 한 빨리 발견하는 것”이라면서 “결코 소행성이 실제 지구로 향하거나 우리 기술을 실제 사용하는 상황에 놓이고 싶지 않다”고 말했다.NASA는 디디모스를 ‘잠재적 위험’을 지닌 소행성으로 지정하고 있지만, 디디모스는 물론 디모르포스도 지구에 직접적인 위협은 되지 않는다. 그럼에도 NASA가 실험 대상으로 고른 이유는 두 소행성 모두 지상 망원경으로 관측할 수 있기 때문이다.  다트를 개발한 미 존스홉킨스 응용물리학연구소의 낸시 섀벗 박사는 디모르포스가 11시간 55분마다 한 번씩 디디모스 주위를 돈다고 말한다. NASA는 가능한 한 최대 궤도 변경을 일으키는 것을 목표로 하고 있지만, 다트가 실제 소행성을 파괴하지는 일은 없을 것으로 보고 있다. 섀벗 박사는 “다트는 단지 디모르포스를 살짝 찌를 뿐이다. 그래서 디디모스를 주회하는 디모르포스의 궤도가 살짝 바뀌게 된다”면서 “그 주기는 1%밖에 변하지 않을 것”이라고 설명했다. 궤도 변화 수준은 디모르포스의 구성에 따라 어느 정도 달라질 수 있다. 현재 과학자들은 디모르포스가 얼마나 다공성 구조로 돼 있는지 완전히 확신하지 못한다. 섀벗 박사는 “디모르포스는 우주에서 가장 흔한 소행성으로 약 45억 년 전에 생성된 것이다. 보통 콘드라이트 운석과 같다”면서 “바위와 금속의 혼합물”이라고 덧붙였다.충돌 장면은 이탈리아항공우주국이 제작한 소형 카메라 장착 위성 ‘리시아큐브’(LICIA Cube)를 통해 수집된다. 해당 위성은 충돌 10일 전 다트 우주선에서 방출된다. 리시아큐브는 무게가 14㎏로 성인 손부터 팔까지 정도 크기밖에 안 되는 초소형 위성이다.디디모스와 디모르포스는 각각 1996년과 2003년에 확인됐다. 디모르포스는 발견된 해에 지구에서 약 595만 ㎞ 이내까지 접근했다. 이는 달보다 15배 정도 떨어져 있던 셈이다. 이번 시험은 실제로 지구와 충돌할 소행성을 막는 데 응용할 수 있다. 현재 NASA가 지구에 충돌할 가능성이 가장 크다고 보는 소행성은 1999년 발견한 소행성 ‘베누’다. NASA는 베누가 2182년 확률 2700분의 1로 지구와 충돌할 수 있다고 본다. 나사는 이에 대비해 베누와 충돌해 궤도를 바꿀 우주선 ‘해머’를 준비하고 있다. NASA는 지구와의 거리가 0.05 AU(천문단위)인 약 750만 ㎞ 안에 있으며 지름이 140m 이상인 소행성을 잠재적 위험군인 근지구천체(NEO)로 보고있다. 이같은 천체는 현재 2만 7000개 넘게 존재하지만, 향후 더 많은 천체들이 발견될 것이라고 NASA는 보고있다.

금이나 우라늄과 같이 무거운 원소(이하 중원소)는 초신성 폭발이나 중성자별 간의 충돌로 생기는 커다란 에너지에 의해 생성된다. 그런데 이런 원소는 갓 태어난 블랙홀로 빨려 들어가는 가스나 먼지로 된 강착원반 속에서도 만들어지고 있을 가능성이 있다는 연구 결과가 나왔다. 이는 블랙홀이 우주의 연금술사일 수도 있다는 점을 시사하는 것. 빅뱅(대폭발) 이후 초기 우주에는 떠다니는 요소가 많지 않았다. 별들이 태어나고 그 중심부에서 원자핵 간의 충돌이 일어나기 전까지 우주는 대부분 수소와 헬륨으로 이뤄진 수프 같은 상태였다. 별의 핵융합은 우주에 탄소부터 철까지 무거운 원소를 불어넣는 원인이 됐다. 하지만 철이 만들어질 때는 약간의 문제가 발생한다. 핵융합을 통해 철을 생성하는 데 필요한 열과 에너지가 그 과정에서 발생하는 에너지를 넘어서 중심핵의 온도를 떨어뜨려 별의 죽음을 초래하는 데 그것이 바로 초신성 폭발이다. 초신성 폭발은 별에는 죽음을 뜻하지만, 그 안에서 탄생하는 것도 있다. 폭발의 에너지는 거대해서 원자는 충돌하며 서로의 중성자를 잇달아 포획한다. 이에 따라 금이나 우라늄과 같이 철보다 무거운 원소가 형성되는 것이다. 다만 이 과정은 빠르게 진행돼야만 한다. 그렇지 않으면 원자핵에 중성자가 붙기 전 방사성 붕괴가 일어난다. 따라서 이는 알과정(r-process)이라고도 부르는데 여기서 알은 빠름(rapid)을 뜻한다. 알과정은 초신성 폭발이나 중성자별 간의 충돌에 의해 일어나는 것으로 생각된다. 그 이외의 상황에서 알과정이 일어날지 어떨지는 지금까지 알 수 없었다. 다만 그 유력한 후보로 꼽히고 있는 것이 갓 태어난 블랙홀이라는 것이다. 예를 들어 중성자별들이 충돌할 때 그 질량이 블랙홀을 형성할 만큼 충분하면 알과정이 일어날 수 있다. 커다란 질량의 별이 자신의 중력으로 붕괴해 블랙홀화하는 사례에서도 마찬가지다. 두 경우 모두 갓 태어난 블랙홀은 거기에 흡입되는 물질의 소용돌이(강착원반)에 의해 둘러싸인다. 거기에는 대량의 중성미자(전기적으로 중성이며 질량이 0에 가까운, 경입자족에 속하는 소립자)가 방출돼 그 결과로 알과정에 의한 중원소의 형성이 일어나고 있을 가능성이 있는 것이다.‘영국 왕립천문학회 월간보고’(Monthly Notices of the Royal Astronomical Society) 10월8일자에 게재된 이번 연구에서는 컴퓨터 시뮬레이션을 통해 이 같은 가설이 검증됐다. 독일 중이온연구소(GSI) 등 국제연구진은 블랙홀의 질량이나 스핀 등 다양한 매개변수를 조정하면서 방대한 수의 시뮬레이션을 시행했다. 그 결과, 조건에 따라 갓 태어난 블랙홀에서도 알과정이 일어나는 것으로 확인됐다. 이에 대해 연구 주저자로 GSI의 천체물리학자인 올리버 저스트 박사는 “결정적인 요인은 강착원반의 총 질량에 있다”면서 “강착원반의 질량이 클수록 중성미자의 방출로 전자가 포획돼 양성자로부터 중성자가 형성되기 쉬워진다”고 설명했다. 그만큼 알과정에서 중원소 재료가 되는 중성자가 늘어난다는 것이다. 다만 강착원반의 질량이 너무 크면 역반응이 증가해 중성미자가 원반을 떠나기 전 중성자가 그것을 포획해 버린다. 그러면 중성자가 양성자로 돌아가 알과정을 방해하는 것이라고 저스트 박사는 덧붙였다. 연구진에 따르면, 블랙홀 주위에서 중원소가 가장 활발하게 생성되는 조건은 강착원반의 질량이 태양의 1~10%일 때다. 그때 블랙홀은 이른바 중원소 공장이 되는 것이다. 다만 이런 질량을 지닌 강착원반이 우주에서 얼마나 일반적인지, 지금은 알 수 없다. 이 현상을 밝혀내기에는 데이터가 여전히 부족하기 때문이다. 하지만 현재 독일에서 건설 중인 차세대 입자가속기인 ‘중이온-반양성자 가속기 시설’(FAIR)이 완공돼 임무를 시작하면 더욱더 정밀한 연구를 할 수 있을 것이라고 연구 공동저자로 GSI의 천체물리학자 안드레아스 바우스와인 박사는 기대감을 드러냈다.

“천체의 신비 월식을 보시려면 전북 무주로 오세요.” 전북 무주군이 19일 오후 6시부터 설천면 반디랜드 무주반디별천문과학관에서 달 일부가 지구에 가리는 ‘부분월식’을 관측하는 행사를 진행한다. 반디별천문과학관에서는 육안이나 천체망원경으로 부분월식을 관측할 수 있다. 월식 현상에 대한 천문 강의 및 해설, 스마트폰을 이용한 달 사진 촬영, 별자리 찾기 등도 진행한다. 부분 월식은 이날 오후 6시 2분 54초에 달의 97.8%가 가려져 7시 47분 24초에 종료된다. 권태영 무주군 시설사업소장은 “관람객들에게 천문우주과학에 대한 흥미를 키우고 반디랜드를 알리기 위해 관측행사를 마련했다”고 말했다. 자세한 행사 내용은 무주반디별천문과학관 홈페이지(https://tour.muju.go.kr/star/index.do)에서 확인할 수 있다.

허블우주망원경은 30년 넘게 천문학의 최전선에 서서 우주를 관측했다. 하지만 이제는 그 수명이 다해가고 있을 뿐 아니라 과학자들 역시 더 강력한 망원경을 원하기 때문에 차세대 우주 망원경에 임무를 넘겨줄 예정이다. 올해 발사될 제임스 웹 우주 망원경 (JWST)은 허블우주망원경보다 훨씬 큰 거울을 지니고 있어 지금까지 볼 수 없었던 먼 우주를 관측하거나 외계 행성처럼 허블우주망원경으로도 보기 힘들었던 천체를 볼 수 있다. 하지만 과학자들은 제임스 웹 우주 망원경이 임무에 들어가기도 전에 다음 우주 망원경을 계획하고 있다. 루브아(LUVOIR·Large Ultraviolet Optical Infrared Surveyo)가 그것으로 주경(천체 망원경에서 처음 빛을 모으는 가장 큰 거울)의 지름이 15m에 달하는 엄청난 크기의 우주 망원경이다. 허블우주망원경의 주경이 2.4m, 제임스 웹 우주 망원경의 주경이 6.5m인 점을 생각하면 강력한 성능을 대략 짐작해 볼 수 있다. 이렇게 거대한 우주 망원경이 있다면 과학자들은 여러 가지 질문에 대한 구체적인 답을 얻을 수 있다. 최근 루브아 계획에 대한 보고서를 제출한 레스터 대학 마틴 바스토우 교수에 따르면 이 차차세대 우주 망원경은 지구와 유사한 암석 행성을 적어도 100개 이상 직접 관측할 수 있다.연구팀은 루브아가 40광년 떨어진 장소에서 태양계를 관측한다면 어떤 모습으로 보일지 예측했다.(사진) 흐릿한 점처럼 보이지만, 루브아는 40광년 밖에서도 금성, 지구, 목성의 모습이 포착할 수 있다. 이 정도 빛만 있어도 과학자들은 스펙트럼 분석을 통해 대기의 구성 성분, 물의 존재, 표면 온도 같은 결정적인 증거를 확보할 수 있다. 이 행성이 진짜 생명체가 살 수 있는 행성인지 자신 있게 이야기할 수 있는 것이다. 100여 개의 지구형 암석 행성을 분석한다면 지구와 유사한 환경을 지닌 행성이 우주에 얼마나 많은 지 역시 자신 있게 이야기할 수 있다. 물론 루브아는 아직 초기 계획 및 개념 연구 단계로 아직 구체적인 개발 및 발사 일정이 잡힌 상태는 아니다. 현재 과학계의 초미의 관심사는 오랜 세월 막대한 비용을 투자한 역사상 가장 비싼 망원경인 제임스 웹 우주 망원경 발사다. 우선 여기에 성공해야 더 비싼 망원경인 루브아 계획이 탄력을 받을 수 있다. 하지만 제임스 웹 우주 망원경이 임무를 마칠 때쯤 그 다음 망원경을 발사하기 위해서는 사전에 준비해야 할 필요가 있다. 제임스 웹 우주 망원경이 본격적으로 관측을 시작하면 르부아에 대한 논의도 더 활발해질 것으로 예상된다.

6년 반 정도를 주기로 태양을 도는 ‘혜성 67P/추류모프-게라시멘코’(이하 혜성 67P)가 관측 사상 최고로 지구를 근접해 지나쳐 간 것으로 확인됐다. 유럽우주국(ESA)에 따르면 미국 동부 표준시(EST) 기준 지난 12일 오후 7시 50분(한국시간 13일 오전 9시 50분), 혜성 60P는 지구에서 6277만㎞ 떨어진 우주 상공을 지나갔다. 이는 지구와 달 거리의 약 160배 정도 거리로, 1969년 혜성의 존재가 처음 확인된 이후 지구와 가장 가깝게 접근했다. 혜성 67P는 지난 3일 태양 주변을 도는 천체가 태양과 가장 가까워지는 지점인 근일점을 통과했다. 당시 혜성과 태양의 거리는 약 1억 8100㎞였다.유럽우주국 측은 “혜성 67P가 관측 역사상 지구와 가장 가까운 거리를 지나간 뒤 점점 멀어지고 있다. 67P가 다시 지구에 가장 근접하는 시기는 2214년이 될 것”이라면서 “67P가 지구와 가장 가까워지는 시점에는 망원경을 이용해 직접 관찰할 수 있었다”고 설명했다. 장난감 오리를 닮았다 해서 '오리 혜성'이라고도 부르는 67P는 천문학계에서 가장 중요한 혜성 중 하나로 꼽힌다. 2014년 유럽우주국의 로제타 탐사선이 10년을 비행한 끝에 67P에 접근하는데 성공, 그해 11월에 탐사로봇 필레를 혜성 표면에 내려 보냈다. 이후 25개월간 궤도를 돌며 혜성 표면의 상세한 모습을 관측하고 11만 6000여 장의 사진과 데이터를 지구로 전송했다. 로제타는 혜성 대기에서 아미노산 성분을 발견했는데 이는 혜성이 지구와 충돌하면서 생명체가 생겨날 수 있는 아미노산을 전했다는 ‘생명체 혜성 기원설'을 뒷받침하기도 했다.약 6.45년을 주기로 태양을 도는 혜성 67P는 태양 주변에서 카멜레온처럼 색깔이 변한다는 사실도 확인됐다. 태양에 가까이 다가설수록 원래의 붉은색이 옅어지며 푸른색을 띠다가 태양 근일점을 돌아 심우주로 빠져나갈 때는 다시 붉은색을 보인다. 탐사로봇 필레가 착륙하는 과정을 분석한 천문학자들은 혜성 표면 물질이 카푸치노 거품보다도 부드러울 정도로 무르다는 연구결과를 내놓기도 했다. 당시 이를 분석한 로런스 오로크 ESA 유럽우주천문센터 연구원은 “필레의 움직임 덕분에 우리는 혜성의 내부를 조사하고 무엇으로 만들어졌는지 이해할 수 있게 됐다”며 “고대의 수십억 년 된 (혜성 표면의) 얼음과 먼지 혼합물이 카푸치노의 거품처럼 부드럽다는 것을 알아냈다”고 말했다. 2016년에는 혜성 67P에서 단백질의 구성물질인 아미노산이 발견됐고, 이는 혜성이 지구와 충돌하면서 생명체의 기본 물질을 뿌렸을 것이라는 가설에 더욱 무게를 실었다. 혜성 67P가 지구 생명체의 혜성 기원설을 뒷받침할 수 있는 중요한 정보를 내포하고 있는 만큼, 전문가들은 여전히 로제타가 전송한 수많은 데이터를 분석하고 있다.

우주에서 날아온 유성이 지구 대기권에 진입하다가 마치 물수제비를 뜨는 것처럼 튕겨나가는 현상이 포착됐다. 최근 미 항공우주국(NASA)은 지난 9일(현지시간) 오후 6시 30분 경 조지아 주 등 여러 지역에서 일명 어스그레이저(Earth-grazer)라 불리는 유성이 포착됐다고 밝혔다. 어스그레이징 유성(Earth-grazing fireball)으로도 불리는 이 유성은 지구 대기권으로 접근했다가 우주로 되돌아가는 천체를 말한다. 마치 물수제비를 뜰 때와 비슷하게 유성이 극히 낮은 입사각으로 대기권에 진입하다가 튕기는 현상인 것. 다만 어스그레이징 유성이 모두 우주로 돌아가는 것은 아니며 일부는 운석으로 떨어지기도 한다.이번에 포착된 유성은 조지아주 테일러스빌 89㎞ 상공에서 처음 목격됐으며 그 속도는 시속 6만1960㎞에 달했다. 이후 약 300㎞를 쭉 날아간 유성은 서던 테네시의 한 마을 상공에서 사라졌다. NASA 측은 "어스그레이징 유성은 보는 것 자체가 행운일 만큼 매우 희귀하다"면서 "이 유성은 소행성에서 나온 파편으로 추정된다"고 밝혔다. 　

우리은하 밖에 위치한 젊은 성단 내에서 블랙홀이 새로운 방식으로 발견됐다. 최근 영국 리버풀 존 무어스 대학 등 공동연구팀은 유럽남방천문대(ESO)의 초대형망원경(VLT)에 설치된 광시야 분광 관측기(MUSE)를 통해 처음으로 블랙홀을 관측했다고 밝혔다. 이번에 발견된 블랙홀은 우리은하와 가장 이웃한 대마젤란은하 안에 있는 성단 NGC 1850 속에서 확인됐으며 지구와의 거리는 약 16만 광년이다. 이 블랙홀은 태양의 11배 질량을 가진 소형이며 또한 그 주위에서 태양 질량의 5배 정도인 항성도 발견됐다. SF영화의 소재로 간혹 등장하는 블랙홀은 질량이 매우 큰 별의 진화 마지막 단계에서 만들어지며 강력한 중력으로 모든 것을 빨아들이는 시공간 영역을 말한다. 특히 블랙홀은 빛 조차도 흡수하기 때문에 직접 관측할 수 없다. 다만 전문가들은 블랙홀이 강력한 중력으로 주변에서 많은 물질을 흡수하면서 제트(jet)라는 강력한 물질의 흐름을 방출한다는 사실을 통해 그 존재를 확인한다.이번에 연구팀은 블랙홀의 강한 중력이 인근 항성의 형상을 왜곡시킬 뿐 아니라 그 궤도에도 영향을 미친다는 사실을 밝혀내 블랙홀의 존재를 추측할 수 있었다. 　 　 연구를 주도한 리버풀 존 무어스 대학 천체물리학 연구소 사라 사라시노 박사는 "우리의 연구는 마치 셜록 홈즈가 범죄의 실수를 추적하는 것과 유사하다"면서 "블랙홀의 존재에 대한 증거를 찾기위해 한 손에 '돋보기'를 들고 성단의 별들을 조사한다"고 설명했다. 　 이어 "대부분의 항성질량 블랙홀은 X선이나 중력파를 통해 존재를 드러내지 않는다"면서 "주변 별의 움직임을 연구해 유령같은 블랙홀의 징후를 찾아냈다는 점에서 의미가 있다"고 덧붙였다.

영겁의 시간을 사는 별도 모든 생명체처럼 태어나 결국은 늙어 죽는다. 우리의 태양 역시 50억 년 후에는 다른 별들처럼 최후를 맞을 것으로 보인다. 그렇다면 태양은 생이 끝난 후에는 과연 어떻게 될까? 최근 이같은 궁금증에 대한 답을 주는 흥미로운 천체 사진이 허블우주망원경에 포착됐다. 아름다운 거품처럼 부풀어 오른 이 천체의 이름은 NGC 2438. 행성상 성운(행성 모양의 성운)인 NGC 2438은 지구에서 약 1370광년 떨어진 고물자리에 위치해 있다.전문가들이 NGC 2438에 관심을 갖는 이유는 태양의 미래를 가늠해볼 수 있기 때문이다. 일반적으로 별은 종말 단계가 되면 중심부 수소가 소진되고 헬륨만 남아 수축된다. 이어 수축으로 생긴 열에너지로 바깥의 수소가 불붙기 시작하면서 적색거성으로 부풀어오른다. 이후 남은 가스는 행성상 성운이 되고 중심에 남은 잔해는 모여 지구만한 백색왜성을 이룬다. 현재 NGC 2438은 바로 행성상 성운의 단계로 대략 1만년 정도 지속될 것으로 예측된다. 사진에서 색으로 드러난 각각의 성분은 파란색은 산소, 녹색은 수소, 오렌지색은 질소, 빨간색은 황을 의미한다. 　

세계에서 가장 건조한 사막이자 거대한 알마 전파망원경이 설치돼 있는 곳으로 유명한 칠레 아타카마 사막에는 신비한 유리 파편들이 폭 75㎞에 걸쳐 무수히 흩어져 있다. 그런데 이는 아주 오래 전 한 거대한 혜성이 지표면과 가까운 상공에서 폭발한 영향으로 만들어졌을 가능성이 크다는 흥미로운 연구 결과가 나왔다.미국 브라운대 등 국제연구진은 칠레 북부 타마루갈 고원 동쪽에 있는 아타카마 사막에서 유리 파편 약 300개를 표본으로 수집한 뒤 전자현미경으로 관찰하고 분광장치를 통해 화학적 성분을 분석했다. 짙은 녹색이나 검은색으로 된 유리 파편 중에는 폭 50㎝에 달하는 큰 것부터 비틀려 있거나 접혀 있는 등 변형 흔적이 고스란히 남아 있는 것이 다수 존재한다. 이 지역은 항상 사막이 아니었기에 이런 파편은 오래 전 화산 활동이나 화재 발생으로 형성된 것으로 여겨졌다. 하지만 이번 연구는 유리 속 광물 지르콘이 열에 의해 분해돼 바델리석을 형성했을 때 1670℃ 이상의 극고온을 필요로 하는 등 몇몇 중요한 물리적 특성을 알아내 기존 이론이 불가능하다는 점을 보여줬다.또 이들 유리에는 종종 지구 밖에서 날아온 유성이나 혜성에서 발견되는 큐버나이트나 트로이라이트와 같은 광물이 포함돼 있다. 게다가 이런 광물은 2004년 미 항공우주국(NASA)의 스타더스트 우주선이 빌트2 혜성을 접근 통과하면서 수집해온 광물 표본의 조성과도 밀접하게 일치한다. 미 펀뱅크 과학센터의 행성지질학자 스콧 해리스 박사는 “이들 광물은 우리에게 이런 유리가 혜성의 모든 흔적을 갖고 있다는 점을 보여준다”면서 “스타더스트 표본에서 봤던 것과 같은 광물학 특성이 유리에 존재하는 것은 혜성 공중 폭발의 결과임을 보여주는 매우 명확한 증거”라고 설명했다. 이에 따라 연구진은 이런 광물은 사막 표면의 모래를 녹일 만한 폭발을 일으킨 지구 밖에서온 천체, 아마 혜성이 만들어낸 흔적일 가능성이 크다고 결론지었다.연구를 이끈 피트 슐츠 브라운대 교수는 “지구에서 유성이나 혜성이 지표 바로 위에서 폭발하면서 일으킨 열복사와 폭발풍에 의해 생성된 유리 파편에 관한 명확한 증거를 찾은 사례는 이번이 처음”이라면서 “이렇게 넓은 지역에 극적인 영향을 끼쳤다는 점은 당시 폭발이 정말 엄청났다는 것을 시사한다”고 밝혔다. 또 “우리 중 많은 사람은 하늘을 가로지르는 폭발 유성을 본 적이 있지만 이런 유성은 당시 폭발한 혜성과 비교하면 아주 작은 파편에 불과하다”고 설명했다. 연구진에 따르면, 유리 파편에 남은 흔적은 토네이도에 맞먹는 강풍을 동반한 거대 혜성의 폭발 영향과 일치한다. 특히 이런 파편은 신생대 제4기 홍적세(플라이스토세)에 속하는 약 1만2000년 전 지표 근처에서 거의 동시에 강력한 공중 폭발이 일어났다는 점을 시사한다. 홍적세 동안 아타카마 사막에는 산악지대에서 동쪽으로 뻗은 강에 의해 형성된 나무와 풀이 우거진 습지가 있는 비옥한 땅이 있었다. 슐츠 교수는 유리 파편의 정확한 연대를 확인해 혜성 폭발이 정확히 언제 일어났는지를 정하려면 추가 연구가 필요하다고 말했다. 하지만 이미 다른 전문가들은 이 같은 영향이 현재 아타카마 사막이 있는 지역에서 거대 포유류가 사라질 무렵에 일어난 것으로 보고 있다. 이에 대해 슐츠 교수는 “아직 인과관계가 있다고 말하긴 이르지만, 이 같은 사건이 메가파우나(거대 동물상·체중 40㎏ 이상 거대 동물의 통칭)가 사라졌다고 생각했던 시기와 거의 같은 시간대에 발생했다는 점은 흥미롭다. 또 이 지역에 막 정착한 초기 주민들이 실제로 이를 봤을 가능성도 있다”면서 “이건 꽤 멋진 볼거리였을 것”이라고 말했다. 자세한 연구 결과는 미국지질학회(GSA) 발행 학술지인 지올로지(Geology) 최신호(11월 2일자)에 실렸다.

지구에서 128억 광년 떨어진 은하에서 물의 흔적이 발견됐다. 이는 지금까지 나온 흔적 중 가장 멀고, 가장 오래된 것으로 전해졌다. 미 어바나샴페인 일리노이대 연구진은 칠레 아타카마 사막의 알마(ALMA) 망원경을 사용해 빅뱅 이후 7억8000만 년 만에 생성된 고대 은하 ‘SPT0311-58’에서 수소(H)와 산소(O) 원자로 만들어진 물(H2O) 분자에 관한 증거를 찾았다. 이런 증거는 빅뱅 당시 형성된 우주 최초의 분자로 여겨지는 수소 이온과 헬륨으로 이뤄진 수소 이온화 헬륨(HeH＋·Helium hydride ion)에서 더 복잡한 분자가 매우 빠르게 만들어졌다는 점을 시사한다. 헬륨(He)이나 수소보다 무거운 원소는 별의 수명이 끝남에 따라 중심핵에서 융합된다. 따라서 이 연구는 우주 초기 8억 년 안에 처음 별들이 생겨나고 사라지면서 물 분자를 생성했다는 점을 시사한다. 그 결과, 그 자체는 지구와 태양, 태양계 그리고 인류 등 오늘날 우리가 아는 모든 물질로 이어졌다. 물의 흔적이 나온 은하는 2017년 알마 망원경을 사용한 과학자들에게 처음 발견된 것으로 사실 두 은하로 이뤄졌다. 게다가 이 은하가 지구로부터 128억 광년 떨어져 있다는 점은 우리가 지금 보는 빛이 128억 년 전부터 날아왔다는 것이다. 이른바 ‘재이온화 시대’(Epoch of Reionization)로 불리는 당시에는 최초의 별과 은하가 탄생했다. 날아온 빛을 보면 당시 두 은하는 융합하기 시작한 것처럼 보인다. 그리고 두 은하의 빠른 별 형성 속도는 결국 가스를 소진해 한 쌍의 거대 타원 은하를 형성했을 것이다. 연구 주저자인 스리바니 자루굴라 수석연구원은 “SPT0311-58로 알려진 한 쌍의 은하에서 분자 가스에 관한 알마 망원경의 고해상도 관측을 통해 두 은하 중 큰 쪽 은하에서 물과 일산화탄소 분자를 모두 발견했다”면서 “특히 산소와 탄소는 1세대 원소이며 일산화탄소와 물의 분자 형태에서는 우리가 알 수 있듯이 생명에 매우 중요하다”고 밝혔다.이 은하는 알려진 초기 은하 중 가장 커서 가스와 먼지도 많다. 이는 분자 관찰을 더 쉽게 해 물 분자와 같이 생명에 관여하는 요소가 초기 우주 발전에 어떤 영향을 줬는지를 더욱더 잘 이해할 기회를 줄 것이라고 주저자는 설명했다. 물은 수소와 일산화탄소 다음으로 우주에서 세 번째로 풍부한 분자다. 이전 연구에서는 물의 배출과 먼지의 원적외선 방출을 연관지었다. 먼지는 은하의 별로부터 자외선을 흡수해 원적외선 광자로 다시 방출한다. 이는 물 분자를 더욱더 활성화시켜 과학자들이 관찰할 물의 배출을 일으킨다. 이런 원리는 이번 연구에도 도움을 줬다. 이런 연관성은 물을 별 형성의 추적 지표로 쓸 수 있어 앞으로 우주적 규모로 적용할 수 있다. 자세한 연구 결과는 미국 코넬대에서 운영하는 출판 전 논문공개 사이트인 아카이브(arXiv.org)에 공개됐으며 곧 세계적인 학술지 ‘천체물리학저널’(ApJ·Astrophysical Journal)에 실릴 예정이다.

‘우주의 거대 화산’이라는 별명이 붙여진 특이한 혜성이 이른바 ‘얼음 마그마’(cryomagma)로 불리는 극저온 상태의 기화 물질을 최근 들어 연달아 뿜어내 천문학자들의 관심을 사로 잡았다. 시넷 등에 따르면, 슈바스만-바흐만 제1혜성(SW1)으로 불리는 이 얼음덩어리 혜성은 지난 9월 말 얼음 마그마를 점차 강하게 네 차례나 내뿜었다. 이 혜성의 얼음 마그마는 액체 상태의 탄화수소로 추정되는 데 이는 지구의 화산에서 용암을 형성하는 녹은 암석인 마그마와 비슷한 액체다. 분화 뒤에는 고체 상태의 얼음 알갱이로 변한다.목성 바로 너머 태양 궤도를 시속 4만1800㎞가 넘는 속도로 돌고 있는 이 혜성은 다른 혜성들과 달리 태양과 멀리 떨어진 곳에서도 이런 화산 활동을 활발하게 해서 태양계에서 가장 이상한 천체 중 하나로 꼽힌다. 이에 대해 미국의 천문학자 토니 필립스 박사는 “폭 60㎞의 얼음덩어리인 이 혜성은 태양계에서 가장 화산 활동이 활발한 천체 중 하나일 수 있다”고 설명했다. 이 혜성은 최근 관측에서 연간 20여 차례 분화하는 것으로 추정되고 있는데 가장 최근인 이번 분화는 40년 만에 가장 강력한 것으로 전해졌다.꽤 오랜 기간 이 혜성을 관찰해온 미국 애리조나주의 아마추어 천문학자 엘리엇 허먼은 시속 4만1800㎞가 넘는 속도로 태양계를 거의 원형으로 공전하는 이 혜성에서 얼음 마그마가 뿜어져 나오는 순간을 관측했다. 그는 “처음엔 밝고 작은 천체처럼 보였다”면서 “(핵을 둘러싼 가스와 먼지구름인) 코마가 팽창해 그 폭은 1.3분각(arcminute·1도를 60등분한 것)에 달했지만 배경이 되는 별들이 빛날 만큼 충분히 투명했다”고 설명했다. 천문학에서 분각은 밤하늘에 무엇이 얼마나 크게 나타나는지를 측정하는 단위로 예를 들면 보름달의 평균 겉보기 크기는 약 31분각이다. 이 혜성의 얼음 마그마 분출을 추적하고 있는 연구자 중 한 명인 영국천문협회(BAA)의 리처드 마일스 박사는 “56시간 안에 네 차례 연속 분화로 ‘초분출’(superoutburst)이 일어났다”고 말했다. 이에 대해 필립스 박사는 “이 혜성은 얼음덩어리라기보다 우주의 거대한 화산이 더 나은 묘사일지도 모른다”고 덧붙였다. 천문학자와 행성 과학자 사이에서 ‘얼음 화산’(cyrovolcano)로도 알려진 이 혜성은 물이 풍부하지만 햇빛이 부족한 얼음 위성과 같은 천체에서 형성된 것으로 여겨진다. 필립스 박사에 따르면, 이 혜성의 어떤 부분은 밀랍과 같은 농도로 돼 있어 휘발성을 지닌 이 물질은 지구상의 마그마처럼 균열이 생기면 분출한다. 이 혜성은 57.7일마다 축을 중심으로 회전하며 정기적인 관찰에 의해 최소 6개의 독립된 원천을 가진 활성 분출구가 한쪽 면에 몰려있는 것으로 밝혀졌다. 보고서에 따르면 대부분의 폭발은 1주 안에 사라지지만 최신 폭발은 광도는 10~11 사이로 일반 망원경으로도 볼 수 있었다. 이에 대해 허먼은 “이 혜성은 구경 20㎝ 망원경으로도 볼 수 있는 데 거기서는 밝은 점처럼 보인다”면서 “난 코마 뒤 별들의 모습을 촬영하기 위해 그보다 큰 구경 50㎝짜리 망원경을 사용했다”고 말했다. 한편 이 혜성은 1927년 독일의 천문학자 아르놀트 슈바스만과 아르노 바흐만에 의해 발견돼 이 같은 이름이 붙여졌다.

2011년 동일본 대지진이 발생한 지도 10년이 넘었다. 하지만 동일본 대지진의 여파는 아직도 진행 중이다. 동일본 대지진의 여진으로 판단되는 규모 5.9 지진이 지난달 7일 도쿄 지하 80㎞에서 발생했다. 규모 7의 도쿄 도심 하부 직하지진 발생 가능성이 높은 상황 속에서 발생한 이번 지진으로 일본 정부의 긴장감도 더욱 높아졌다. 동일본 대지진과 같은 초대형 지진은 지진 유발뿐 아니라 지구 환경에도 많은 영향을 끼친다. 이런 초대형 지진은 지구의 자전에도 변화를 일으킨다. 초대형 지진이 발생하면, 섭입 지각판이 한순간에 지구 중심 방향으로 이동하며 지구 내부의 질량 분포가 바뀌기 때문이다. 이런 지구 자전의 변화는 매우 심각한 결과를 초래하기도 한다. 지구 자전 속도와 자전축의 변화로 하루 길이가 변하고, 태양으로부터 받는 복사에너지양에도 변화가 생긴다. 태양 복사에너지 변화는 기후 변화로 연결되고, 생명체에 막대한 영향을 미칠 수 있다. 천체 운동으로 인한 지구 자전 변화 효과는 초대형 지진에 의해 만들어지는 지구 자전 변화 효과보다 더욱 강력하다. 지구 자전에 영향을 끼치는 천체운동에는 지구 공전 궤도의 편심률의 변화, 지구 자전축 기울기 변화, 세차 운동이 있다. 이들은 각각 2만 3000년에서 41만년에 이르는 고유 주기를 가지고 있다. 지구의 과거 빙하기와 간빙기의 시기가 이 천체 운동 주기와 밀접한 관련이 있다. 하지만 지구상에서 관측되는 빙하기와 간빙기 시기는 이런 천체 운동으로 모두 설명되지 않는다.초기 지구의 초대륙 분리와 이동도 지구 자전에 큰 영향을 끼친 것으로 알려진다. 최근 연구에 따르면 7억 5000만년 전 초대륙 로디니아의 분리와 3억 5000만년 전 초대륙 판게아의 분리 시기가 빙하기와 일치한다. 초대륙의 분리와 충돌은 지구 내부의 맨틀 대류와 연관 지어 볼 수 있다. 맨틀 대류 방향과 위치는 시간에 따라 지속적으로 변화하고, 지표에서 나타나는 지각판의 운동도 그에 따라 지속적으로 변화한다. 지구 표면의 지각판 분포가 바뀜은 물론이다. 지각판의 충돌 결과 초대형 지진이 발생하며, 지구자전에 또다시 영향을 준다. 지구 역사 속 지구 자전축 변화 흔적은 지구 내부 곳곳에 남아 있다. 내핵에도 특별한 흔적이 있다. 고체 상태의 내핵은 철과 니켈이 주요 구성 성분이다. 내핵의 외곽 부분에선 광물의 정렬 방향이 현재의 지구자전축 방향과 거의 유사한 데 반해 내핵의 내부는 지구 자전축 방향과 다른 특징을 보인다. 이는 지구 생성 초기 지구 자전과 내핵의 운동에 많은 변화가 있었음을 짐작하게 한다. 현재 지구는 과거 수많은 일들의 원인과 결과가 사슬처럼 연결된 결과물이다. 지구는 거대한 시스템으로 모든 부분이 유기적으로 연결돼 있고 끊임없이 연동하며 변화하고 있다. 하나의 작은 변화는 시스템 내 여러 요소에 영향을 미친다. 관련이 없어 보이는 일이 원인이 돼 예기치 않은 결과가 만들어지곤 한다. 이 결과는 또 다른 일들의 원인으로 연쇄적으로 작동되기도 한다. 최근 들어 지구란 거대 시스템에 인간이 중요 변수로 더해졌다. 인간 활동으로 유발되는 온난화의 끝은 짐작하기 어렵다. 온난화로 강해진 엘니뇨와 극지역 빙하 감소, 지표 유체양의 증가 현상이 지구에 여러 영향을 미치고 있다. 다양한 학문의 세부 분야 간 유기적인 연대와 학문 간 벽을 넘은 통섭을 통한 전체 지구 시스템에 대한 이해가 절실하다.

우리은하 밖에서 처음으로 외계행성의 존재를 보여주는 징후가 포착됐다. 미 하버드·스미스소니언 천체물리학센터(CfA) 등 국제연구진은 미 항공우주국(NASA)의 찬드라 엑스선 관측소(CXO)와 유럽우주국(ESA)의 XMM-뉴턴 망원경을 사용한 관측 데이터에서 지구로부터 약 2800만 광년 떨어진 나선은하 메시에51(M51)에서 행성 후보를 발견했다고 25일 밝혔다. 태양계 밖 외계행성은 1990년대 초 처음 관측된 이래 지금까지 행성 후보를 포함해 5000개 가까이 발견됐지만, 대부분은 3000광년 이내로, 모두 우리은하 안에 존재하는 것이었다. 만일 이번 행성 후보가 실제 행성으로 확인된다면 이 외계행성은 우리은하 안에 있는 다른 외계행성들보다 몇천 배나 멀리 떨어져 있는 것이라고 NASA는 설명한다.연구 주저자로 CfA에서 천문학 강사로 재직 중인 로잰 디스테퍼노 박사는 “우리는 엑스선 파장에서 행성 후보를 탐색해 다른 은하의 행성 세계를 찾는 완전히 새로운 영역을 개척하려고 애쓰고 있다”고 말했다.연구진은 외계행성이 항성 앞을 지나는 이른바 천체면을 통과(트랜짓)할 때 별빛이 줄어드는 현상을 관찰하는 기법을 기반으로 별빛 대신 엑스선의 일시적 감소를 관찰해 우리은하 밖 행성 후보를 확인했다. 엑스선은 일반적으로 중성자별이나 블랙홀이 주변 동반성(짝별)의 물질을 빨아들일 때 초고온 상태가 되면서 강하게 방출되는데 이를 방출하는 영역이 넓지 않아 행성이 천체면을 통과하면 완전히 가려진다. 이에 따라 거리는 훨씬 멀지만 가시광선의 미세한 변화만으로 가까운 거리의 외계행성을 포착하는 것보다 더 쉽다고 연구진은 설명했다.연구진은 이런 관측법을 활용해 M51-ULS-1 쌍성계에서 외계행성 후보를 찾아냈다. 이 쌍성계는 블랙홀이나 중성자별과 태양의 약 20배에 달하는 질량을 지닌 짝별로 이뤄져 있다. 찬드라 망원경으로 포착한 엑스선 관측 데이터상의 천체면 통과는 약 3시간에 걸쳐 진행됐는데 이 시간 동안 엑스선 방출은 완전히 가려져 0까지 떨어졌다. 연구진은 이 같은 정보를 토대로 외계행성이 토성과 비슷한 크기이고 중성자별이나 블랙홀을 태양과 토성의 두 배에 달하는 거리를 두고 공전하고 있는 것으로 추정했다. 하지만 이 외계행성의 존재를 확실하게 확인하려면 추가 데이터가 필요한데 이 행성이 짝별 앞으로 지나려면 약 70년을 더 기다려야 할 수 있어 그때까지 확인을 못할 가능성도 있는 것이다. 이에 대해 연구 공동저자인 니아 이마라 미 캘리포니아대 산타크루즈캠퍼스 천문학과 교수는 “안타깝게도 우리가 관측한 천체가 행성임을 확인하려면 다음 천체면 통과 때까지 몇십 년을 더 기다려야 할 것”이라면서 “게다가 공전 주기가 얼마나 되는지 확실하지 않아 언제 관측해야 하는지도 정확히 모른다”고 지적했다. 또 M51-ULS-1 쌍성계의 일시적 밝기 감소가 가스나 먼지 구름에 의해 발생했을 가능성도 있지만, 데이터를 고려하면 그럴 가능성은 거의 없는 것으로 전해졌다. 연구진은 만일 이 외계행성이 실제로 존재한다면 이미 초신성 폭발을 거친 중성자별이나 블랙홀의 영향을 받았겠지만 앞으로 짝별 역시 이런 초신성 폭발을 거쳐야 해서 영향을 받지 않을 수 없으리라 예측했다. 앞으로 연구진은 M51보다 훨씬 더 가까워 천체면 통과 시간이 더 짧은 외계행성을 찾아낼 수 있는 M31과 M33 은하에 관한 관측 데이터를 다시 분석할 예정이다. 이와 함께 우리은하 안에서도 엑스선을 이용해 태양계 밖 외계행성을 찾아낼 수 있는지도 확인할 계획인 것으로 전해졌다. 자세한 연구 결과는 국제 학술지 ‘네이처 천문학’(Nature Astronomy) 최신호에 실렸다.

머나먼 우주에서 죽어가는 별이 초신성이 되는 초기 모습이 허블우주망원경에 포착됐다. 최근 미국 캘리포니아 주립대학교 산타크루즈 캠퍼스 등 공동연구팀은 지구에서 약 6000만 광년 떨어진 초신성 'SN 2020fqv'를 허블우주망원경으로 포착했다고 밝혔다. 초신성 SN 2020fqv는 서로 붙어있는듯한 모습으로 유명한 나비은하인 NGC 4567과 NGC 4568 안에 위치해 있다. SN 2020fqv의 존재가 처음 확인된 것은 지난해 4월로 이후 천문학자들은 이 초신성에 대한 본격적인 연구를 진행해왔다. 초신성(超新星·supernova)은 이름만 놓고보면 새로 태어난 별 같지만, 사실 종말하는 마지막 순간의 별이다. 과거 망원경이 없던 시대 갑자기 밝은 별이 나타났기에 붙은 이름으로 신성과는 아무런 상관이 없다. 일반적으로 별은 생의 마지막 순간 남은 ‘연료’를 모두 태우며 순간적으로 대폭발을 일으킨다. 이를 초신성 폭발이라고 부르며 이때 자신의 물질을 폭풍처럼 우주공간으로 방출한다. 이 과정에서 거품처럼 생기는 물질이 초신성 폭발이 남긴 잔해로 이 물질을 통해 또다시 별이 만들어지고 또 지구와 같은 행성이 생성된다. 곧 별의 죽음은 새로운 천체의 탄생을 의미하기도 한다.지금까지 관측된 초신성은 대부분 폭발 후 남은 잔해들이기 때문에 SN 2020fqv의 사례처럼 그 형성 과정과 향후 일어날 폭발을 관측하는 것은 매우 드문 기회가 된다. 이 때문에 전문가들은 SN 2020fqv를 초신성의 '로제타스톤'으로 비유하고 있다. 로제타스톤은 나폴레옹의 이집트 원정군이 진지를 구축하는 과정에서 발견한 것으로 이후 고대 이집트 상형문자의 해독의 열쇠가 됐다. 연구를 이끈 라이언 폴리 박사는 "우리는 마치 범죄 조사관이 된 것처럼 별의 마지막 순간과 그 이후 무슨 일이 일어나지는 연구할 수 있는 매우 드문 기회를 얻은 셈"이라면서 "앞으로 별의 폭발 순간과 그 방식에 대한 가장 상세한 모습을 관측할 수 있을 것"이라고 기대했다.　 　

역대 발견된 행성 중 가장 어린 나이 중 하나로 꼽히는 '아기 행성'이 발견됐다. 최근 미국 하와이 대학 등 국제천문학연구팀은 불과 수백 만 년 전 생성된 것으로 추정되는 행성 '2M0437b'를 발견했다는 연구결과를 천문학 분야 국제학술지 ‘영국 왕립천문학회 월간보고’(Monthly Notices of the Royal Astronomical Society) 최신호에 발표했다. '태양계의 큰형님' 목성보다도 3~5배 정도 질량을 가진 2M0437b는 '별의 육아실'로 불리는 가스 성운인 황소자리 분자구름에서 형성된 주성인 2M0437의 주위를 돌고있다. 특히 두 천체와의 거리는 지구와 태양 사이와 비교해보면 무려 100배나 멀리 떨어져있다. 행성 2M0437b는 지난 2018년 하와이 마우나케아 산에 설치된 8.2m 구경의 스바루 망원경을 통해 처음 그 존재가 알려졌다. 이후 천문학자들은 3년 간에 걸쳐 이를 추적 관찰해 역시 같은 곳에 설치된 10m 구경의 켁 망원경을 통해 2M0437b가 멀리 떨어진 2M0437의 주위를 돈다는 것을 확인했다. 　 2M0437b가 흥미로운 점은 역시 매우 어린 행성이라는 사실이다. 우리 지구가 46억 년이라는 점과 비교하면 2M0437b는 그야말로 신생아에 불과하기 때문. 이에 전문가들은 행성이 어떻게 형성돼 진화해 나가는지 알 수 있는 소중한 자료가 될 것으로 보고있다. 연구에 참여한 하와이 대학 에릭 가이도스 교수는 "세계에서 가장 큰 망원경 두 개와 첨단 광학기술 그리고 마우나케아의 맑은 하늘이 이번 발견을 가능하게 했다"면서 "향후 발사될 제임스 웹 우주망원경과 같은 첨단 장비가 외계행성의 형성에 대한 보다 많은 것을 밝혀줄 것으로 기대한다"고 밝혔다.