우리 은하계의 총질량은 얼마나 될까? 우리은하 질량이 태양 질량의 약 8900억 배에 이른다는 초정밀 측정값이 밝혀졌다. 이를 미터법으로 나타내면 1.8 × 10^42제곱㎏이 된다. 곧, 1 뒤에 0이 42개나 붙는'1,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000'이다. 코끼리로 치면 60억 마리의 10억 배의 10억 배가 되고, 지구로 치면 296×10^15제곱 개가 된다. 우리은하의 질량을 측정하는 것은 그 안에 우리가 살고 있다는 이유로 인해 몇 가지 특이한 어려움이 따른다. 은하를 저울 위에다 올려놓을 수가 없기 때문에, 과학자들은 은하의 중력과 별들의 상호작용을 추적함으로써 은하 천체의 질량을 측정하는 방법을 취한다. 예컨대, 은하 중심을 공전하는 별들의 움직임을 측정하면 우리 은하 전체의 질량을 알아낼 수 있다는 말이다.　​ 충분히 강력한 망원경을 가지고 있다면 안드로메다 은하 전체를 관측하기란 어렵지 않은 일이지만, 우리은하는 대부분이 우리 시야에 잡히지 않는다는 데 문제점이 있다. 우리와 가까운 별들과 우주 먼지 등이 멀리 떨어진 별들을 우리 시야로부터 차단하기 때문에 연구자들은 보다 정교한 기법과 통계적 방법을 사용하여 우리은하의 움직임과 외부에서 보이는 모습을 추론해야 한다. 또한, 우리의 태양계는 우리은하 안에서 특이한 방식으로 움직이고 있기 때문에 연구자들은 측정에서 이를 반영하고 보정해야 한다. 새로운 연구는 두 가지 주요 데이터 편집에 의존했다. 이 정보는 성간 가스, 별, 기타 물질이 우리은하의 다른 부분에서 어떻게 움직이는지를 보여준다. 과학자들은 이것을 사용하여 은하가 실제로 얼마나 무거운지를 나타내는 ‘회전 속도 곡선’을 만들 수 있다.“우리은하의 원반은 회전하지만 균일하지는 않다”고 전제한 임페리얼 칼리지 런던의 천체물리학자인 파비오 이오코 공동저자는 “은하 중심으로부터 다른 거리에 있는 물체들은 그 중심을 다른 속도로 돌고 있다”며 “이 회전하는 힘은 은하 원반의 각 지점에서 은하의 중력과 균형을 이루어야 하며, 그렇지 않으면 은하계 자체가 조각나서 은하 간 우주공간으로 갈가리 찢겨져나갈 것”이라고 설명했다. 이오코는 “중심에서 서로 다른 거리에 있는 두 물체에 대해 측정할 경우 거리가 멀어질수록 정확한 질량의 추정치를 얻을 수 있다”면서 “따라서 총질량 뿐만 아니라 질량 분포도 알아낼 수 있다”고 밝혔다. 물론 은하수는 별과 가스뿐 아니라 우리 눈에는 보이는 않는 것으로 구성된다. 거의 모든 은하들과 마찬가지로 우리은하의 대부분은 보이지 않는 암흑물질의 헤일로에 갇혀 있는데, 이 암흑물질은 우리가 직접 관찰할 수 있는 천체물리학적 물체를 형성하지 않지만, 중력에는 영향을 미치는 존재이다. 이번 연구에서 연구자들은 암흑물질의 질량이 태양 질량의 약 8300억 배, 은하계 전체 질량의 약 93%에 해당한다는 사실을 발견했다. 연구원들은 이 결과를 은하의 질량을 측정하기 위한 과거의 측정치와 비교한 결과, 대체로 일치한다는 결론을 얻었다. 새 연구는 출판 전 논문을 게재하는 웹사이트 아카이브(arXiv)에 월요일 (12월 9일) 발표되었다. 이광식 칼럼니스트 joand999@naver.com　

​-보리소프 혜성 발견자와 Q&A로 알아본다 흔히 별지기라고 불리는 아마추어 천문학자들은 하나의 꿈을 공유하고 있는데, 곧 새로운 혜성이나 소행성을 발견하여 그 이름을 붙이는 것이다. 국제천문연맹(IAU)은 발견자에게 그 천체의 이름을 짓는 권리를 인정하는데, 발견자 자신의 이름을 붙이는 경우가 드물지 않다. 지난 9일 태양의 근일점을 지난 성간 혜성 보리소프 역시 그 발견자인 러시아인 아마추어 천문학자 겐나디 보리소프의 이름에서 따온 것이다. 보리소프 씨는 올해 초 지름 65cm 망원경으로 우리 태양계로 진입하는 성간 혜성을 발견했다고 발표하여 천문학 동네를 흥분으로 몰아넣었다. 보리소프 씨는 그후에도 또 다른 혜성을 발견했지만, 공식적으로 혜성 2I / Borisov로 알려진 이 성간 혜성의 발견은 오랫동안 그에게 명성을 안겨줄 것으로 보인다. 이 우주의 얼음 덩어리는 지난 2017년 10월 태양계를 스쳐지난 시가 모양의 '오무아무아(Oumuamua)'에 이어 태양계에서 두 번째로 관측된 외계 천체로, 12월 9일 태양에 약 3억㎞까지 접근하며 근일점을 통과했다. 이는 지구-태양 간 거리(1AU)의 2배에 해당한다. 약 3주 뒤인 12월 30일께 지구에 약 2억 7천360만㎞까지 접근한다. 전문 천문학자와 아마추어 천문학자 모두 역사적인 태양계 방문객을 영접할 수 있는 기회를 얻게 된다. 최근 이 '2I/보리소프' 혜성이 물을 갖고 있다는 관측 결과가 나와 다시 화제가 되고 있는데, 이 같은 사실이 확인되면 태양계 밖에서 형성된 물이 처음으로 가까이서 관측된 사례로, 외계에도 지구와 비슷한 행성이 존재할 수 있다는 증거가 될 수도 있다. 우주전문 사이트 스페이스닷컴(Space.com)은 이 혜성 발견에 얽힌 이야기를 듣기 위해 러시아 우주국(Roscosmos)을 통해 보리소프 씨를 인터뷰했다. 스페이스닷컴(이하 스) : 먼저 본인의 소개를 간단히 해주시죠.​ ​보리소프(이하 보) : 모스크바 국립대학의 천문학과를 졸업한 후 몇 년 동안 연구를 했지만 점차 광학 분야로 넘어갔습니다. 나는 직접 렌즈를 설계하고 연마했으며, 다양한 작업을 위한 망원경들을 제작했죠. 그리고 점차 지구에 가까운 우주공간을 감시하기 위한 여러 프로젝트와 협력하기 시작했습니다. 내가 제작한 망원경들은 여러 관측소에서 사용되고 있습니다. 스 : 천체관측에는 어떻게 관심을 갖게 되었습니까?​ 보 : 밤하늘 관측과 우주, 먼 세계, 공상과학 등은 모두 어린 시절의 취미입니다. 이전에 알려지지 않은 새로운 것을 발견할 수 있는 기회가 큰 매력이죠. 그런 의미에서 혜성은 매우 매력적인 존재입니다. 밝고, 언제 어디서 나타날지 모르죠. 스 : 이전에 새 혜성을 발견한 적이 있나요? 보 : 성간 혜성 발견 전에 7개의 혜성을 발견했습니다. 그러고도 이번에 아홉 번째 또 다른 혜성을 발견한 거죠. 스 : 성간 혜성을 처음 발견했을 때 이야기를 좀 들려주시죠. 보 : 밤새 새벽까지 관찰 촬영을 계속했습니다. 밤새 관측한 후 천문학자들은 보통 잠을 잡니다. 그날 늦게 나는 관측자료를 리뷰하다가 마지막 사진을 검토하면서 카탈로그에 등재되지 않은 대상이 눈에 띄었습니다. 꽤 작은 것이었는데, 처음에는 긴가민가했지만 혜성일 가능성이 있다고 통보했습니다. 스 : 뭔가 특별한 것을 발견했다는 것은 어떤 의미인가요? 보 : 모든 아마추어는 뭔가 독특하고 특별한 것을 발견했으면 하는 꿈을 지니고 있습니다. 그 꿈이 이루어질 때는 기쁨과 행복을 느끼죠. 그리고 또 다른 발견을 찾아나서는 겁니다. 스 : 앞으로의 관측 계획이 있다면? 보 : 밝고 육안으로 볼 수 있는 혜성을 발견하고 싶습니다. 스 : 다른 별지기들에게 조언할 게 있다면? 보 : 맑은 하늘과 성공, 새로운 성취를 기원합니다. 이광식 칼럼니스트 joand999@naver.com

-'우주의 암흑시대' 비밀 풀릴까? 최초의 별이 탄생해 우주공간을 첫 빛을 뿌리기 전 우주는 온통 흑암의 바다였다. 빅뱅 이후 40만 년부터 시작하여 수억 년 동안 지속된 이 우주의 암흑시대는 태허의 텅 빈 공간이 실제로 비어 있었던 마지막 시간을 표시하는 이정표라 할 수 있다. 이 시기의 우주에는 생명은 말할 것도 없고, 어떠한 행성이나 별, 은하 등도 존재하지 않았다. 빅뱅에 의해 생성된 수소 원자의 구름만이 태초의 캄캄한 우주공간을 떠돌고 있었을 뿐이다. 오늘날 전 세계의 망원경들은 암흑시대가 끝나고 최초의 은하가 형성되는 순간을 정확히 찾아내기 위해 그 원시 수소(중성 수소)를 찾는 데 열중하고 있다. 이 태초의 원자는 좀처럼 잡아내기 힘든 모호한 존재이지만, 호주의 한 연구팀이 어느 때보다 원시 원자의 발견에 가까이 다가선 것으로 보인다. 출판 전 논문을 수록하는 웹사이트 아카이브(arXiv)에 게재되고, 곧 천체물리학 저널에 발표될 이 새 연구에 따르면, 연구팀의 천문학자들은 호주의 사막에 전개된 머치슨 광역 전파망원경(MWA)을 사용하여 중성 수소의 특정 파장, 곧 70-300 MHz 파장을 찾기 위해 우주 과거를 깊숙이 들여다보고 있다. 아직 그들이 원하는 것을 찾지는 못했지만, 망원경의 최근 업데이트된 배열에서 새로운 설정을 사용하여 중성 수소의 신호 강도에 대한 최저 한계를 결정할 수 있었다. 미국 브라운 대학의 조나단 포버 물리학 조교수는“중성 수소 신호가 우리가 논문에서 설정한 한계보다 더 강하다면 망원경이 이를 감지했을 것이라고 확신할 수 있다”고 말했다. 이 원시 분자에 대한 추적은 여전히 진행 중이며, 이제 연구원들은 중성 수소의 발자국이 예상보다 훨씬 희미하다는 사실을 알아냈다. 태초의 우주공간을 휘저은 에너지가 너무나 강한 나머지 모든 원자에서 전자를 떼어내어 양전하를 띠게 만들었다. 이들 원자 중 최초의 원자는 양전하를 띤 수소 이온이었다. 수십만 년 동안 우주는 팽창하면서 냉각되면서 이윽고 수소 이온이 전자를 되찾을 수 있을 정도로 온도가 떨어져 수소 이온은 다시 전기적으로 중성이 되었다. 이 중성 수소 원자는 우주 암흑기의 주요 특징으로 여겨지고 있다. 결국 중성 수소들이 충분히 모여 첫 번째 별을 형성했을 때, 그 별들로부터 방출된 에너지에 의해 수소 원자들은 다시 이온화된다. 과학자들은 중성 수소가 21cm 파장에서 방사선을 방출한다는 것을 알고 있다. 그러나 우주가 지난 120억 년 동안 줄곧 팽장함에 따라 그 파장도 확장되었다. 새 연구의 저자들은 중성 수소의 파장이 약 2m로 늘어났다고 추정하고 있는데, 이것이 그들이 MWA를 사용하여 심우주를 뒤지며 찾은 신호다. 문제는 동일한 파장에서 방출되는 많은 전파원(인공 및 천체)들이 있다는 사실이다. 포버 박사는 “이러한 다른 소스들은 대개 우리가 감지하려는 신호보다 훨씬 더 강하다”고 밝히며 "망원경 위로 지나가는 비행기에서 반사되는 FM 라디오 전파조차도 데이터를 오염시키기에 충분하다"고 설명한다. 따라서 보버와 그의 동료들은 이러한 오염원들을 관찰, 제거하는 일련의 기법을 개발했다. 그들은 하늘에서 1200개 이상의 전파 스냅 샷을 찍은 후, 그들이 발견한 모든 2m 파장 방출의 흔적이 그들이 찾고 있던 중성 수소가 아닌 다른 것으로부터 나온 것임을 밝혀냈다. 그들이 찾고 있는 성배인 원자 신호는 여전히 발견되지 않았지만, 새 연구는 중성 수소에 대한 미래의 검색 범위를 좁히는 데 성공했다. 연구원들에 따르면, 이러한 결과는 원시 원자 사냥에 MWA 실험이 올바른 경로로 가고 있음을 담보하는 것이라고 주장한다. 우주 암흑시대의 마지막 유물은 추가 연구를 통해 곧 밝혀질 것으로 기대된다. 이광식 칼럼니스트 joand999@naver.com

군용 드론은 이미 현대전에서 필수 불가결한 정찰 자산이다. 크기가 작아 적에게 발각되지 않고 정찰이 가능할 뿐 아니라 발각되어 격추되더라도 아군의 인명 피해가 없고 가격도 저렴해 소모전에도 유리하다. 최근에는 무장을 장착하고 공격 임무까지 수행할 수 있는 드론이 등장하면서 드론은 점차 21세기 전장의 주역이 되고 있다. 칼텍과 나사의 제트 추진 연구소 (JPL)의 연구팀은 드론의 운용 범위를 한 단계 더 끌어올릴 수 있는 새로운 방법을 개발했다. 바로 포탄 형태의 드론인 스퀴드(SQUID, Streamlined Quick Unfolding Investigation Drone)가 그 주인공이다. 스퀴드는 지름 8cm, 길이 27cm, 무게 530g의 소형 접이식 드론으로 포탄처럼 발사된 후 0.2초 만에 펼쳐져 쿼드롭터 형태의 드론으로 변신한다. 연구팀은 스퀴드를 시속 80km로 달리는 차량에서 초속 15m의 속도로 발사하는 테스트에 성공했다. 사실 포탄처럼 발사할 수 있는 정찰 기기는 이미 존재한다. 기존의 화포에서 바로 사용이 가능한 관측 포탄이 그것이다. 국내에서도 K9 자주포에서 사용할 수 있는 관측 포탄이 개발 중이다. 다만 이 관측 포탄은 발사 후 목표 지점에서 글라이더로 낙하하면서 주변을 관측하는 장치다. 궁극적으로는 스퀴드 같은 능동 비행이 가능한 드론형 정찰 포탄을 개발하는 것이 목표지만, 아직 발사 시 강한 충격과 열을 견뎌야 하는 문제가 있다. 스퀴드는 관측 포탄처럼 기본의 화포에서 빠르게 발사하지는 못하지만, 빠르게 드론 형태로 변형해 주변을 원하는 대로 정찰할 수 있으며 이동 중에도 발사가 가능하다는 장점이 있다. 연구팀은 스퀴드의 디자인을 다양한 크기로 확장할 수 있다고 보고 기존 8cm 지름 드론 이외에 5cm. 및 15cm 버전도 개발하고 있다. 참고로 나사의 경우 이 접이식 드론이 화성이나 타이탄처럼 대기가 있는 천체에서 유용하게 사용할 수 있을 것으로 보고 개발을 지원하고 있다. 세계 각국은 다양한 환경에서 사용할 수 있는 맞춤형 드론 개발에 매달리고 있다. 병사가 쉽게 휴대할 수 있는 미니 드론부터 차량에서 발사가 가능한 중간 크기 드론, 그리고 포탄처럼 발사할 수 있는 발사식 드론 등 이미 실전 배치되었거나 실전 배치를 위해 개발하는 드론의 종류는 일일이 열거하기 어려울 정도다. 이렇게 드론 개발에 힘을 쏟는 이유는 현대전에서 먼저 보고 먼저 대응하는 쪽이 승리하기 때문이다. 앞으로 더 다양한 형태의 고성능 군용 드론이 나올 수밖에 없는 이유다. 고든 정 칼럼니스트 jjy0501@naver.com

●롯데월드타워 연말연시 이벤트 진행 롯데월드타워 전망대 서울스카이가 121층에 높이 6m짜리 대형 크리스마스 트리를 세웠다. 알록달록 빛나는 230개 발광다이오드(LED) 등이 겨울 분위기를 물씬 풍긴다. 크리스마스 이브인 24일엔 운영시간을 밤 12시까지 연장한다. 26일엔 ‘스카이데크’에 천체 망원경과 특수 안경을 비치해 관람객들이 오후 2~4시 펼쳐지는 ‘부분일식’을 관측할 수 있게 할 예정이다. 31일 밤 11시부터는 새해 카운트다운 이벤트가 열린다. 새해 1월 1일에는 해돋이 이벤트가 진행된다. 새벽 6시 30분에 전망대에 입장해 새해 첫 일출을 감상할 수 있다. 카운트다운과 해돋이 이벤트 모두는 온라인 예약을 통해서만 참여할 수 있다. ●쁘띠프랑스 어린왕자 별빛축제 개최 경기 가평의 쁘띠프랑스는 내년 2월 29일까지 ‘어린왕자 별빛축제’를 연다. 프랑스에서 구입한 LED 조명들과 이탈리아 베니스에서 가져온 형형색색의 둥근 장식물들로 포근하면서도 사랑스러운 느낌을 연출했다. 축제의 하이라이트는 ‘어린왕자 빛터널’이다. 어린왕자가 살던 소행성처럼 꾸민 둥근 구조물에 30m의 긴 빛 터널을 만들었다. 공연 3000회를 맞는 피노키오 인형극, 마리오네트 퍼포먼스 다양한 공연도 열린다. ●아산곡교천야영장 동계시즌 주중 할인 충남 아산 ‘아산곡교천야영장’은 새해 2월 28일까지 주중(일~목요일) 할인 행사를 진행한다. 1박 이후 추가 요금부터 30% 할인된다. 한국스카우트연맹에서 운영하는 아산곡교천야영장은 온수가 공급되는 샤워장을 갖춘 전천후 야영장이다. 단 차량, 트레일러, 캠핑카는 진입 금지다.

발사 1년 만에 태양 2400만㎞ 앞에 근접 태양서 나오는 초속 200~900㎞ ‘태양풍’ 자기장 변화가 가속 만든단 사실 밝혀내 초속 450㎞ 미만 바람 코로나 구멍서 비롯 그리스 신화에서 크레타섬에 갇힌 천재 발명가 다이달로스는 아들 이카로스와 함께 새의 깃털을 밀랍으로 붙여 만든 날개를 달고 탈출을 시도한다. 다이달로스는 탈출 직전 이카로스에게 “태양을 똑바로 쳐다보고 날지 마라. 그러면 추락하게 될 테니까”라고 충고를 했다. 그러나 하늘을 나는 것에 신이 난 이카로스는 태양을 향해 너무 높이 날았다가 날개를 잃고 바다에 떨어져 죽었다.태양은 지구에 사는 모든 생물에게 생명의 원천이다. 과학기술이 눈부시게 발달했지만 얼마 전까지만 해도 태양은 멀리서 바라볼 수밖에 없는 천체였다. 태양 표면의 온도는 5778K(절대온도 켈빈·섭씨 약 5504도)이고 태양 대기 가장 바깥쪽인 코로나의 온도는 100만K(약 섭씨 99만 9727도)에 이르기 때문에 ‘태양 탐사는 불가능한 임무’였다. 그러나 지난해 8월 12일 미국 플로리다 케이프커내버럴 공군기지에서 인류 최초로 태양 탐사를 목적으로 만들어진 ‘파커 태양 탐사선’이 발사됐다. 파커 태양 탐사선은 1958년 태양에서 입자와 자기장의 지속적 방출이 있다는 태양풍 가설을 세운 과학자 유진 파커 박사의 이름을 딴 것으로 생존 과학자의 이름을 우주선에 명명한 것은 처음이었다. 파커 태양 탐사선은 발사 1년 만에 태양과 가장 가까운 행성인 수성까지 거리인 5800만㎞보다 더 가깝게 태양에 다가가 관찰했다. 그렇게 얻어진 데이터를 바탕으로 태양풍의 기원과 고에너지 입자물리학에 대한 통찰력을 보여 준 연구 결과들이 한꺼번에 발표됐다. 미국 프린스턴대, 항공우주국(NASA) 고다드우주비행센터, 캘리포니아공과대(칼텍), 존스홉킨스대 응용물리학연구소 등 15개 연구기관과 그리스, 영국, 프랑스 공동연구팀을 비롯한 세 개의 연구팀은 파커 탐사선이 태양에서 2400만㎞ 떨어진 곳까지 근접해 코로나를 정밀 관찰해 얻은 데이터들을 분석해 세계적인 과학저널 ‘네이처’ 5일자에 세 편의 논문과 한 편의 분석논문으로 발표했다. 태양에서 불어오는 바람이라고 할 수 있는 태양풍은 양전자, 전자 같은 미립자와 고에너지 입자 등 물질을 초당 약 100만t 가까이 방출하고 있다. 태양풍의 속도는 초속 200~900㎞인데 초속 750~900㎞는 빠른 태양풍, 초속 450㎞ 이하는 느린 태양풍으로 분류된다. 태양풍은 보통 코로나를 떠나면서 속도가 빨라지고 지구 가까이 오면서 속도나 특성이 변화되는데 이전까지는 이 같은 현상에 대해 정확한 설명을 내놓지 못했었다. 저스틴 캐스퍼 미시간앤아버대 기후우주과학과 교수가 주도한 연구팀은 파커 태양 탐사선이 보내온 자료를 분석한 결과 자기장의 변화가 태양풍의 속도를 증가시킨다는 사실을 발견했으며 이런 속도의 증가는 이론적으로 예측한 것보다 더 빠르다는 것을 확인했다. 또 러셀 하워드 미해군연구소 박사가 주도한 연구팀은 초속 450㎞ 미만의 느린 태양풍에 초점을 맞춰 분석을 했는데 느린 태양풍은 태양의 적도 부근에서 발견된 코로나 구멍에서 비롯된다는 사실을 확인했다. 이번 연구를 종합한 데이비드 맥코머스 프린스턴대 우주물리학과 교수(플라스마물리학)는 “태양에 가깝게 다가가는 것 자체가 매우 위험한 모험이지만 파커 태양 탐사선은 앞으로도 5년 동안 태양에 근접하면서 지금까지 알지 못했던 태양의 구조와 태양풍에 대한 상세한 정보를 얻게 될 것”이라고 설명했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

우주의 크기나 거리를 실감하려면 어떻게 해야 할까? ‘우주 체험 교실’의 출발점은 딱 하나다. 바로 나의 크기에서부터 짚어나가야 한다는 것이다. 이때 편의상 대략 사람의 키를 1m로 친다. 키 작은 아이들도 생각해주자. 지구의 지름은 약 1만3000㎞이니까, 사람 띠로 이 지름을 만들려면 약 1300만 명이 필요하다. 남한 인구의 약 4분의 1이 손을 맞잡는다면 지구 지름만큼 된다는 얘기다. 지구 둘레는 4만㎞이니까, 70억 세계인구가 손을 맞잡는다면 지구를 20바퀴쯤 둘러쌀 수가 있다. 얼마나 많은 인구가 이 조그만 행성 위에서 복작거리면 사는가를 일단 실감할 수 있다. 다음, 지구와 달 사이의 거리는 약 38만㎞다. 지구를 징검다리처럼 우주공간에 약 30개쯤 늘어놓으면 얼추 달까지 닿는다. 생각해보면 달이 그리 멀지 않은 곳에 있다고 하겠다. 빛이 이 거리를 달린다면 1초 남짓 걸린다. 하지만 시속 100㎞로 달리는 차를 타고 밤낮없이 달리더라도 달까지 도착하는 데는 다섯 달, 약 158일이 걸린다. 우리의 척도로는 달도 정말 멀리 있는 셈이다. 참고로, 달의 지름은 지구의 4분의 1 남짓하다. 다음은 훌쩍 건너뛰어 태양까지의 거리를 짚어보자. 지구에서 태양까지의 거리는 약 1억 5000만㎞다. 이게 대체 얼마만한 거리일까? 천문학은 감수성과 상상력을 필요로 한다. 가장 간단한 답으로는, 1초에 지구 7바퀴 반 도는 초속 30만㎞인 빛이 8분 20초 걸려 주파하는 거리다. 초로는 약 500초인데, 달까지 거리의 약 400배에 달하며, 시속 100㎞의 차로 달리면 약 6만2500일이 걸리고. 햇수로는 약 170년이 걸린다. 하늘에서 늘 빤히 보이는 태양, 우리가 해바라기를 즐기는 태양이 실제로는 얼마나 멀리 떨어져 있는 별인가를 실감할 수 있다. 그런데도 그 먼 거리에서 내뿜는 별빛이 이리도 뜨겁다니 참 믿기지 않는 일이지만, 이것이 태양 표면 온도 6000도의 위력이다. 태양이 만약 10%만 지구 가까이에 위치했다면 지구상에는 어떤 생명체도 살지 못했을 것이다. 우리는 부디 태양이 그 자리를 지켜주기만을 기도해야 한다. 달보다 약 400배 멀리 떨어져 있는 태양은 지름의 크기도 달의 약 400배쯤 되는 바람에, 지구에서 볼 때 이 둘이 일직선상에 놓이면 딱 포개져서 개기일식이 된다. 이건 정말 우주적인 우연이라 하겠다. 덕분에 우리는 지구 행성에서 개기일식의 장관을 즐길 수 있게 된 것이다. 참고로, 태양은 지구 지름의 약 109배나 되는 크기다. 60억㎞만 나가도 지구는 한 점 티끌이번에 태양의 반대쪽으로 달려가 보자. 그쪽으로는 우리보다 먼저 달려간 보이저 1호가 있으니, 그 뒤를 졸졸 따라가보면 된다. 인류가 우주로 띄워보낸 ‘병 속 편지’ 보이저 1호는 지구인의 메시지를 싣고 2019년 12월 현재 지구로부터 약 220억㎞ 떨어진 우주 공간을 날고 있는 중이다. 지구-태양 간 거리의 148배이고, 빛으로도 20시간이 더 거리는 아득한 성간공간이다. 미국의 무인 우주 탐사선 보이저 1호가 지구를 떠난 것이 지난 1977년 9월 5일이니까 현재 꼬박 만 42년을 날아가고 있는 셈이다. 목성과 토성 탐사, 그리고 성간 임무를 띤 보이저 1호는 출발한 지 12년 7개월 만인 1990년 2월에 명왕성 궤도에 다다랐다. 지구로부터 약 60억㎞, 40AU(1AU는 지구-태양 간 거리) 되는 거리다. 이쯤 되는 곳에서 보이저 1호에게 예정에 없던 미션 하나가 지구로부터 날아들었다. 카메라를 지구 쪽으로 돌려 태양계 가족 사진을 찍으라는 거였다. 이때 찍은 태양계 가족 사진 중 지구 부분이 모든 천체사진 중 가장 철학적인 사진으로 불리는 유명한 ‘창백한 푸른 점'(The Pale Blue Dot)이다.지구로부터 61억㎞ 떨어진 곳에서 찍은 이 사진을 보면 지구는 망망대해 같은 우주공간에 떠 있는 희미한 점 하나에 지나지 않는다. 미 항공우주국(NASA)에서 동그라미를 쳐주지 않았다면 알아보기도 힘든 점이다. 황도대의 희미한 빛줄기 위에 떠 있는 한 점 티끌이 바로 지구다. 아침 햇살 속에 떠도는 창 앞의 먼지 한 점과 다를 게 없어 보인다. 이 티끌의 표면적 위에 아웅다웅하는 70억 인류와 수백만 종의 생물들이 살아가고 있는 것이다. 이 정도의 거리만 나가도 지구는 거의 존재를 찾아보기 힘들게 된다. 태양계도 이토록 드넓은 동네임을 알 수 있다. 보이저 1호가 태양계를 벗어나 성간 간으로 진입한 것은 2012년 8월로, 탐사선을 스치는 태양풍 입자들의 움직임으로 확인되었다. 보이저 1호는 어느 천체의 중력권에 붙잡힐 때까지 관성에 의해 계속 어둡고 차가운 우주로 나아갈 운명이다. 연료인 플로토늄 238이 바닥나는 2020년께까지 보이저 1호는 아무도 가보지 못한 태양계 바깥의 모습을 지구로 전해줄 것이다. 태양계를 벗어난 보이저 1호가 먼저 만나게 될 천체는 혜성들의 고향 오르트 구름이다. 하지만 300년 후의 일이다. 이 오르트 구름 지역을 빠져나가는 데만도 약 3만 년이 걸린다. 그 다음부터 4만 동안에는 그 진로상에 어떤 별도 없어 홀로 외로이 날아가야 한다. 약 7만년을 날아간 후 보이저 1호는 18광년 떨어진 기린자리의 글리제 445 별을 1.6광년 거리에서 지날 것이며, 그 다음부터는 적어도 10억 년 이상 아무런 방해도 받지 않고 우리은하의 중심을 돌 것이다. 가장 가까운 별까지 가려면 6만 년 걸린다은하까지 가기 이전에 태양에서 가장 가까운 별인 4.2광년 걸리는 프록시마 센타우리란 별부터 방문해보도록 하자. 가장 가까운 이웃별인 이 별까지 빛이 마실갔다 온다면 8년이 넘게 걸린다. 그 빠른 빛도 우주 크기에 비한다면 달팽이 걸음에 지나지 않는 셈이다. 그렇다면 인간이 가장 빠른 로켓을 타고 간다면 얼마나 걸릴까? 인류가 끌어낼 수 있는 최대 속도는 초속 23km다. 이는 2015년 명왕성을 근접비행한 NASA 탐사선 뉴호라이즌스가 목성의 중력보조를 받아 만들어낸 속도로, 지구 탈출속도의 2배가 넘는다. 대략 총알보다 23배가 빠르다고 생각하면 된다. 뉴호라이즌스에 올라타 프록시마 별까지 신나게 달려보기로 하자. 얼마나 달려야 할까? 1광년이 약 10조㎞니까, 4.2광년은 약 42조㎞다. 이 거리를 뉴호라이즌스가 밤낮없이 달린다면 무려 6만 년을 달려야 한다. 왕복이면 12만 년이다. 가장 가까운 별까지 가는 데도 이렇게 걸린다는 얘기다. 이것이 바로 인류가 외계행성으로 진출할 수 없는 가장 큰 이유다. 우리 인류는 이처럼 우주 속에서 엄청난 공간이란 장벽으로 차단되어 있는 것이다. 그럼 내친 김에 뉴호라이즌스를 타고 우리은하 끝에서 끝까지 한번 가보자. 얼마나 걸릴까? 우리은하는 지름이 약 10만 광년이다. 프록시마까지 간 자료가 있으니까 비례계산을 하면 금방 답이 나온다. 14억 년! 우주 역사의 약 10분의 1에 해당하는 시간이다. 이는 인류에게 거의 영겁이라 할 만하다. 지구상에 나타난 게 몇십만 년밖에 안되는 인류에게 14억 년이란 참으로 긴 세월이다. 장엄하게 빛나던 태양은 점점 체온을 높아가 뜨거워질 것이며, 그때쯤이면 이미 지구는 석탄불 위의 감자처럼 바짝 구워져 염열지옥이 되어버렸을지도 모른다. 그런데 이런 방대한 은하가 우주공간에 약 2000억 개가 있고, 은하간 공간의 평균거리는 수백만 광년이나 된다. 그리고 우주의 크기는 약 940억 광년이라는 NASA 계산서가 현재 나와 있다. 940억 광년이란 인간의 모든 상상력을 동원해도 실감하기 어려운 크기다. 빛의 속도로 지금도 팽창하고 있는 우주는 앞으로도 얼마나 더 커질지는 아무도 모른다. 이처럼 우주는 광대하다. 터무니없이 광대하다. 그래서 어떤 천문학자는 이런 푸념을 하기도 했다. “신이 만약 인간만을 위해 우주를 창조했다면 엄청난 공간을 낭비한 것이다.” 우주의 크기를 체험해보려 한 애초의 우리 계획은 이쯤에서 접는 게 현명하지 않을까? 이광식 칼럼니스트 joand999@naver.com　

태양계 너머 ‘외계에서 온 두번째 손님’의 가장 선명한 모습을 담은 이미지가 공개됐다. 최근 미국 예일대학 연구팀은 하와이에 있는 W.M.켓천문대(W.M.Keck Observatory) 장비를 통해 촬영된 ‘2I/보리소프‘(2I/Borisov·이하 보리소프)의 사진을 공개했다. 지난 24일(이하 현지시간) 촬영된 보리소프는 일반적인 혜성들처럼 중심에 고체 핵을 중심으로 아름다운 긴 꼬리가 우주 공간을 수놓고 있다. 연구팀에 따르면 보리소프의 인상적인 꼬리는 무려 16만㎞나 뻗어있으며 이는 지구 지름에 10배를 훌쩍 넘는다. 예일대학 천문학자 그레고리 러플린은 "보리소프는 다른 행성계에 대한 귀중한 정보를 제공해 줄 것"이라면서 "지구와 가까워질수록 더 많은 가스와 먼지를 방출할 것"이라고 설명했다. 전문가들에 따르면 보리소프는 다음달 8일 태양에 가장 가까이 다가서는 근일점에 도달한다. 태양~지구 거리의 거의 두 배인 3억㎞까지 태양에 접근한 뒤 태양계 밖으로 나가며 지구에는 다음달 30일 쯤 약 2억 7360만㎞까지 접근한다.외계에서 온 두번째 손님으로 기록된 보르소프는 지난 8월 30일 우크라이나에 있는 크림 천체물리관측소에서 처음 관측됐다. 당시 아마추어 천문학자 겐나디 보리소프는 직경 0.65ｍ의 망원경으로 태양에서 약 4억8280만㎞ 떨어진 게자리에서 흐릿한 빛을 띠며 빠른 속도로 움직이는 이 천체를 처음 발견했다. 그로부터 1주일 후 태양계 내 소형 천체를 추적하고 인증하는 IAU 소행성센터(MPC)는 지름이 2~16㎞인 이 천체가 인터스텔라에서 온 것으로 추정된다는 초기 관측결과를 발표하면서 외계에서 온 두번째 손님으로 기록됐다.MPC 측이 2I/보리소프를 성간 천체로 보는 이유는 태양의 중력을 탈출하는데 필요한 것보다 더 빠른 속도로 중심체를 탈출하는 이른바 ‘쌍곡선 궤도‘(hyperbolic orbit)를 갖고있기 때문이다. 태양계 내 타원 궤도의 천체나 혜성은 원(圓) 운동에서 벗어나는 정도를 나타내는 이심률(eccentricity)이 0~1 사이에 있으나 보리소프는 3.2에 달한다. 이후 국제천문학연합(IAU)은 공식적으로 이 천체를 ‘2I/보리소프‘(2I/Borisov)로 명명했다. 이름에 붙은 ‘2I’의 의미는 두번째 인터스텔라라는 뜻이며 첫 발견자의 성(姓)을 조합해 만들어졌다. 이에앞서 지난 2017년 10월 외계에서 온 첫번째 손님이 태양계로 날아들었다. 마치 시가처럼 길쭉하게 생긴 특이한 외형을 가진 이 천체의 이름은 ‘오무아무아‘(Oumuamua)로 공식 명칭은 ‘1I/2017 U1’이다.　 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

2015년 7월 14일. 인류는 최초로 명왕성 근접 탐사에 성공했다. 미 항공우주국(NASA)의 뉴호라이즌스 탐사선은 9년에 걸친 대장정 끝에 명왕성에서 1만 2500㎞ 떨어진 지점을 통과하며 명왕성과 그 위성인 카론의 생생한 모습을 카메라에 담아 지구로 전송했다. 덕분에 인류는 태양계 외곽의 얼음 세상인 명왕성에 대해서 많은 사실을 알게 됐다. 뉴호라이즌스호가 보내온 명왕성과 카론의 모습은 생각보다 훨씬 복잡하고 독특했다. 과학자들은 뉴호라이즌스호 탐사 이전에도 허블우주망원경 같은 강력한 망원경을 통해 명왕성 표면이 균일하지 않다는 사실은 알고 있었지만, 이렇게 복잡한 지형을 지녔는지는 상상하지 못했다. 뉴호라이즌스호 탐사 덕분에 과학자들은 명왕성은 물론 태양계 외곽의 천체들인 카이퍼 벨트에 대한 많은 정보를 알아낼 수 있었다. 하지만 인간의 욕심은 끝이 없게 마련이다. 이제 과학자들은 뉴호라이즌스호가 보내온 것 이상의 관측 데이터를 원하고 있다. 뉴호라이즌스호는 시속 8만 4000㎞의 속도로 명왕성과 그 위성들을 관측했다. 탐사선 자체도 무게 478㎏ 정도로 행성 탐사선 중에서는 소형 탐사선에 속한다. 당연히 보내온 정보는 상당히 제한적일 수밖에 없었다. 이를 극복하기 위해 NASA는 뉴호라이즌스호의 개발을 담당했던 사우스웨스트 연구소(Southwest Research Institute, SwRI)에 차세대 명왕성 궤도 탐사선 프로젝트를 주문했다. 차세대 명왕성 탐사선은 뉴호라이즌스호처럼 명왕성을 스쳐 지나가는 대신 명왕서의 인공위성이 되어 2년간 명왕성을 상세히 관측하는 것이 1차 목표다. 그리고 가능하다면 명왕성의 위성과 다른 카이퍼 벨트 천체를 관측하는 것이 다음 목표다. 목표를 달성한다면 명왕성과 그 위성에 대해서 뉴호라이즌스호와 비교할 수 없을 만큼 많은 데이터를 확보할 수 있다. 하지만 여기서 한 가지 의문점이 생길 수밖에 없다. 어차피 궤도 탐사선을 보낼 생각이었다면 왜 처음부터 그렇게 하지 않았을까?머나먼 명왕성까지 탐사선을 보내려면 많은 연료가 필요하다. 다시 말해 우주선이 커지고 발사 비용이 올라간다는 이야기다. 과학자들은 이 문제를 극복하기 위해 목성의 자전 에너지를 우주선의 속도로 바꾸는 방법을 사용했다. 문제는 이렇게 해서 빨라진 우주선을 감속하기 어렵다는 것이다. 명왕성 궤도로 진입하기 위해서는 속도를 줄여야 하는데, 그렇게 하려면 뉴호라이즌스호에 본래 탑재했던 것보다 훨씬 많은 연료를 탑재해야 한다. 결국 2006년 발사 당시 기술로는 명왕성을 스쳐 지나가는 것이 최선이었다. 명왕성 궤도선 프로젝트에서는 최신 이온 추진 로켓을 사용한다. 원자력 전지인 RTG로 작동하는 이온 추진 로켓을 사용해 화학 로켓보다 훨씬 적은 연료로도 속도를 가속하거나 감속할 수 있기 때문이다. 사우스웨스트 연구소의 과학자들은 2020년까지 구체적인 우주선 디자인과 예상 비용을 포함한 보고서를 제출할 계획이다. 만약 이 계획이 채택되면 2020년대 후반에 뉴호라이즌스호의 후계자가 다시 명왕성으로 향하게 될 것이다. 뉴호라이즌스호의 명왕성 탐사는 끝이 아니라 시작이 될 것이다. 구체적인 시점을 말하기는 이르지만, 결국 언젠가 인류는 명왕성 궤도 탐사선은 물론 명왕성 표면에도 탐사선을 보내 아직도 많은 비밀을 간직한 명왕성의 미스터리를 풀어낼 것이다. 고든 정 칼럼니스트 jjy0501@naver.com

월요일 밤, 가장 유명한 유성우 중 하나인 사자자리 유성우 우주 쇼가 펼쳐진다. 유성우는 혜성이 지나간 지점을 지구가 공전할 때 혜성의 잔해들이 지구의 중력으로 대기권으로 빨려 들어와 마찰로 인해타면서 별똥별들이 마치 비가 내리는 것처럼 보이는 현상을 말한다. ​사자자리 유성우는 사자자리 머리 부분을 복사점으로 하는 유성군으로 매년 11월 17-18일을 전후하여 시간당 수십 개에서 많은 경우 수십만 개의 유성을 뿌린다. 평상시에는 시간당 10~15개의 유성이 떨어지는 빈약한 유성우지만, 33년을 주기로 공전하는 모혜성 템플-터틀 혜성이 통과한 직후에는 시간당 수백에서 수십만개의 유성이 떨어져 장엄한 천체쇼를 연출해낸다. 그러나 이 혜성은 2031년에나 다시 내부 태양계를 통과하기 때문에 올해의 유성우는 시간당 10-15개의 정도가 떨어질 것으로 예상된다. 한 가지 희소식은 사자자리 유성군은 지구와 반대 방향으로 태양을 공전하기 때문에 대기권과 충돌하는 양상을 보이는데, 이로 인해 초당 72km라는 가장 빠른 유성 속도를 보인다. 이런 속도는 밝은 유성을 생성하는 경향이 있으며, 오래 지속되는 줄무늬나 연기 띠를 보여주기도 한다. ​올해의 사자자리 유성우는 월요일 (11월 18일) 오후 2시 15분이 극대기이지만, 우리나라에선 낮이라 볼 수 없다. 그래도 밤이 되면 심삼찮게 떨어지는 유성우를 즐길 수 있을 것으로 보인다. 다행히도 월령 21일의 볼록한 달이 밤 10시 이후에나 뜨기 때문에 저녁 7-10시 사이가 유성우 관측에 적기다. 관측 요령은 돗자리와 담요, 펼침의자를 가지고 하늘이 확 틔고 빛공해가 적은 지역으로 간다. 중요한 것은 추위를 대비, 방한을 철저히 하는 것이다. 요즘에는 스마트폰에 별자리 앱을 깔면 쉽게 유명 별과 별자리를 찾을 수 있기 때문에 별자리 공부를 따로 해야 하는 번거로움을 피할 수 있다. 쌍안경을 가지고 가면 밤하늘을 더 즐길 수 있다. ​자녀들과 유성우 관측을 함께 함으로써 아름다운 시간을 공유하고 무디어진 우주 감수성을 살려보도록 하자. 이광식 칼럼니스트 joand999@naver.com

금성의 '어두운 면' 탐사에 최적 우주선 가오리 모양의 우주선이 날개를 펄럭이며 금성의 하늘을 날아다니는 광경을 머지않아 볼 수 있을 것 같다. 브리즈(Breeze, Bio-inspired Ray for Extreme Environments and Zonal Explorations) 프로젝트의 일환으로 설계 중인 이 신개념 우주선은 미국 버팔로 대학 연구진이 물에서 헤엄치는 가오리의 움직임을 본따 고안해낸 태양광 우주선으로, 미 항공우주국(NASA)이 혁신 첨단 개념(NIAC) 프로그램을 위해 선정한 12개의 새로운 기술 중 하나이다. 버팔로 대학의 CASH(Crashworthiness for Aerospace Structures and Hybrids) 실험실 팀이 제안한 이 우주선은 금성의 대기권 상층에서 부는 바람을 효율적으로 이용하여 가오리처럼 날개를 펄럭이며 비행하도록 설계되었는데, 과학자들이 우주선을 잘 제어할 수 있도록 조작이 가능하다. 브리즈 우주선이 금성에 도착하면 4~5일마다 금성 주위를 비행하게 되며, 2, 3일 간격으로 햇빛이 비치는 금성의 앞면에서 태양 전지판을 충전하여 구동하면서, 탑재된 특수 장비를 사용하여 데이터를 수집할 뿐 아니라, 금성 대기 표본을 채취하고 기상 패턴과 화산 활동을 모니터링한다. 지구의 ‘악마 같은 쌍둥이(evil twin)’로 불리는 금성의 환경은 극악한 것으로 유명하다. 온난화 현상으로 평균 기온이 납이 녹는 온도인 섭씨 482도에 이르며, 하늘에서는 수시로 유황 비가 내린다. 공기 밀도도 지구의 92배로 지구 수심 1000m와 같은 압력이며, 대기의 대부분이 황, 이산화탄소 등 독성 물질투성이다. 금성은 태양계의 행성 중 가장 느리게 자전한다. 금성이 태양을 공전하는 데는 약 225일이 걸리지만, 한 번 자전하는 데는 무려 243일이나 걸린다. 따라서 금성의 하루는 1년보다 길다. 이로 인해 행성에는 태양으로부터 오래 빛을 받지 못하는 '어두운 면'이 생긴다. 브리즈는 태양을 향한 금성을 여행하면서 태양 전지판을 충전한 후 금성의 어두운 면으로 넘어가 반복적으로 탐사할 수 있기 때문에 신비에 싸인 금성의 어두운 면을 탐사하는 데 적합하다. 우주선이 금성 상공을 가로지르는 데 사용할 가오리 모양의 날개는 금성의 환경을 감안한 맞춤 설계이다. 섭씨 482도에 가까운 뜨거운 표면 온도와 짙은 황산 구름을 가진 금성은 무인 로봇 우주선이 탐사하기에는 많은 난점을 지닌 행성이다. 그러나 내부 장력 시스템을 포함하는 날개로 인해 연구원들은 효율적인 우주선의 기동을 위해 조작을 자유자제로 할 수 있도록 설계되었다. 이 같은 기술은 언젠가 토성의 위성 타이탄과 같은 천체를 탐사하는 데도 활용할 수 있을 것으로 보인다. 브리즈 우주선은 현재 컨셉 단계이기 때문에 실제 우주선으로 제작되기까지 많은 과정이 남아 있다. NASA는 현재 금성 탐사를 위한 LLISSE(Long-Lived In-Situ Solar system Explorer) 탐사선을 개발 중이며, 2023년까지 테스트를 마칠 것이라고 밝혔다. 이광식 칼럼니스트 joand999@naver.com

지난 1월 1일 전세계가 새해맞이에 들썩이던 사이 태양계 끝자락에서는 인류의 피조물이 미지의 세계를 떠도는 천체를 가장 가까이에서 만났다. 지구에서 약 66억㎞ 떨어진 미지의 세계인 ‘카이퍼 벨트’(Kuiper Belt·태양계 끝자락에 수많은 천체가 도넛 모양으로 밀집해 있는 지역)에 위치한 이 소행성으 이름은 '2014 MU69'로 세상에 널리 알려진 별칭은 ‘울티마 툴레’(Ultima Thule)다. 지난 12일(현지시간) 미 항공우주국(NASA)은 울티마 툴레의 공식적인 이름을 '아로코스'(Arrokoth)로 명명했다고 발표했다. 북미 인디언의 언어에서 따온 아로코스는 '하늘'이라는 뜻으로 국제천문연맹(IAU)의 승인도 받아 천체의 공식명칭이 됐다. 기존에 널리 불렸던 울티마 툴레는 뉴허라이즌스호 프로젝트 팀이 명명했던 것으로, 일각에서 나치와 일부 극우주의자들이 아리안족의 신화 속 고대 국가를 언급할 때 사용하는 용어라는 문제 제기를 해왔다.뉴허라이즌스 프로젝트 책임자인 앨런 스턴 박사는 "아로코스라는 이름은 하늘을 바라보며 별과 세계에 호기심을 가져온 인류의 영감을 반영한다"면서 "이같은 학습욕구가 뉴허라이즌스 미션의 핵심이며 아로코스라는 이름 사용에 적극적으로 동참한 인디언 포하탄족에게 감사한다"고 밝혔다.　 마치 눈사람을 연상시키는 모습으로 눈길을 끈 아로코스는 원래는 각기 다른 2개의 암석 덩어리였다. 그러나 부드럽게 충돌하는 과정을 거치면서 길이 30여㎞의 지금의 모습이 됐다.사실 아로코스는 작은 크기로 위성이나 고리, 먼지 구름 등을 가지고 있지않아 과학자들에게 어떤 영감을 주는 천체는 아니다. 그러나 울티마 툴레는 태양과의 멀고 먼 거리 때문에 그 영향을 거의받지 않은 ‘타임캡슐’이다. 이 때문에 전문가들은 울티마 툴레가 태양계 초기 역사에 대한 단서를 보존하고 있을 것으로 보고있다. 한편 총 7억 달러가 투입된 뉴허라이즌스호는 지난 2006년 1월 장도에 올랐으며, 9년을 날아간 끝에 2015년 7월 역사적인 명왕성 근접비행에 성공했다. 또한 올해 1월 1일 뉴호라이즌스가 아로코스의 근접비행에도 성공하면서 뉴허라이즌스는 역대 인류의 피조물 중 가장 먼 곳의 천체를 근접비행하는 신기록을 세웠다. 아로코스는 명왕성에서도 16억㎞ 떨어져있으며 태양을 공전하는데 걸리는 시간은 거의 300년이다. 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

수성이 태양의 앞을 가로질러 가는 '우주쇼'가 지난 11일(현지시간) 지구촌 곳곳에서 포착됐다. 미 항공우주국(NASA)은 이날 수성이 태양과 지구 사이를 통과하는 모습을 담은 사진과 영상을 홈페이지에 공개했다. 태양계 가장 안쪽에 위치한 수성은 지구에서 멀리 떨어져 있어 태양 천체면 통과(transit)를 할 때는 우리에게 작은 공처럼 보인다.실제 공개된 영상을 보면 검은색의 작은 공이 태양면을 지나가는 것으로 보인다. 이와달리 지구와 바짝 붙어있는 달이 태양 앞을 지날 때는 우리에게 개기일식으로 나타나기도 한다. 이같은 수성의 우주쇼는 100년에 13번 정도 관측될 만큼 희귀한 현상이다. 가장 최근 관측된 것은 2016년 5월 9일이었으며 당시 지구촌에서 태양면을 아래로 지나는 작은 점의 수성을 볼 수 있었다.태양계에서 가장 작은 행성인 수성은 지구의 38% 정도의 크기로 태양 지름의 283분의 1에 불과하다. 수성의 궤도는 지구보다 약 7도 정도 기울어져 있으며, 공전주기는 88일이다. 수성과 지구, 태양이 모두 일렬로 위치할 때 지구에서 수성을 직접 관찰할 수 있는 기회가 생긴다. 다음번 수성의 태양면 통과는 13년 후인 오는 2032년이다. 박종익 기자 pji@seoul.co.kr　

현재 대부분의 성인들이 중학교에 다닐 때 우리 태양계 행성 이름을 이렇게 외었다. '수금지화목토천해명' 하지만 태양계 9개 행성 중 막내였던 명왕성은 더이상 행성이 아니다. 2006년 세계천문연맹(IAU) 총회에서 명왕성을 행성 반열에서 퇴출하기로 결졍했기 때문이다. 직접적인 이유는 미국의 천문학자 마이크 브라운이 2003년, 명왕성 뒤쪽에서 지름 2300㎞인 명왕성보다 25%나 더 큰 소행성 에리스를 발견했기 때문이다. 그후로도 비슷한 크기의 소행성들이 잇달아 발견됨으로써 IAU는 2006년 행성의 정의를 다음과 같이 정하기에 이르렀다. 1) 태양을 중심으로 공전할 것. 2) 자체 중력으로 유체역학적 평형을 이룰 것. 3) 구에 가까운 형태를 유지할 것. 4) 주변 궤도상의 천체들을 쓸어버리는(충돌, 포획, 기타 섭동에 의한 궤도 변화 등) 물리적 과정이 완료됐을 것. 이 정의에 의거해 2006년 체코 프라하에서 열린 IAU 총회에서 표결에 부친 결과, 명왕성은 행성 반열에서 퇴출되고 왜소행성으로 분류되었다. 궤도를 어지럽히는 얼음 부스러기들을 청소하기에 명왕성은 덩치가 너무 작았던 것이다. 이리하여 명왕성은 ‘134340 플루토’라는 왜행성으로 분류됐다. 명왕성은 1930년 고졸 출신으로 로웰 천문대의 비정규 직원이었던 23살의 클라이드 톰보에 의해 발견되었다. 로웰 천문대는 미국의 수학자이자 천문학자인 퍼시벌 로웰(1855~1916)이 1894년에 세웠다. 출중한 호기심과 자유로운 영혼의 소유자였던 로웰은 우리와도 인연이 닿아 있는 인물로, 하버드 대학을 졸업한 후, 1883년 조선을 방문하고 '고요한 아침의 나라 조선'(Choson, the Land of the Morning Calm)이라는 제목의 책을 펴내기도 했다. 로웰은 30대에 천문학에 헌신하기로 결심하고 해왕성 바깥에 있는 제9의 행성을 찾는 것을 필생의 목표로 삼았다. 천왕성의 이상 운동을 근거로 해왕성을 발견하게 된 것이 60년 전의 일이었다. 해왕성 발견 후, 이 행성의 궤도에도 오차가 있는 것으로 밝혀져 해왕성 바깥쪽에 다른 행성이 존재할 거라는 믿음이 널리 퍼져 있었다. 로웰은 해왕성 너머로 궤도에 영향을 미치는 또 다른 행성이 있을 것으로 추정하고 이를 행성 X라 불렀다. 로웰은 애리조나주에 있는 해발 2210m의 플래그스탭산에 로웰 천문대를 세우고 행성 X를 찾기 위한 프로젝트에 돌입했다. 그러나 로웰은 불행하게도 그의 꿈을 끝내 이루지 못한 채 1916년 61살의 나이로 우주로 떠났다. 고졸출신 별지기의 꿈이 로웰의 꿈이 14년 후 고졸 출신 아마추어 천문가 클라이드 톰보에 의해 마침내 이루어졌던 것이다. 일리노이 주의 두메산골 출신이었던 톰보가 로웰 천문대에서 근무하게 된 것은 몇 장의 천체 스케치 덕분이었다. 가난한 농가 출신으로 고등학교를 졸업한 후 아마추어 별지기로 천체관측을 즐기던 톰보는 자작 망원경으로 관측한 화성과 목성의 관측 스케치를 충동적으로 로웰 천문대에 보냈다. 천문대 대장은 이 스케치를 보고는 ‘고되지만 보수가 짠’ 천문대 일을 해볼 생각이 없느냐는 편지를 보냈고, 편지를 받자마자 시골 청년은 한 점 망설임 없이 즉시 저축한 돈을 긁어모아 몇날 며칠을 가야 하는 플래그스탭행 편도 기차표를 끊었던 것이다. 이 고졸 출신 별지기 클라이드 톰보가 마침내 천문대 입성 1년 만에 고인이 된 로웰의 꿈을 이루었던 것이다. 24살의 열정적인 톰보는 당시 최신 기술이었던 천체사진을 이용하여 동일한 지역의 밤하늘 사진을 2주 간격으로 두 장을 촬영한 후, 그 이미지 사이에서 위치가 바뀐 천체를 분석하는 방법으로 끈질기게 탐색을 진행한 끝에 1930년 2월 마침내 명왕성을 발견하는 쾌거를 올려 천문학사에 불멸의 이름을 남겼다. 명왕성 발견 소식은 곧 AP통신의 전파를 타고 전 세계로 퍼져났으며, 태양계 제9의 행성 발견으로 세계는 발칵 뒤집어졌다. 과연 태양계가 앞으로도 얼마나 더 확장될 것이며, 그 바깥으로는 무엇이 더 있을까 하는 생각으로 사람들은 망연한 시선으로 하늘을 올려다보았다. 어쨌든 명왕성 발견 하나로 톰보는 일약 유명인사가 되었다. 영국 왕립천문학회 등으로부터 공로 메달을 받았으며, 캔자스 대학에서 장학금을 받아 정식으로 천문학을 전공하여 학위를 받았다. 1955년부터 1973년 퇴임할 때까지 뉴멕시코 주립대학에서 교수로 재직했고, 1997년 뉴멕시코의 라스크루서스에서 평생을 꿈꾸었던 새로운 우주로 갔다. 그러나 명왕성과 톰보의 인연은 이것으로 끝난 것이 아니었다. 명왕성이 행성에서 퇴출된 2006년 미항공우주국(NASA)은 최초의 명왕성 탐사선 뉴허라이즌스(New Horizons)를 발사했고, 탐사선은 목성의 중력도움을 받아 가속한 후 출발 10년 만인 2015년 7월 명왕성에 도착, 명왕성 표면으로부터 약 12,550㎞ 거리까지 접근하는 역사적인 근접비행에 성공했다. 그런데 이 탐사선에는 이색적인 화물 하나가 실려 있었다. 바로 명왕성 발견자 클라드 톰보의 뼛가루가 캡슐에 담긴 채 선체 데크 밑에 부착되어 있었던 것이다. 의리 깊은 후배 NASA 과학자들의 배려로, 톰보는 비록 살아서는 가지 못했지만 자신의 뼛가루는 명왕성 옆을 스쳐지나면서 꿈을 이루어주었던 명왕성의 모습을 볼 수 있었던 것이다. 톰보의 뼛가루를 담은 캡슐에는 그의 묘석에 새겨진 다음과 같은 글귀가 적혀 있다. '미국인 클라이드 톰보 여기에 눕다. 그는 명왕성과 태양계의 세 번째 영역을 발견했다. 아델라와 무론의 자식이었으며, 패트리셔의 남편이었고, 안네트와 앨든의 아버지였다. 천문학자이자 선생님이자 익살꾼이자 우리의 친구 클라이드 W. 톰보'(1906~1997). 발견된 지 한 세기도 채 채우기도 전에 행성 지위에서 퇴출된 명왕성이지만, 역설적이게도 대중에게는 그 전보다 더욱 유명하게 되었다. 아직도 미국에서는 명왕성의 행성 지위 회복을 줄기차게 주장하고 있다. 2015년 7월 명왕성 근접비행에 성공한 뉴허라이즌스의 명왕성 탐사를 계기로 미국인들의 명왕성 지위 회복 요구가 더욱 드세어지고 있다. 그만큼 미국인들은 명왕성을 사랑하고 있다. 여담이지만, 톰보는 류현진이 뛰고 있는 메이저리그 LA다저스팀의 에이스 투수 클레이턴 커쇼의 큰외할아버지다. 그래서 커쇼는 ‘명왕성은 내 마음의 행성이다’라고 적힌 티셔츠를 입고 TV에 출연한 적도 있다. 톰보가 그런 손자의 모습을 보았다면 무척 대견해했을 것 같다. 명왕성은 지금은 행성 반열에서 탈락하여 왜행성으로 분류되고 있다. 정식명칭은 134340 명왕성(134340 Pluto)으로 불리며, 카이퍼 띠에 있는 왜행성으로서는 현재 가장 큰 천체다. 암석과 얼음으로 이루어져 있으며, 지름 2400㎞로 지구의 달의 70%에 지나지 않는다. 태양으로부터 평균 약 60억㎞(40AU) 떨어진 타원형 궤도를 돌고 있으며, 공전주기는 약 248년, 자전주기는 6.4일이다. 길쭉한 타원형 궤도 때문에 해왕성의 궤도보다 안쪽으로 들어올 때도 있다. 위성은 5개 있다. 이광식 칼럼니스트 joand999@naver.com　

울산 일자리 박람회가 31일 동천체육관에서 개막했다. 울산시에 따르면 ‘2019 울산 일자리 박람회’는 그동안 자치단체별로 개최한 채용 박람회를 통합해 울산시와 5개 구·군이 처음으로 공동 주최했다. 유망 중소기업을 비롯해 120개 기업이 참여해 700여 명을 채용한다. 해운선사와 외국인투자기업, 조선업, 의료·복지업 등 직종별로 6개 테마를 나눠 부스를 구성해 구직자가 원하는 기업을 찾기 쉽게 했다. 최근 각 기업이 도입하는 인공지능(AI) 면접에 대비하기 위한 AI 체험관과 구직자 취업 능력 향상을 위한 컨설팅, 구직 활동을 위한 정장 대여·증명사진 촬영 등의 부대행사도 마련했다. 필요한 경우 외부와 차단된 곳에서 심도 있는 면접을 진행할 수 있도록 별도의 공간에 심층 면접관도 뒀다. 울산경제진흥원과 울산중소벤처기업청, 울산고용복지플러스센터, 여성인력개발센터 등 지역 내 25개 기관은 기관별 일자리 정책 소개와 구직상담 서비스를 제공했다. 또 울산시는 이날 5개 구· 군, 일자리 창출 우수기업과 울산 일자리 활성화를 위한 공동 협력 업무협약(MOU)을 체결하고 고용 안정 도모와 일자리 창출에 매진하기로 했다. 울산시 관계자는 “시와 5개 구·군은 서로 협력해 우수한 기업 모집에 최선을 다했다”며 “이번 일자리 박람회에서 구직자들은 능력과 적성에 맞는 기업에 취업하고, 구인기업은 유능한 인재를 채용해 필요한 인력 수급에 도움이 되기를 바란다”고 말했다. 울산 박정훈 기자 jhp@seoul.co.kr

우리 지구 가까이에 새롭게 '왜소행성'으로 신분이 상승할 후보 천체가 등장했다. 지난 28일(현지시간) 프랑스 마르세유 천체물리학연구소 등 공동 연구팀은 현재 소행성으로 분류된 히기에이아(Hygiea)가 왜소행성이 될 자격이 있다는 연구결과를 네이처 자매지인 네이처 천문학(Nature Astronomy)에 발표했다. 히기에이아는 화성과 목성 사이에 있는 소행성대에 위치한 천체로 이번에 연구팀은 유럽남방천문대(European Southern Observatory)의 관측 결과를 바탕으로 보다 상세한 정보를 얻어냈다. 새롭게 측정된 히기에이아의 지름은 430㎞로, 기존 추측과는 달리 놀랍게도 행성처럼 거의 구체에 가까운 것으로 확인됐다.연구를 이끈 피에르 베르나차 연구원은 "세계 최대 천체망원경 VLT 덕분에 히기에이아가 구체라는 것이 명확하게 확인됐다"면서 "이번 연구결과를 바탕으로 히기에이아를 태양계에서 가장 작은 왜소행성으로 재분류할 수 있다"고 설명했다. 다소 낯선 단어인 왜소행성(dwarf planet)은 행성과 소행성의 중간 형태의 천체를 분류한 기준이다. 지난 2006년 국제천문연맹(IAU)은 태양을 중심으로 공전하고, 구 형태를 유지할 수 있을 만한 충분한 질량, 다른 행성의 위성이 아니어야 하며, 주변의 다른 천체를 끌어들이지 못한다는 왜소행성의 기준을 새롭게 세웠다. 왜소행성으로 가장 유명한 천체가 바로 명왕성으로 한때는 지구와 함께 태양계의 행성 반열에 있었으나 강등되는 비운을 맛봤다. 왜소행성이 되기 위해서는 IAU의 총회를 거쳐 인정받아야 하는데 현재까지의 공식 왜소행성은 명왕성과 하우메아, 세레스, 에리스, 마케마케등 총 5개다. 이중 가장 작은 왜소행성은 세레스로 지름이 950㎞로 정도다. 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

핼러윈 데이에 단골로 등장하는 호박등을 닮은 태양의 모습이 사진으로 공개됐다. 지난 27일(현지시간) 미 항공우주국(NASA)은 호박등을 연상시키는 재미있는 태양 사진을 페이스북과 트위터에 공개했다. 현지에서는 잭-오-랜턴(jack-o'-lantern)이라 부르는 호박등은 호박에 도깨비 얼굴을 새기고 그 안에 초를 넣어 만드는 핼러윈의 대표적인 상징이다. 사진을 보면 일반적인 태양 사진과 다르게 눈과 입 부분이 호박등처럼 구멍을 뚫어놓은듯 밝게 보이는데 이는 더 많은 빛과 에너지가 방출되는 영역이기 때문이다. 이 사진은 지난 2014년 10월 8일 NASA의 태양활동관측위성(SDO)이 촬영한 것이다. NASA가 이같은 태양 사진을 공개한 것은 미국의 어린이들에게는 최대 명절인 핼러윈 데이가 눈 앞에 다가왔기 때문이다. 매년 이맘 때가 되면 NASA 등 미국 내 기관과 과학매체들은 어린이들에게 꿈과 영감을 주기위해 핼러윈 데이를 기념하는 신기한 천체사진을 공개한다. 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

1969년. 인류는 최초로 달 표면에 발자국을 남겼다. 그 후로 반세기가 지난 지금 나사는 여러 파트너와 함께 다시 달 표면에 인류를 보내려 하고 있다. 모든 계획이 순조롭게 진행된다면 2024년에는 달에 다시 사람이 착륙할 예정이다. 하지만 그에 앞서 나사는 3대의 로봇 탐사선을 달 표면에 보내 현장 조사를 하고 과학적 탐사를 진행할 예정이다. 상업 달 페이로드 서비스 (Commercial Lunar Payload Services, CLPS) 프로그램은 정부 기관인 나사가 아니라 민간 사업자가 나사로부터 예산을 지원받아 달 탐사를 진행하는 사업이다. 나사는 올해 6월 나사는 3개의 민간 사업자를 선정했다. CLPS 사업을 수주한 사업자는 2020-2021년에 달 표면에 소형 착륙선과 로버(rover)를 보내 달 표면을 탐사해야 한다. 선정된 사업자는 아스트로보틱 (Astrobotic), 인튜이티브 머신스 (Intuitive Machines), 오비탈 비욘드 (Orbit Beyond)이다. 이 가운데 피츠버그의 아스트로보틱은 영국의 우주 스타트업인 스페이스빗(Spacebit)이 개발한 독특한 로버를 달 착륙선에 탑재하기로 결정했다. 워킹 로버 (walking rover, 사진)는 이름처럼 네 다리로 걷는 로버로 바퀴를 사용하는 기존의 로버와 확연하게 다른 외형을 지니고 있다. 아스트로보틱은 2021년 7월 워킹 로버를 포함해 14개의 과학 장비를 탑재한 착륙선을 달의 북반구 중위도 지역인 죽음의 호수 (Lacus Mortis)에 보낼 계획이다. 바퀴 대신 다리를 이용할 때 얻을 수 있는 이점은 비교적 큰 장애물도 걸어서 통과할 수 있다는 것이다. CLPS 프로그램에 참가한 달 착륙선 자체가 작기 때문에 현재 화성에서 활약하는 큐리오시티 로버 같은 대형 로버는 탑재가 불가능하다. 워킹 로버는 신발 상자에 담을 수 있을 것 같은 작은 로버지만, 긴 다리를 이용해서 바퀴로는 이동이 어려운 울퉁불퉁한 지형도 넘어갈 수 있다. 문제는 안전하게 복잡한 지형을 걸을 수 있냐는 것이다. 4-6개의 바퀴를 지닌 전통적인 로버에 비해 무게 중심이 높고 가느다란 다리로 이동하는 만큼 안전성은 낮을 것으로 생각된다. 로버가 넘어지는 경우 쉽게 일어서지 못할 수도 있다. 하지만 시도 자체는 참신한 것으로 평가되며 실제 달 표면에서 효과적으로 움직일 수 있다는 것을 증명하면 앞으로 더 많은 ‘걷는’ 로버가 개발될 가능성도 있다. 상당수 천체들이 평지가 아닌 거친 지형이기 때문이다. 태양계의 다른 행성과 위성의 표면을 걷는 로봇이 계속해서 등장할 수 있을지 결과가 주목된다. 고든 정 칼럼니스트 jjy0501@naver.com

1572년 11월 덴마크의 천문학자 티코 브라헤(1546~1601)는 밤하늘을 관측하다 카시오페아 자리에 나타난 초신성(超新星)을 처음 발견했다. 당시 그는 “이전에는 볼 수 없었던 반짝이는 천체를 관측했다”면서 “이후 2년 동안 쭉 조사했는데 금성만큼이나 밝았다”고 적었다. 브라헤가 발견한 이 초신성이 바로 그의 이름을 딴 ‘티코의 신성’(Tycho’s supernova)이다. 정식명칭으로는 SN1572로 명명된 티코는 천체 망원경의 도입과 함께 수백 여 년이 지난 지금도 천문학자들의 주요 관측 대상이 되고있다. 지난 19일(현지시간) 미 항공우주국(NASA)은 ‘찬드라 X선 우주 망원경’(Chandra X-ray Observatory)의 적외선 데이터와 DSS(Digitized Sky Survey)의 가시광 데이터를 합쳐만든 초신성 티코의 이미지를 홈페이지에 공개했다. 이 이미지는 티코의 3차원적 특성을 강조하기 위해 만들어진 것으로 붉은색은 지구와 멀어지는 물질, 파란색은 지구쪽으로 이동하는 물질을 의미한다. 이를 통해 초신성에 대한 정확한 이해의 폭을 넓혀보고자 하는 것이 전문가들의 생각. 초신성은 이름만 놓고보면 새로 태어난 별 같지만 사실 종말하는 마지막 순간의 별이다. 일반적으로 별은 생의 마지막 순간 남은 ‘연료’를 모두 태우며 순간적으로 대폭발을 일으킨다. 이를 초신성 폭발이라고 부르며 이 때 자신의 물질을 폭풍처럼 우주공간으로 방출한다. 사진 속 거품처럼 부풀어 오른 물질이 바로 초신성 폭발이 남긴 잔해로 이 물질을 통해 또다시 별이 만들어지고 또 지구와 같은 행성이 생성된다. 곧 별의 죽음은 새로운 천체의 탄생을 의미하기도 한다. 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

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. 서양에서는 ​플라톤 시대 이후부터 달을 포함해 이들 행성은 지구에서 가까운 쪽부터 달, 수성, 금성, 태양, 화성, 목성, 토성이 차례로 늘어서 있다고 생각했다. 하지만 위의 다섯 개 별들은 일정한 자리를 지키지 못하고 별들 사이를 유랑하는 것을 보고, 떠돌이란 뜻의 그리스 어인 플라나타이(planetai), 곧 떠돌이별이라고 불렀다. ​바로 우리가 행성이라 부르는 천체들이다. ​그런데 엄밀히 말하면 행성은 별이 아니다. 별은 보통 붙박이별, 곧 항성을 일컫는 말이다. 서양에서 부르는 태양계 행성 이름들은 거의 로마 신화에서 따온 것이다. 물론 이 밝은 행성들은 눈에 띄었기 때문에 고대로부터 문명권마다 다른 이름들을 가지고 있었지만, 로마 시대에 지어진 이름들이 점차 대세를 차지하여 오늘에 이르고 있다. 예컨대, 빠른 속도로 태양 둘레를 도는 수성은 로마 신들 중 메신저 역할을 한 날개 날린 머큐리(Mercury)에서 따왔고, 새벽이나 초저녁 하늘에서 아름답게 빛나는 금성에는 로마 신 중 미와 사랑의 여신인 비너스(Venus)의 이름을 갖다붙였다. 화성에 마스(Mars)라는 이름이 붙여진 것은 그리 놀랄 일이 아니다. 화성 표면이 산화철로 인해 붉게 보이기 때문에 로마의 전쟁신 마스의 이름을 징발한 것이다. 태양계 행성 중 최대 크기를 자랑하는 목성에 신들의 왕 주피터(Jupiter)를 가져온 것도 역시 그럴 듯하다. 토성은 주피터의 아버지인 농업의 신 새턴(Saturn)에서 따왔는데, 토성에 고리가 있다는 것은 오래 전부터 알려진 사실이었다. 지구를 뜻하는 어스(Earth)만은 예외였는데, 그리스-로마 시대 이전부터 행성이란 사실을 몰랐기 때문에 붙여진 이름이다. 물론 중국과 극동 지역 역시 드넓은 밤하늘에서 수많은 별들 사이를 움직여 다니는 이 다섯 별들이 잘 알려져 있었다. 고대 동양인은 이 별들에게 음양오행설과 풍수설에 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 되었다. 여기서도 지구는 역시 행성이 아닌 것으로 취급되어 ​‘흙의 공’이라는 뜻인 ‘지구(地球)’란 이름을 얻게 되었다. 따라서 오늘날 우리가 쓰고 있는 요일 이름, 곧 일, 월, 화, 수, 목, 금, 토는 사실 천동설에 그 뿌리를 내리고 있다는 것을 알 수 있다. ​ 망원경 발명 후에 발견된 행성들 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 7년 전쟁에 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.이전에도 천왕성은 더러 사람의 눈에 띄었다는 기록이 있지만, 아무도 그것이 행성인 줄은 몰랐었다. 허셜이 최초로 자작 망원경으로 그 별이 보통 점상으로 보이는 여느 별과는 달리 원반형으로 보인다는 사실을 발견하고 비로소 행성인 줄 알았던 것이다. 그 행성은 토성 궤도의 거의 2배나 되는 아득한 변두리를 천천히 돌고 있었다. 그전까지 사람들은 토성 바깥으로 행성이 더 있으리라고는 상상조차 하지 못했다. 허셜은 이 행성을 당시 영국 국왕인 조지 3세를 따서 ‘조지 별’로 부르지만, 되도록이면 영국 왕을 입에 올리고 싶어하지 않은 프랑스에서는 그냥 ‘허셜’로 불리었다. 행성의 이름은 그리스ㆍ로마 신화에 따라 이름을 짓는 것이 관례였기 때문에, 나중에 독일의 천문학자 보데가 1850년부터 로마 신화에 나오는 하늘의 신 우라누스(Uranus)를 천왕성의 이름으로 삼았다고 한다. 우라누스는 제우스의 할아버지에 해당한다. 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 발견되었다. 그런데 이 발견은 망원경으로 한 것이 아니었다. 천왕성의 움직임에 이상한 변화가 있는 것을 보고 애덤스와 르베리에가 미지의 행성에 관해 뉴턴 역학에 따라 질량과 궤도를 계산해본 결과, 그 뒤에 또 다른 행성이 있음을 알게 된 것이다. 그래서 해왕성은 종이로 발견한 행성, 뉴턴 역학의 위대한 승리라는 화제를 낳았다.해왕성(海王星)의 이름 냅튠(Neptune)은 바다의 신 넵투누스(Neptunus)의 이름을 딴 것이다. 해왕성에서 청록색 빛이 났기 때문에 바다를 상징하는 이름이 지어진 것으로 보인다. 지금도 해왕성은 청록색의 진주라는 별칭을 가지고 있다. 다시 20세기에 들어선 1930년, 미지의 행성 X로 알려진 명왕성이 미국 로웰 천문대의 클라이드 톰보에 의해 발견되어 태양계의 9번째 행성이 되었다. 이 발견은 전 세계적인 화제가 되었고, 이 새로운 별의 이름을 지을 권리를 가지고 있었던 로웰 천문대는 전 세계에 이름을 공모한 결과, 영국 옥스포드에 사는 11살 소녀 베네티아 버니가 제안한 플루토(Pluto)로 명명하기로 결정했다. 플루토는 로마 신화에 나오는 저승신의 이름이다. 신화에 관심이 깊었던 베네티아는 춥고 어두울 거라고 생각되는 제9 행성에 이 이름이 적합할 거라고 보았던 것이다.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. 하지만 아직도 다수의 미국인들이 명왕성은 행성이라고 강력히 주장한다. 미국 프로야구팀 다저스의 에이스 투수인 커쇼는 톰보의 외손자다. 그래서 어느 TV쇼에 ‘명왕성은 행성이다’란 글이 씌어진 티셔츠를 입고 나온 적이 있다. 여덟 행성은 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. 여기서 알 수 있듯이 토성까지는 우리 이름이지만 천왕성부터는 영어 이름을 그대로 번역했다. 천왕성부터는 망원경이 발달한 서양에서 먼저 발견해 자기네 식으로 이름을 붙였고, 동양에선 그 이름을 그대로 번역해 사용하고 있기 때문이다. 우리나라의 경우, 천왕성, 해왕성, 명왕성의 이름들은 일본을 거쳐 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. 태양계의 ‘운수납자’ 이들 행성은 그럼 어떻게 태양 둘레를 돌고 있을까? 8개의 행성은 대체로 궤도평면인 황도면을 따라 태양을 공전하는데, 태양에 가까운 운행성일수록 공전 속도가 빠르다. 수성의 공전속도가 초속 48km인 데 비해 지구는 초속 30km, 가장 바깥을 도는 해왕성은 초속 5km밖에 안된다. 거리가 멀어질수록 그만큼 태양의 중력이 약해진다는 뜻이다. 그래서 금성의 공전주기가 약 3달인 데 비해, 지구는 1년, 목성은 13년, 토성은 한 세대인 30년, 천왕성은 사람 일생과 맞먹는 84년, 가장 바깥을 도는 해왕성은 164년이나 걸린다. 해왕성이 발견된 것이 1846년이니까, 발견 1주기가 조금 넘은 셈이다. 어쨌든 1주기 전 해왕성이 지구 행성 위에서 보았던 사람 중 지금 살아 있는 사람은 한 명도 없다는 얘기다. 우리는 기껏해야 천왕성 공전주기만큼 살 수 있을 뿐이다. 지금도 캄캄한 우주공간을 쉼없이 달리며 태양을 도는 이들 지구의 형제, 행성들을 생각하면 마치 운수납자(雲水衲子)와 같다는 느낌이 들기도 한다. 운수납자란 구름 가듯 물 흐르듯 떠돌면서 수행하는 스님을 일컫는 아름다운 말이다. 지구와 같은 궤도평면을 떠나지 않고 46억 년 동안이나 변함없이 지구와 길동무 해서 우주의 길을 가고 있는 저 화성이나 천왕성 같은 행성이 바로 태양계의 운수납자가 아닐까? 이광식 칼럼니스트 joand999@naver.com