지구 행성을 옮길 수 있는 방법을 소개하는 한 전문가의 칼럼이 26일(현지시간) 우주전문 사이트 스페이스닷컴에 소개되었다. 필자는 영국 글래스고 대학 우주항공공학 마테오 세리오티 교수로, 칼럼의 내용을 요약해 소개한다. 최근 넷플릭스에 개봉된 중국 SF영화 ‘유랑지구’(The Wandering Earth)의 줄거리는 인류가 거대한 추진기를 사용하여 팽창하는 태양을 피해 지구의 궤도를 바꾸고 목성과의 충돌을 막으려는 시도를 한다는 내용이다. 언젠가는 이런 시나리오가 실현될지도 모른다. 50억 년 안에 태양은 연료가 바닥나고 팽창을 시작할 것이며, 부풀어오른 태양은 아마도 지구를 삼켜버릴 것이다. 그보다 훨씬 이전에 닥칠 위협은 지구 온난화로 인한 파국이다. 이를 피하기 위해 지구를 태양으로부터 더 먼 궤도로 이동시키는 것은 이론상 가능한 해결책이 될 수 있다. 하지만 어떻게 하면 지구를 움직일 수 있고, 그러기 위해 공학적인 측면에서 해결해야 할 과제는 무엇일까? 보다 쉬운 이해를 위해, 우리가 태양으로부터 50% 더 먼 궤도, 곧 화성에 가까운 곳으로 지구를 이동시킨다고 가정하자. 우리는 지난 수년 동안 지구와의 충돌 궤도에 있는 소행성을 이동시키는 기술을 고안해왔다. 그 중에는 파괴적인 방법, 곧 소행성 근처나 표면에서 핵폭발을 일으키거나, 우주선 같은 것을 고속 충돌시키는 방법 등이 포함되어 있다. 그러나 지구에 이같은 파괴적인 방법을 적용할 수는 없는 일이므로 이런 것들은 일단 제외된다. 다른 기법으로는 소행성의 표면에 예인선을 도킹시키거나, 중력이나 다른 방법을 통해 추진되는 우주선을 소행성 근처에 맴돌게 함으로써 궤도를 바꾸는 비교적 온건한 방법들이 있을 수 있다. 그러나 이 같은 방법 역시 지구에 적용하기는 무리이다. 왜냐하면 지구의 질량이 소행성에 비해 엄청나게 크기 때문이다. 전기 추진체 사실 우리는 이미 지구를 궤도에서 움직이고 있다. 탐사선이 다른 행성을 향해 지구를 떠날 때마다 로켓 발사력의 반작용으로 지구를 반대 방향으로 밀쳐낸다. 하지만 이 같은 반작용을 지구를 움직일 목적으로 사용하기에는 너무나 작기 때문에 고려 대상이 될 수가 없다. 스페이스X의 팰컨 헤비 로켓은 현재 가장 강력한 발사체이다. 하지만 지구를 화성 궤도까지 옮기려면 이런 로켓 3000억 개를 동시에 발사시켜야 한다는 계산서가 나와 있다. 이 모든 로켓을 구성하는 물질은 지구 질량의 85%에 해당하므로 결국 화성 궤도까지 가는 지구는 15%만 남게 된다. 이에 비해 전기 추진체는 질량을 가속하는 데 훨씬 더 효율적인 방법이다. 이온 추진체는 하전된 입자의 흐름을 발사하여 우주선을 추진시킨다. 이것을 지구 궤도의 반대 방향으로 발사하여 지구를 움직인다고 상정할 경우, 이온 추진체의 크기는 해발 1,000km나 되어야 하며, 강력한 버팀대로 지구 표면에 부착되어 추진력을 전달해야 한다. 이 방법으로 지구를 화성 궤도에까지 옮기는 데는 지구 질량의 13%나 되는 이온을 초당 40km로 발사해야 하고, 그 결과 지구는 87%만이 이동할 수 있게 된다.빛을 이용한 추진력 빛은 에너지를 갖지만 질량이 없기 때문에 레이저와 같은 집중적 광선에 지속적으로 동력을 공급할 수 있다. 필요한 동력은 태양으로부터 수집되므로, 지구 질량이 줄어들지는 않는다. 태양계에서 가까운 별을 탐사하기 위한 ‘브레이크스루 스타샷’(Breakthrough Starshot) 프로젝트에서 우주선을 추진할 목적으로 계획된 엄청난 100GW 레이저 공장을 사용하더라도, 지구를 화성 궤도까지 옮기려면 무려 300억 년 동안 레이저를 연속 발사해야 한다. 태양 돛을 사용하는 것도 한 방법이 될 수 있다. 돛이 바람을 받아 배가 나아가듯, 태양 돛은 태양의 빛을 모아 생기는 광압의 힘을 빌려 추진력을 얻는 방법이다. 실제 우주선에 적용된 기술이기도 하다. 그러니 이 방법으로도 지구를 움직이는 데는 지구 지름보다 19배나 큰 반사 디스크로 10억 년 넘게 지구를 쬐어주어야 한다는 계산서를 연구자들이 뽑아냈다. 행성 간 당구치기 두 개의 궤도를 도는 물체가 운동량을 교환하여 속도와 방향을 바꾸는 중력도움을 이용해 지구를 움직일 수도 있다. 이른바 새총쏘기(sling shot)로 불리기도 하는 이런 종류의 기동은 행성 간 탐사선에 의해 광범위하게 사용되어왔다. 예를 들어, 2014~2016년에 혜성 67P를 방문한 로제타 우주선은 10년 동안 혜성으로 가는 중 2005년과 2007년 두 차례에 걸쳐 지구를 슬링샷함으로써 중력도움을 얻어 추진력을 더욱 높였다. 결과적으로 지구는 반대 방향으로 약간 밀려났지만, 우주선이 지구에 비해 너무나도 가벼워 측정 가능한 영향을 미치지는 못했다. 하지만 우주선보다 훨씬 더 큰 것을 이용해서 우주의 당구치기를 할 수 있다면 어떨까? 소행성은 확실히 지구에 의해 방향을 바꿀 수 있지만, 지구에 미치는 영향은 지극히 작다. 그러나 이 같은 당구치기를 지속적으로 수없이 되풀이한다면 또 얘기가 달라질 수도 있다. 태양계의 일부 지역에는 소행성과 혜성과 같은 작은 천체들이 밀집해 있으며, 그 중 많은 것은 현재 기술로 움직일 수 있을 만큼 작지만, 그래도 지구에서 발사할 수 있는 어떤 것보다 여전히 크다. 정확한 궤도 설계로 이른바 'ΔV 지렛대'(Δv leveraging)를 이용할 수 있다. 말하자면, 작은 천체를 궤도 밖으로 밀어내어 지구 곁을 스쳐게 함으로써 지구에 큰 충격을 줄 수 있다. 이것은 언뜻 흥미진진해 보일지 모르지만, 태양의 팽창을 따라잡기 위해 그러한 소행성 슬링샷이 백만 번은 필요할 것으로 추정된다. 이상에서 살펴본 가능한 옵션 중에서 여러 개의 소행성 슬링샷을 사용하는 것이 현재로는 가장 타당할 것으로 보인다. 하지만 미래에 우리가 거대한 우주 구조물이나 초강력 레이저 배열을 만드는 법을 배운다면 빛을 이용하는 것이 열쇠가 될 것이다. 그러나 이러한 시도들이 현재는 이론적으로만 가능하며, 또 언젠가는 기술적으로 실현 가능할지 모르지만, 태양의 파괴적인 변화에서 그래도 살아남을 수 있는 화성으로 우리 인류를 옮기는 것이 보다 쉬울 것이다. 이미 우리는 화성 표면에 착륙하여 그 표면을 여러 차례 탐사한 바가 있다. 지구를 움직이는 엄청난 일을 궁리하다 보면, 화성을 지구화하여 식민지화하고, 지구 인구를 거주할 수 있게 하는 일들이 어쩌면 그렇게 어려운 도전은 아닐지도 모른다는 생각이 들기도 한다.　　 이광식 칼럼니스트 joand999@naver.com　　

이 사진은 지구에서 약 1억 3000만 광년 떨어진 렌즈형 은하 ‘NGC 4993’의 모습을 보여준다. 유럽남방천문대(ESO)에 따르면, 이는 칠레 파라날 천문대에 있는 초거대망원경(VLT)에 장착된 3차원 광시야 분광관측기기 MUSE(Multi Unit Spectroscopic Explorer)를 사용해 촬영한 것이다. 사실 렌즈형 은하는 그리 보기 드문 천체는 아니다. 하지만 많은 연구자가 비교적 가까운 이 은하에서 이른바 ‘킬로노바’(Kilonova·메크로노바 또는 R-과정 초신성이라고도 한다)로 불리는 현상이 관측되자 주목하고 있는 것이다. 킬로노바는 두 개의 중성자별이 충돌하면서 고에너지의 입자로 이뤄진 강력한 제트가 우주 공간으로 방출할 때 생기는 빛이다. 이때 금은 물론 백금, 우라늄과 같이 무거운 원소가 대량으로 생성됐다고 추정되고 있기에 최근에는 일반인들도 관심을 보이게 됐다. 은하 속 두 중성자별의 충돌로 발생한 중력파는 2017년 8월 미국의 라이고(LIGO)와 유럽의 비르고(VIRGO)의 공동 연구단에 의해 처음 검출됐다.사진=ESO 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

달은 수수께끼 행성이다. 무엇보다 위성 주제에 지나치게 크다. 지름이 지구의 27%이다. 태양계의 위성 185개 중 1위다. 2위 트리톤은 해왕성의 5.5%에 불과하다. 애초에 어떻게 탄생했을까. 학계에서 널리 받아들여지는 것은 대충돌 이론이다. 지구가 생겨난 지 1억년 뒤인 약 44억년 전 화성 크기의 원시행성 ‘테이아’가 지구와 충돌했다는 것이다. 이때 녹아 버린 충돌체와 지구의 일부가 우주 공간으로 쏟아져 나간다. 대부분은 다시 지구로 떨어져 내리지만 달 질량의 두 배가 넘는 파편이 지구 궤도에 남았다. 그 일부가 뭉쳐져 아기 달이 된다는 시나리오다. 달이 지닌 또 하나의 미스터리는 앞면과 뒷면의 지형이 전혀 다르다는 점이다. 언제나 지구를 향한 앞면에는 ‘바다’로 불리는 거대한 평원이 존재한다. 뒷면은 움푹 파인 크레이터로 덮여 있다. 1960년대 우주선이 달의 뒷면을 처음 촬영하면서 확인됐다. 이 문제를 설명하려는 이론이 2011년 발표된 ‘두 개의 달’ 가설이다. 대충돌 후 지구 궤도에 떠 있던 파편에서 또 하나의 작은 달이 형성됐다는 것이다. 작은 달은 몇천만 년 후 초속 2.4㎞로 큰 달의 뒷면에 충돌했다. 그 충격으로 지하의 마그마가 달 앞면으로 분출돼 크레이터를 메우는 바람에 평탄한 바다 지형이 생겼고, 뒷면에는 산악지대가 형성됐다는 것이다. 이것은 유력한 이론이지만 전부를 설명하지는 못한다. 2012년 미국 그레일 탐사선이 보내온 상세한 자료를 보자. 이에 따르면 뒷면은 마그네슘과 철이 풍부한 추가 지각을 지니고 있으며 앞면보다 지형이 10㎞ 이상 높다. 지각의 두께, 화학적 조성이 크게 다르다는 말이다. 이를 설명하는 추가 이론이 지난 20일 미국지구물리학협회(AGU)가 발행하는 ‘지구물리학연구저널: 행성’에 실렸다. 중국 마카오공대 연구팀의 논문을 보자. 이에 따르면 두 개의 달이 합쳐지고 지각이 단단해진 뒤에 달에 거대한 물체가 부딪쳤다. 연구팀은 360건의 컴퓨터 시뮬레이션을 가동했다. 오늘날과 같은 결과를 낳으려면 태양계가 형성된 초기에 어떤 규모의 충돌이 있어야 하는가. 그 결과 지름 780㎞의 천체가 초속 6.3㎞의 속도로 달의 측면에 충돌하는 시나리오가 가장 유력한 것으로 나타났다. 크기는 왜(난쟁이)행성 세레스보다 조금 작고 속도는 지구로 떨어지는 별똥별의 4분의1 정도에 해당한다. 지름 720㎞에 초속 6.8㎞의 충돌 역시 비슷한 결과를 내는 것으로 나왔다. 이들 시나리오에 따르면 막대한 양의 충돌 물질이 튀어 올랐다가 떨어져 내렸다. 그 결과 원시 달의 뒤편 지각은 5~10㎞ 두께의 파편으로 덮였다. 이것이 그레일 탐사선이 탐지한 추가 지각이 됐다는 것이다. 연구팀에 따르면 이 충돌체는 지구 궤도를 돌던 초기의 두 번째 달이 아니라 태양 궤도를 돌던 왜행성이어야 한다. 새로운 충돌 이론은 지구와 달 표면의 동위원소 일부가 서로 다른 이유를 잘 설명해 준다. 칼륨, 인, 텅스텐182 등의 동위원소는 달이 이미 형성된 이후에 충돌을 통해 새로 유입됐다는 것이다. 이 이론은 달뿐 아니라 화성과 같이 비대칭적 구조를 지닌 다른 행성에 대해서도 통찰력을 제공해 준다고 전문가들은 말한다. 그리고 지구에 이례적으로 물이 풍부한 것도 앞서 테이아 충돌 덕분이라고 한다. 지난 20일 독일 뮌스터대학 연구팀이 ‘네이처 천문학’ 저널에 발표한 내용을 보자. 기존 연구에 따르면 지구의 물은 수분이 풍부한 탄소질 운석 덕분일 가능성이 크다. 이런 운석은 화성 바깥의 외행성계에서 날아온다. 연구팀은 지각 아래 맨틀층의 몰리브덴 동위원소 구성비를 조사했다. 이 원소는 탄소질 운석을 확인해 주는 ‘유전적 지문’ 역할을 한다. 그 결과 맨틀의 구성비가 철질 운석과 비철질 운석의 중간에 해당하는 것으로 나타났다. 그런데 몰리브덴은 철과 잘 결합하는 성질이 있기 때문에 철로 구성된 지구의 핵에 몰려 있어야 한다. 결국 맨틀에 있는 몰리브덴은 지구가 형성된 다음 철질 운석을 통해 유입된 것이다. 이것은 테이아에서 대량으로 전해진 것이라고 연구팀은 결론지었다. 지금까지 이 원시행성은 건조한 내행성계(암석 행성) 출신으로 생각됐으나 실은 물이 풍부한 외행성계 소속이라고 한다.

지난 1월 1일 전세계가 새해맞이에 들썩이던 사이 태양계 끝자락에서는 인류의 피조물이 미지의 세계를 떠도는 천체를 가장 가까이에서 만났다. 지난 17일(현지시간) 미 항공우주국(NASA) 등 공동연구팀은 지구와 약 66억㎞ 떨어진 미지의 세계인 ‘카이퍼 벨트’(Kuiper Belt·태양계 끝자락에 수많은 천체가 도넛 모양으로 밀집해 있는 지역)에 위치한 2014 MU69의 연구결과를 유명학술지 사이언스(Science)에 발표했다. ‘울티마 툴레’라는 이름으로 널리 알려진 이 천체는 마치 눈사람을 연상시키는 모습으로 더욱 눈길을 끌었다. 지난 1월 1일 뉴호라이즌스호는 5만㎞/h 속도로 울티마 툴레를 순식간에 지나치며 이미지 등 다양한 데이터를 지구로 보내왔다. 이번 연구는 이중 지구에서 다운로드된 10%의 정보를 분석해 얻어진 공식적인 첫번째 논문이다.연구결과에 따르면 약 45억 년 처음 태양계가 형성될 시 카이퍼 벨트를 떠돌던 울티마 툴레는 원래는 각기 다른 2개의 암석 덩어리였다. 그러나 부드럽게 충돌하는 과정을 거치면서 길이 30여㎞의 지금의 모습이 됐다. 이에 연구팀은 큰 것은 울티마, 작은 것은 툴레로 각각 명명했다. 다만 울티마의 경우 사진처럼 구형이 아니라 팬케이크처럼 다소 납작하다는 것인 연구팀의 설명. 또 표면에는 메탄올과 톨린 같은 유기물이 있을 것으로 보이며 물도 극미량 존재할 것으로 추정된다. 사실 울티마 툴레는 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. 논문의 공동저자인 버지니아 대학 앤 버비서 박사는 "뉴호라이즌스호가 울티마 툴레를 근접비행하기 전까지 인류는 카이퍼 벨트 천체에 대해 아는 것이 거의 없었다"고 평가했다. 역시 공동저자인 NASA 에임스연구센터 제프 무어 박사도 "올해 초 뉴호라이즌스호는 마치 타임머신처럼 우리를 태양계 탄생 당시로 되돌렸다"면서 "울티마 툴레를 연구하는 것은 태양계나 우리은하의 다른 별들을 공전하는 행성들이 어떻게 형성되는지를 이해하는 데 도움을 줄 것"이라고 내다봤다. 한편 총 7억 달러가 투입된 뉴호라이즌스호는 지난 2006년 1월 장도에 올랐으며, 9년을 날아간 끝에 2015년 7월 역사적인 명왕성 근접비행에 성공했다. 또한 올해 1월 1일 뉴호라이즌스가 울티마 툴레의 근접비행에도 성공하면서 뉴호라이즌스는 역대 인류의 피조물 중 가장 먼 곳의 천체를 근접비행하는 신기록을 세웠다. 울티마 툴레는 명왕성에서도 16억㎞ 떨어져있으며 태양을 공전하는데 걸리는 시간은 거의 300년이다. 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

우주 탐사 역사상 최초로 달의 뒷면에 착륙한 탐사선이 고대의 대충돌로 인해 달 내부에서 방출된 달 맨틀 표본을 발견한 것으로 보인다는 연구 결과가 나왔다. 이 연구는 앞으로 중국의 달 탐사로버 '위투 2호'가 달의 형성과 진화에 관련된 수수께끼를 푸는 데 도움이 될 것으로 예측했다. 이전 연구는 달이 새롭게 형성됐을 무렵, 태양계의 다른 암석형 천체들과 마찬가지로 고온의 달 표면에는 수백 마일 두께에 이르는 마그마의 바다로 덮여 있었을 것이라고 제안했다. 이 마그마 바다가 냉각되고 굳어짐에 따라 감람석과 같은 철과 마그네슘이 풍부한 고밀도 광물질이 기저부에서 결정화됐고, 사장석과 같은 실리콘과 알루미늄이 풍부한 보다 가벼운 광물질은 표면으로 떠올랐다. 현재 사장석이 달 표면의 98%를 뒤덮고 있는 것은 그 때문이다. 그러나 달의 형성과 진화에 대한 이 우세한 모델은 열띤 토론의 장에 올라 있다. 그것은 모델이 제안한 것처럼 달의 마그마 바다가 과연 광물질들이 분리된 결과로 나타나는 화학적-물리적 특성을 정확히 보여주는 혼합비를 가졌느냐 하는 문제가 여전히 불확실하기 때문이다. 달 초기의 신비를 푸는 데 도움이 되는 한 가지 방법은 달의 지각 아래 맨틀의 암석을 분석하는 것이다. 달의 앞면에서 이뤄진 미국항공우주국(NASA)의 아폴로 미션과 소련의 루나 탐사선은 모두 달의 맨틀 샘플을 채취하는 데 실패했다. 달은 지구와 중력으로 묶인 상태로 공전하므로 항상 한쪽 면만 지구를 향하는데, 이 면을 달의 앞면, 지구에서 안 보이는 면을 달의 뒷면이라 한다. 과학자들은 달의 내부 탐사를 위해 착륙선을 내려 달의 지각을 파는 것보다는 탐사선에서 충격탄을 발사해 달 내부의 암석 파편들을 수거하는 방법을 선호했다. 달의 뒷면 남극 가까이에 고대에 있었던 대충돌로 생겨난 에이트켄 분지가 있는데, 지름 약 2500㎞, 깊이 약 13㎞로 달 표면의 3분의 1을 뒤덮고 있다. "예컨대 에이트켄 분지 같은 매우 큰 충돌 크레이터는 달의 지각을 뚫고들어갔기 때문에 여기서 달 맨틀 샘플을 채취할 수 있다"고 연구에 참여한 중국과학원의 행성과학자 빈 리우 박사는 밝혔다. 현재 중국 과학자들은 위투 2호를 이용해 달의 맨틀에 관한 세부 사항을 최초로 밝혀내고 있다. 지난 1월 창어 4호 착륙선은 달의 남극 에이트켄 분지 안에 있는 186㎞ 너비의 폰 카르만 분화구 바닥에 위투 2호를 배치했다. 여기서 위투 2호는 전형적인 달 표면 물질과 현저하게 다른 광물질을 발견했는데, 연구자들은 72㎞ 떨어진 부근의 핀센 크레이터가 생성될 때 만들어진 것으로 보고 있다. 이 광물에서 반사된 빛의 파장을 분석한 결과, 감람석과 저 칼슘 휘석의 존재가 밝혀졌다. 이는 달의 상부 맨틀의 구성에 관한 모델의 예측과 일치하며, 냉각된 마그마 바다가 달의 표면을 뒤덮었다고 제안하는 달 형성-진화 모델을 뒷받침하는 것이라고 설명하는 빈 리우 박사는 이렇게 덧붙였다. "우리의 궁극적인 목표는달 맨틀 조성의 수수께끼를 풀어내는 것이다" 이번 연구결과는 세계적 학술지 '네이처' 5월 16일자에 게재됐다. 이광식 칼럼니스트 joand999@naver.com

북두칠성 안에 있는 별 중 하나는 외계 은하에서 온 별인 것으로 밝혀졌다. 별빛을 분광기로 분석하여 스펙트럼을 조사하면 각 별의 화학적 성분을 알려주는 특징적인 암선들이 나타나는 데, 이를 해당 별의 화학적 지문이라 한다. 새 연구는 이를 단서로 북두칠성 안의 한 별이 우리은하가 아닌 외부 은하에 속했던 별임을 밝혀냈다.　​ 이 별의 독특한 화학적 성분은 우리 은하계에 있는 여느 별들과는 다르며, 오히려 가까운 왜소은하에 있는 별들과 더 많은 공통점을 가지고 있다고 새 연구들이 밝히고 있다. 중국과학원 등 국제공동연구팀은 J1124 + 4535라는 이름의 이 괴짜 별은 오래 전 우리은하와 충돌한 왜소은하에서 온 것으로 새 연구에서 제안했다. 그 이론에 따르면, 충돌한 왜소은하가 떨어져 나갔을 때, 이 별이 홀로 좌초되었다는 것이다. 이런 일은 은하의 역사에서 그렇게 흔하진 않지만, 그래도 종종 다른 은하에서 이주한 별들이 유입되는 경우가 끊임없이 이어져오고 있다. 이 별은 2015년 세계 최대 규모의 천체 스펙트럼 분광망원경인 중국의 라모스트(LAMOST, Large Sky Area Multi-Object Fiber Spectroscopic Telescope)에 의해 큰곰자리에서 처음 발견되었다. 그후 2017년 일본의 스바루 망원경에 의해 고해상도 이미지가 포착됐다고 4월 29일 ‘네이처 아스트로노미’(Nature Astronomy)지에 보고되었다. J1124의 스펙트럼을 판독해본 결과, 마그네슘 같은 금속 원소의 함량은 우리은하의 별들에 비해 상대적으로 낮은 반면, 희토류 원소인 유로퓸(europium)의 비율은 높은 것으로 나타났다. 이는 곧, 이 별이 우리은하에 비해 별의 생성 속도가 현저히 느린 왜소 은하 출신이라는 점을 뜻한다. 같은 은하에서 생성된 별은 대부분 비슷한 화학적 조성을 지니고 있다. 별의 화학적 조성은 별이 형성된 곳의 우주 먼지와 가스 구름의 성분을 반영한다. 가까운 이웃 별들은 일반적으로 동일한 재료로 만들어진 만큼 유사한 화학적 성분을 가지게 마련이다. 어떤 별이 한 그룹에서 전혀 다른 조성을 보이면 과학자들은 그 별이 어디서 태어난 것인지 찾게 된다. 이전의 연구들은 오래 전 우리은하가 왜소은하와 충돌하고 흡수함으로써 형성되었다는 사실을 발견했다. J1124 + 4535와 같은 금속 원소 비율이 낮은 별은 현재 우리은하를 돌고 있는 왜소은하에서 흔히 볼 수 있다고 과학자들은 보고했다.이 연구에 따르면, J1124 + 4535에 대한 화학적 분석은 수십억 년 전 우리은하를 형성한 은하 합병에 대한 ‘가장 명확한 화학적 증거’를 제공한다. 그러나 이것은 우리은하의 격동의 역사를 암시하는 유일한 우주적 증거는 아니다. 우리은하 중심의 팽대부는 약 100억년 전 소시지 모양의 왜소 은하와 충돌한 결과라고 과학자들은 보고 있다. 이 사건으로 인해 수십억 개의 별이 유입되어 우리은하의 중심을 부풀게 만들었다. 그 중 어떤 별들은 우주에서 가장 오래된 천체에 속한다. 우리은하의 미래에는 훨씬 격동적인 사건이 기다리고 있다. 우리은하는 현재 대마젤란 은하와 충돌하는 코스에 있다. 다행스럽게도 적어도 20억 년 안에는 충돌이 일어나지는 않을 것이다. 그리고 그 충돌 다음에는 20~30억년 후 안드로메다 은하와의 충돌이 또 기다리고 있다. 물론 그때까지 지구 행성에 인류가 생존해 있지는 않겠지만, 만약 인간이 있다면 지구 하늘전체를 가리며 두 은하가 충돌하는 장관을 볼 수 있을 것이다. 이광식 칼럼니스트 joand999@naver.com　　

금이나 우라늄 등 중원소들이 우주에서 어떻게 생성되었는가를 밝힌 새 연구결과가 발표되었다. 새 연구에 따르면, 우주에 존재하는 대부분의 중원소들은 급속도로 회전하는 별들이 붕괴되면서 생성된 것이다. 자연에 존재하는 원소의 종류는 약 90여 가지인데, 그중에서 가장 가벼운 세 가지 원소인 수소, 헬륨, 리튬은 빅뱅 직후 1 분 남짓 흐른 우주의 초기 단계에서 나타났다. 원소 주기율표에서 원자번호 26번인 철(Fe)까지 이르는 원소들은 대부분 나중에 별들의 중심부에서 핵융합으로 만들어졌다. 그러나 주기율표에서 철보다 무거운 금과 우라늄과 같이 중원소가 생성되는 방식은 오랫동안 풀리지 않은 수수께끼였다. 이전의 연구가 제안한 핵심 단서로, 원자핵은 종종 빠른 속도로 충돌하는 중성자를 흡수하는데, 이 현상은 ‘r-프로세스’로 알려져 있다. “우리가 주기율표 탄생 150주년을 축하하는 올해까지도 우주의 중원소가 어떻게 생성되는지에 관해서 잘 모른다는 사실이 무척이 흥미로운 주제라는 생각이 들었다”고 캐나다 워털루 소재의 이론물리학 연구소의 대니얼 시겔 대표저자가 8일(현지시간)스페이스닷컴과의 인터뷰에서 말했다. 그러한 중원소에는 휴대용 전자제품에 쓰이는 금과 백금, 희토류 원소가 포함되어 있다. 2017년 LIGO(레이저 간섭계 중력파 관측소)와 Virgo 중력파 관측소를 통해 탐지된 중력파의 발견으로 인해 천문학자들은 중성자 별끼리의 충돌을 감지했다. 중성자 별은 초신성으로 알려진 대폭발로 죽어버린 별의 중성자들이 고밀도로 압축되어 만들어진 별로, 일종의 거대 항성의 시체라 할 수 있다. 중력파 발견은 연구자들로 하여금 대부분의 r-프로세스 원소가 중성자 별의 충돌-합병 때 벼려진 것이라는 결론에 도달했다. 천체의 거대한 충돌시 일어나는 극도의 고압-고온 환경이 중성자들을 핵자 속에 박아넣음으로서 중원소들을 생성하게 되었다는 것이다. 이러한 과정은 순식간에 일어나기 때문에 중원소들이 대량으로 생성되지는 않는다. 이것이 우주에 중원소들이 수소나 헬륨, 철보다 귀한 이유이자, 금이 쇠보다 비싼 이유이기도 하다. 2017년에 발견된 중성자 별 충돌은 블랙홀을 낳았다. 이전의 연구는 r-프로세스 원소의 대부분은 별들의 충돌 때 형성되는 블랙홀 주변의 강착원반에서 생성되는 것이라고 제안했다. “우리는 똑같은 물리학이 완전히 다른 천체 물리학 시스템에서도 발견될 수 있다는 것을 바로 깨달았다”고 시겔 교수는 밝혔다. 연구진은 붕괴되는 별 주위에 형성될 것으로 예상되는 강착원반에 대한 컴퓨터 시뮬레이션을 개발하여, 빠르게 회전하는 거대 항성이 종말을 맞으면서 초신성과 블랙홀로 진행해가는 과정을 추적했다. ​ 시겔 교수는 “우리는 이 강착원반에서 새로 태어난 블랙홀 주변에 많은 물질이 순환하는 것을 발견했다”면서 “전자, 양전자, 중성미자와 같은 입자들은 강착원반의 가장 안쪽 고밀도 영역에서 양성자를 중성자로 변환시키는 방식으로 상호작용하여 금이나 백금 같은 중원소를 생성한다”고 설명한다. 이어 “이번 연구에서 발견한 사실은 우리은하에서 무거운 원소 함량의 80% 이상을 거대 항성의 붕괴가 생산해야 한다는 것”이라면서 “거의 20%는 중성자 별 합병에서 나온 것”이라고 덧붙였다. 앞으로 강력하게 자화된 별이 초신성 폭발을 일으킬 때 만들어지는 다른 종류의 강착원반에서 원소가 어떻게 벼려지는지 연구할 예정이라고 밝히는 시겔 교수는 “우리는 또한 은하의 형성과 화학적 진화에 대한 우리의 연구결과가 우주론적으로 어떤 의미를 갖는지 탐구할 것”이라고 밝혔다. 이번 연구결과는 온라인판 ‘네이처’ 지 5월 8일자에 발표됐다. 이광식 칼럼니스트 joand999@naver.com　　

“미국 최대도시 뉴욕은 ‘킬러 소행성’의 충돌로 폐허가 됐다” 거대한 소행성이 지구에 충돌하는 한 모의실험에서 이런 결과가 나왔다고 USA투데이 등 외신이 6일(이하 현지시간) 전했다. 보도에 따르면, 지난달 29일부터 이달 3일까지 미국 수도 워싱턴DC 근교 메릴랜드대(칼리지파크)에서 열린 ‘2019 지구방위회의’(PDC)에서 진행된 소행성 충돌 모의훈련에서 전문가들은 소행성 궤도 변경에 실패하고 말았다. 국제우주인연합(IAA)이 주관하는 이 회의는 2년 단위로 열리는데 그때마다 이같은 모의훈련이 이뤄진다. 가상 속 소행성은 2013년 남프랑스 코트다쥐르(프렌치 리비에라), 2015년 방글라데시 수도 다카를 파괴했지만 2017년 일본 도쿄는 가까스로 충돌을 면했다. 이번 미국 충돌에 대해서는 준비 기간이 8년이었음에도 과학자들과 기술자들은 소행성의 궤도를 바꾸지 못했다. 시나리오는 미국항공우주국(NASA)이 설계한 것으로 4월 29일 워싱턴DC 근교에서 지름 100~300m의 소행성이 발견됐다는 경고에서 시작됐다. 회의에서는 매일 천문학자와 기술자 그리고 비상대응 전문가 등 약 200명이 시나리오에 따라 정보를 받고 결정을 내리며 시뮬레이션을 진행했다. 처음 가상의 소행성은 8년 뒤인 2027년 4월 29일 지구에 충돌할 확률이 고작 1%밖에 안 됐지만, 몇 달 만에 10%로 상승했으며 그 후에는 100%까지 치솟았다. 시뮬레이션에서 NASA는 2021년 문제의 소행성의 위협을 조사하기 위해 근처로 탐사선을 발사한다. 그해 12월 천문학자들은 소행성이 서부 콜로라도주 덴버로 곧장 향하고 있으며 이대로는 덴버가 파괴된다는 결론에 이르렀다. 미국과 유럽, 러시아, 중국 그리고 일본 등 주요 우주 강국은 소행성의 궤도를 무인우주선 ‘키네틱 임팩터’ 6척을 충돌시켜 소행성의 궤도를 바꾸기로 결정했다. 하지만 이런 우주선을 만드는 데 시간이 걸리고 발사 시점에 대해서도 적절한 시기를 기다려야 해서 발사 기일은 2024년 8월로 정해졌다. 3척의 키네틱 임팩터가 간신히 소행성과 충돌했다. 소행성 본체는 충돌 궤도에서 벗어났지만 거기서 떨어져나온 커다란 파편이 여전히 충돌 위험이 있는 궤도 상에서 미국 동부를 향해 날아오기 시작했다. 미국 정부는 지름 60m에 달하는 이 소행성 파편의 궤도를 바꾸기 위해 핵 폭탄을 사용하는 것도 검토했다. 이는 2017년 모의훈련에서 도쿄를 구한 방법이었지만, 정치적 논쟁으로 결국 보류됐다. 이제 충돌에 대비하는 방법만이 유일하게 남았다. 충돌까지 6개월이 남은 시점에서 전문가들은 소행성이 뉴욕으로 향하고 있다는 예측밖에 할 수 없었다. 그 후 남은 2개월 동안에는 뉴욕이 파괴되는 것이 확실해졌다.소행성은 시속 6만9000㎞라는 엄청난 속도로 대기권에 돌입해 뉴욕 센트럴파크의 15㎞ 상공에서 폭발했다. 이 폭팔 에너지는 히로시마에 투하됐던 원자폭탄의 1000배에 이르렀다.충돌에 의한 지름 15㎞ 이내 ‘생존 불가’(unsurvivable) 범위에 있는 모든 것이 파괴된다고 과학자들은 지적했다. 맨해튼은 완전히 파괴되고 폭발 지점에서 45㎞ 떨어진 건물의 유리창들은 산산조각이 날 것이고 그 피해는 폭발 중심지로부터 68㎞까지 확대할 것으로 예측됐다. 이번 모의훈련에서 많은 문제가 제기됐다. 당국은 어떻게 1000만 명에 달하는 사람들을 대피시킬 것인가. 미국은 실제로 허리케인으로 사람들을 안전한 지역으로 대피시키는 데 큰 어려움을 겪기도 했었다. 또한 비용은 누가 낼 것인지, 임시 거처는 어디에 마련할 것인지, 원자력 발전시설이나 화학 시설 또는 미술품 등을 보호하는 문제도 들 수 있다. 나아가 세상의 종말에 직면했을 때 사람들은 어떤 행동을 취할 것인가 하는 것도 문제가 된다. 이에 대해 이번 모의훈련 시나리오를 설계한 NASA 근지구천체센터(CNEOS)의 폴 초디스 센터장은 “소행성의 충돌이 현실이 될 가능성은 물론 극히 낮다”면서도 “그렇지만 우리는 문제를 밝히고 논의할 필요가 있다고 생각했다”고 말했다. 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

10년 뒤 지구를 스쳐지나갈 것으로 예측되는 커다란 소행성 하나를 이미 과학자들은 주시하고 있는 것으로 전해졌다. 2일(이하 현지시간) 미국 CNN 등 외신에 따르면, 과학자들은 지난달 30일 오후 미국 워싱턴DC 근교 메릴랜드대(칼리지파크)에서 개최 중인 행성방위회의에서 오는 2029년 4월 13일 지구에 최대로 접근하는 ‘99942 아포피스’(이하 아포피스)라는 이름을 지닌 한 소행성을 관측해서 어떻게 과학적으로 활용할지 논의했다. 지금으로부터 6년 전인 2013년 1월, 지구 옆 약 145만㎞까지 접근한 아포피스는 2004년 발견됐다. 당시 천문학자들은 이 소행성이 오는2029년 지구와 충돌할 확률이 2.7%에 이른다고 발표해 많은 이들의 관심을 끌었다.이후 천문학자들은 아포피스에 관한 연구를 거듭해 지름 340m로 추정되는 이 소행성이 2029년 지구 옆 3만1000㎞까지 접근한다는 예측 결과를 내놨다. 이는 현재 지구 주위를 공전하는 일부 인공위성 만큼 가까운 것이지만, 궤도상 충돌 확률은 현재 10만 분의 1 미만으로 사실상 없는 것이나 다름없다. 그렇지만 이렇게까지 가까이 다가오는 대부분의 소행성보다 훨씬 더 큰 아포피스의 대접근은 지구위협소행성을 자세히 연구할 특별한 기회를 줄 것이라고 NASA는 말한다. 이날 아포피스를 주제로 열린 제3차 본회의에서 주최자를 맡은 NASA 제트추진연구소(JPL)의 레이더 학자 마리나 브로조비치 박사는 앞서 NASA 홈페이지를 통해 공개된 소식지를 통해 “2029년 아포피스 대접근은 과학에 놀라운 기회가 될 것”이라고 말했다. 또 브로조비치 박사는 “우리는 광학망원경과 레이더망원경으로 아포피스를 관측할 것”이라면서 “레이더망원경 관측으로 우리는 소행성의 표면을 자세히 들여다 볼 수 있을 것”이라고 말했다. NASA에 따르면, 아포피스는 10년 뒤 이날 오후 6시 직전(이하 미국 동부 표준시) 대서양에서 가장 가까운 곳을 지날 것이다. 하지만 이 소행성은 이 시점보다 몇 시간 전부터 하늘에서 볼 수 있을 것이다. 아포피스는 남반구 밤하늘에서 처음 목격할 수 있는데 호주 동부 해안에 있는 관측자들에게 ‘첫 인사’를 건넬 것이다. 그 후 정오 세네시간 정도까지 적도 부근에 도달하기 위해 서쪽으로 이동하다가 오후 7시쯤 북아메리카대륙 상공을 지날 것이다. 이번에 아포피스가 지구에 충돌할 가능성은 거의 없지만, 이 대접근은 아포피스에 어떤 영향을 미칠 것이다. 이에 대해 브로조비치 박사와 함께 회의 주최를 맡은 JPL 근지구천체센터(CNEOS)의 천문학자 다비드 파노키아 박사는 “이미 우리는 아포피스가 지구와 가까워진 영향으로 궤도가 변하리라는 것을 알지만, 예측 모형은 소행성의 회전 방식을 바꿀 수 있고 그 표면에 작은 눈사태와 같은 변화가 있을 수 있다는 것을 보여준다”고 설명했다.또한 근지구천체센터(CNEOS)의 폴 초디스 센터장은 “아포피스는 지금까지 알려진 지구위협소행성(PHA) 약 2000개 가운데 하나”라면서 “2029년 근접 비행하는 아포피스를 관측함으로써 우리는 언젠가 행성 방위를 위해 사용할 중요한 과학적 지식을 얻을 것”이라고 말했다. 한편 아포피스의 이름은 고대 이집트 신화에 나오는 태양 신 라(La)의 숙적으로 혼돈과 어둠을 상징하는 뱀의 모습을 한 악의 신 아펩의 이름으로 영어식으로 따온 것으로 알려졌다. 사진=NASA 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

많은 과학자들이 지구 이외의 행성에서 물의 흔적을 찾는다. 물이 생명의 근원이 되기 때문에 물이 있다는 것은 다른 외계 생명체 존재 가능성을 암시하는 것일 뿐만 아니라 지구에 존재하는 많은 물의 기원과 지구 생성 과정을 예측할 수 있게 해준다. 미국 애리조나주립대 지구·우주탐험학부 연구진이 일본의 소행성탐사선 ‘하야부사1호’에서 채취된 소행성 ‘이토카와’(Itokawa)의 샘플에서 물을 처음으로 발견하고 기초과학 및 공학 분야 국제학술지 ‘사이언스 어드밴시즈’ 2일자에 발표했다. 이번 연구를 통해 지구 생성 초기 이토카와와 비슷한 소행성과 충돌한 것으로 알려지면서 지구에 바다를 비롯한 많은 물이 생성된 원인을 추측할 수 있게 만들어 주고 있다고 과학자들은 평가하고 있다. 이번 연구에 활용된 이토카와(소행성 25143)의 암석 샘플은 2003년 발사된 ‘하야부사 1호’가 2010년 지구로 복귀할 때 갖고 온 미립자 1500여개 중 5개이다. 이토카와는 일본 우주개발 아버지로 알려진 이토카와 히데오의 이름을 딴 소행성으로 길이는 약 540m에 폭은 210~270m로 두 개의 돌덩어리가 붙어있는 듯한 형상이다. 모(母)천체가 다른 소행성과 충돌해 깨지면서 파편이 모여 형성된 것으로 알려져 있으며 지구와 화성 사이 궤도18개월 주기로 돌고 있다.연구팀은 하아부사 1호가 갖고 들어온 암석 샘플 중 규산염 광물인 ‘휘석’에 주목했다. 일반적으로 규산염 광물인 휘석에는 물과 탄소가 풍부한 것으로 알려져 있기 때문에 이토카와에서 채취한 휘석에서도 물의 흔적이 있을 것이라고 예상하고 어느 정도 물을 함유하고 있는지를 찾아나선 것이다. 연구팀은 사람의 머리카락 굵기 절반 정도의 샘플을 분석하기 위해 작은 광물 알갱이를 정밀 측정할 수 있는 나노스케일의 2차이온 질량분석기를 활용했다. 분석 결과 태양계 주변을 돌거나 외계에서 날아온 다른 소행성들이나 다른 태양계 행성에 비해 다소 많은 양의 물을 갖고 있는 것으로 확인됐다. 이토카와처럼 ‘S형 소행성’이나 이들의 모체가 현재와 같은 지구를 만든 중요한 물과 다양한 원소들의 공급원이었을 것으로 연구팀은 해석했다. 연구를 이끈 지리앙 진 박사(우주화학)는 “이번 연구도 그렇지만 태양계 형성 과정과 그 비밀을 풀기 위해서는 소행성을 잘 살펴볼 필요가 있다”라며 “이토카와에서 예상 밖에 많은 양의 물 흔적이 발견된 만큼 다른 외행성이나 소행성들에도 상당한 양의 물이 존재했거나 존재할 것으로 본다”라고 설명했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

오로라는 대자연의 아름다운 풍경 중 하나일 수 있지만, 이를 만드는 태양폭풍은 지구상 모든 전자기기를 망가뜨릴 수 있는 야수가 될 수 있다고 한 천체사진가가 말했다. 미국항공우주국(NASA)이 운영하는 21일자 ‘오늘의 천문사진’(APOD) 게시물에 따르면, 스페인 천체사진가 후안 카를로스 카사도는 자신이 2016년 아이슬란드 싱그바들라호에서 촬영한 오로라 사진에 관한 설명에서 이같이 밝혔다. 스페인 카나리아 천문연구소(IAC)의 로봇망원경 프로젝트 ‘타드’(TAD)에 참여하고 있으며 전세계 유명 천체사진가 모임 ‘지구의 밤’(TWAN)의 회원이기도 한 그는 오로라의 원인이 되는 태양폭풍은 보통 해가 없지만, 지구를 강하게 때릴 만큼 강력한 태양폭풍은 재앙적인 영향을 미칠 수 있다고 설명했다. 실제로 지난 1859년 지구 전역에서는 오로라가 관측됐다. 이는 당시 발생한 사상 최대 태양폭풍이 지구의 자기장을 매우 강하게 때리면서 일으킨 것이었다. 이는 유럽과 북미 전역에 있는 전신망을 마비시킨 사상 초유의 사태였다. 오로라는 발생하는 지역에 따라 북극광이나 남극광으로 불리는 데 태양폭풍을 타고 불어오는 하전입자들이 지구의 자기장을 깨뜨릴 때 발생한다. 일단 이들 입자가 대기권으로 들어오면 기체와의 충돌로 열이 발생해 빛을 방출하는 것이다. 이에 대해 카사도는 “미녀를 찬양하되 야수를 두려워하라”고 말했다. 여기서 미녀는 밤하늘에 펼쳐진 오로라를 말하며 야수는 이런 오로라를 만들어내는 하전입자 물결로 이는 어쩌면 인류 문명에 해를 끼칠 수 있다고 그는 덧붙였다. 사진=후안 카를로스 카사도/TWAN/StarryEarth 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

죽은 행성으로 알려졌던 화성이 땅 속에서 꿈틀거리고 있음이 최초로 탐지되었다. 이른바 화성의 지진으로 예측되는 현상이 지난 6일 미 항공우주국(NASA)의 화성 착륙선 인사이트의 지진계에 잡혔다고 24일(현지시간) 우주전문 사이트 스페이스닷컴이 보도했다. 인사이트는 화성의 굳은 표면 아래 움직임을 감지했다는 데이터를 수백 만㎞ 떨어진 곳에서 전송해왔다. NASA의 과학자들은 아직까지 이 현상을 지진이라고 판정 내리지는 않았지만, 화성의 지진파가 화성 내부를 달리는 것을 탐지하는 것은 인사이트의 화성 미션 중 가장 핵심적인 과학목표 중 하나이다. 지진계 수석 연구원인 프랑스우주국 소속 필리페 로뇽은 “우리는 최초의 지진 탐지를 위해 몇 달을 기다렸다. 화성이 여전히 지진학적으로 활동적이라는 증거를 얻은 것은 너무나 흥미로운 일”이라고 밝혔다.과학자들은 화성이 지구처럼 지진을 일으키는 지각판을 갖고 있지 않기 때문에 그리 많은 지진이 있을 것으로는 생각하지 않았다. 그러나 천체의 완만한 냉각으로 인한 스트레스가 행성 내부에 전해져 간헐적인 지진은 일어날 수 있을 것으로 예측했다. 지금 그들은 그 첫번째 증거를 잡은 것이다. ​ 인사이트 팀은 화성이 지진계에 기록을 남길 만한 큰 지진 활동이 있으리라고 생각치 않았다. 이에 연구팀은 지진 데이터를 확보하기 위해 여러 가지 방법을 동원하고 있다. 예컨대, 인사이트는 두더쥐라는 별명을 가진 장비를 장착하고 있는데, 이 기기는 운석의 충돌시 온도와 화성 지하의 온도를 재는 열탐침을 추적할 수 있다.과학자들은 오래 전부터 다른 행성에 지진계를 설치한다는 아이디어에 매료되어 왔다. 1970년대 NASA의 화성 탐사선 바이킹 또한 지진계를 가지고 있었지만 그 장비는 늦게 추가되어 착륙선에 단순히 부착돼 어떠한 의미있는 신호도 찾을 수 없었다. 그에 반해 인사이트는 지진계를 화성 지표에 직접 배치함으로써 아폴로 우주 비행사가 달 표면에 배치한 지진계의 계보를 이은 것이라 할 수 있다. NASA 제트추진연구소 브루스 배너트 수석 조사관은 “인사이트의 첫 번째 판독은 아폴로 미션에서 시작된 과학을 계속 수행하는 것"이라면서 "우리는 지금까지 배경소음만을 수집해왔지만 이 첫 번째 작업은 새로운 분야인 화성 지진학의 공식적인 출발을 뜻한다"고 밝혔다. 이광식 칼럼니스트 joand999@naver.com　　

이스라엘의 달 탐사선이 11일 오후 10시(한국시간 12일 새벽 4시)쯤 역사적인 달 표면 착륙에 시도했으나 실패로 끝나고 말았다. ​이스라엘의 비영리 민간기업 스페이스일(SpaceIL)과 국영기업 이스라엘항공우주산업(IAI)이 공동 개발한 달 탐사선 ‘베레시트’는 이날 오후 10시25분(한국시간 오전 4시25분) 달 표면을 향해 하강하다가 지면에 충돌해 최초의 민간 주도 달 착륙 우주선이 되려던 꿈을 접게 됐다. 이에 따라 네 번째 달 착륙에 성공한 국가가 되고자 했던 이스라엘의 꿈 역시 물거품이 됐다.베레시트 관제실은 “우주선이 달 표면에서 149m 상공에 도달했을 때 통신이 끊기고 말았다”고 밝혔다. 오페르 도론 IAI 대표는 “우리는 불행하게도 착륙에 성공하지 못했지만 달 궤도에 진입한 7번째 국가이자 달 표면에 접근한 4번째 국가”라며 “이것만으로도 엄청난 성과”라고 자부했다. 이스라엘 예후드 소재의 스페이스일 관제실에서 착륙 실황을 지켜보던 베냐민 네타냐후 이스라엘 총리는 “첫 시도에서 실패했다면 다시 도전하면 된다”고 관계자들을 격려했다.히브리어로 ‘창세기’라는 의미인 소형 무인 우주선 베레시트는 지난 2월 21일 미국 플로리다주 케이프커내버럴 케네디 우주센터에서 스페이스X의 팰컨9 로켓에 실려 발사됐으며, 우주 궤도에 진입해 지구를 6번 돌면서 천체 중력을 이용해 달에 접근, 2019년 4월 5일 달 궤도에 진입하는 데 성공했다. 저가의 우주탐사 실현을 목표로 하는 이스라엘의 베레시트 미션은 발사를 포함해 총 1억 달러(한화 약 1140억 원)의 계산서가 작성됐다고 프로젝트팀이 밝혔다.높이 1.5m, 무게 585㎏의 베레시트는 다리 4개가 부착된 탁자 모양의 착륙선으로, 달 자기장 측정 장치, 성경과 함께 이스라엘 국기·국가를 비롯해 제2차 세계대전 당시 독일의 유대인 학살에서 살아남은 사람들의 육성 증언이 담긴 CD가 실렸다. 베레시트의 달 착륙 실패로 달에 성공적인 착륙을 한 국가는 당분간 세 우주강국인 미국, 러시아, 중국의 목록은 그대로 유지될 것으로 보인다. 이광식 칼럼니스트 joand999@naver.com

인류가 탐사한 가장 먼거리 천체 ‘울티마 툴레’의 미스터리가 하나씩 풀리고 있다. 2015년 7월 명왕성을 방문한 미국항공우주국(NASA)의 심(深)우주탐사선 뉴허라이즌스가 3년반 동안 16억㎞(11AU)를 더 날아 카이퍼벨트의 울티마 툴레에 도착한 것은 2019년 새해를 알리는 종이 친 직후였다. 울티마 툴레는 ‘알려진 세계를 넘어서’라는 의미의 중세시대 용어로 공식 이름은 ‘2014 MU69’다. 뉴허라이즌스가 초기에 보내온 데이터에 의하면, 지구로부터 지구-태양 간 거리의 44배인 65억㎞나 떨어져 있는 카이퍼벨트의 소행성 울티마 툴레는 처음에는 눈사람 모양으로 파악됐다. 이는 두 천체가 충돌로 인해 눈사람 모양으로 붙은 것으로, 큰 것은 울티마, 작은 것은 툴레로 각각 명명됐다.그러나 뉴허라이즌스가 플라이바이 직후 찍은 영상을 분석해본 결과, 울티마 툴레가 구형보다는 납작한 팬케이크처럼 편평한 모양임이 밝혀졌으며, 크기는 35x15㎞, 폭 15㎞임을 알아냈다. 울티마는 19.5㎞, 툴레는 14.2㎞이다. 이처럼 NASA 과학자들은 뉴허라이즌스의 데이터로 울티마 툴레의 퍼즐을 하나씩 풀어가면서 태양계 형성기의 진화와 조성 그리고 지질학을 배우고 있는 중이다. 이제껏 밝혀진 바에 따르면, 울티마 툴레는 의심의 여지가 없이 인류가 최초로 탐사한 연성(連星)이다. 이 천체의 접근 사진은 눈사람 같은 이상한 형태를 보여줬지만, 최근접 촬영된 이미지를 분석해본 결과, 뉴허라이즌스는 울티마 툴레로부터 불과 3,500㎞ 거리 이내까지 접근했다. 이 소행성은 놀랄만큼 특이한 형태를 하고 있는 것이 드러났다. 울티마 툴레는 크고 납작한 판형(울티마)에 작고 둥근 판형(툴레)이 연결된 형태로 이뤄져 있다.​ 이런 특이한 형태는 과학자들에게 커다란 놀라움을 안겨줬다. 미국 콜로라도주(州) 볼더에 있는 사우스웨스트연구소(SwRI)의 앨런 스턴 뉴허라이즌스 수석연구원은 “우리는 태양계 어디서도 이런 형태의 천체를 본 적이 없다”고 밝히면서 “이 발견은 행성을 형성하는 벽돌인 미행성이 어떻게 만들어지는지를 보여주는 것으로, 우리 행성과학자들을 행성 연구의 원점으로 되돌려보내는 사건”이라고 논평했다. 울티마 툴레는 원시 태양계의 물질이 완벽하게 보존돼 있는 천체로, 태양계가 탄생될 때 행성들이 어떻게 형성됐는가를 뚜렷이 보여주고 있다. 울티마와 툴레는 처음에는 분리된 소행성으로 카이퍼벨트에 있는 다른 연성계처럼 서로의 둘레를 공전하고 있었을 것이며, 무엇인가의 힘에 의해 ‘부드러운’ 합체를 이뤘을 것으로 과학자들은 보고 있다. “이 같은 추론은 우리 태양계의 형성에 대한 일반적인 이론에 부합되는 것”이라고 설명하는 미국 워싱턴대학의 윌리엄 매키넌 뉴허라이즌스 공동연구자는 “울티마 툴레의 상호 공전 모멘텀이 대부분 소실된 나머지 두 천체가 이처럼 합병하게 된 것”이라고 밝혔다. 그 합병의 증거는 울티마 툴레의 연결부인 목 부분에 증거를 남기고 있다. 뉴허라이즌스 과학자들은 울티마 툴레의 표면에서 메탄올, 물얼음 그리고 다른 유기 분자의 증거를 발견했다. 이 같은 발견은 과학자들에게 원시 태양계 천체 연구에 커다란 기회를 줄 것으로고 기대되고 있다. 울티마 툴레의 데이터 전송은 아직까지 계속되고 있으며, 2020년 여름이 돼야 모든 데이터 전송이 끝날 것으로 보인다. 현재 뉴허라이즌스는 여전히 카이퍼벨트 지역을 여행하고 있으며, 카이퍼 벨트 천체들에 대한 관측을 계속하는 한편, 카이퍼벨트 우주먼지 환경과 하전입자 방사선 지도를 작성하고 있다. ​2019년 4월 현재, 뉴허라이즌스는 지구에서 약 66억㎞(44AU) 떨어진 지점에서 초속 14.7㎞로 궁수자리 방향으로 항해하고 있는 중이다. 이는 빛이 6시간 달려야 하는 거리로, 지구와 교신을 주고받는 데 12시간이 걸리는 거리이다. 이광식 칼럼니스트 joand999@naver.com

500개가 넘도록 계속 발견되는 위성들 지구는 위성을 달 하나 갖고 있지만, 태양계 8개 행성들이 갖고 있는 위성의 수는 모두 얼마나 될까? 놀라지 마시라. 미 항공우주국(NASA)과 국제천문연맹(IAU)에 따르면 2018년 9월 현재 태양계 행성 주변을 맴도는 위성은 185개에 이른다. 태양계 행성 중 위성 갑부는 단연 목성이다. 무려 79개를 자랑한다. 그 다음은 토성인데, 만만치 않게 위성 수가 62개나 된다. 이 두 행성이 차지하고 있는 위성이 전체의 약 80%에 달하고, 역시 같은 가스 행성인 천왕성이 27개, 해왕성이 14개를 차지하고, 암석으로 된 지구형 행성인 화성은 2개, 지구 1개, 금성과 수성은 하나도 없다. 위성의 차원에서 본다면 태양계는 부의 편중이 엄청나다는 사실을 알 수 있다. 그렇다면 어째서 이처럼 심한 편중 현상이 나타나게 된 걸까? 이유를 캐보기 전에 일단 위성이란 어떤 존재인가부터 살펴보자. 위성은 어떤 천체와 중력으로 묶여 그 둘레를 공전하는 천체를 일컫는다. 이를 자연위성이라 하고, 사람이 만들어 궤도에 올린 것을 인공위성이라 한다. 행성만이 위성을 갖는 게 아니라, 명왕성 같은 왜행성도 위성을 가질 수 있으며, 소행성 중에도 위성을 갖고 있는 것이 있다.왜행성 중 세레스는 위성이 없지만, 명왕성은 카론을 비롯해 5개의 위성을 갖고 있으며, 에리스는 1개, 하우메아는 2개, 마케마케는 1개의 위성을 가지고 있는 것으로 알려졌다. 이들 왜행성, 소행성들이 갖고 있는 위성 수만도 현재 334개에 이른다. 그러니까 현재까지 밝혀진 태양계의 위성 수는 모두 500개가 넘는다는 얘기다. 최근 관측기술이 발달하면서 감자처럼 찌그러진 위성이나 수세미처럼 구멍이 숭숭 뚫린 위성, 물얼음이 덮힌 위성 등, 지구의 달과는 다른 다양한 위성들이 무더기로 발견되고 있어, 앞으로 어떤 위성들이 얼마나 더 많이 발견될지는 아무도 모른다. 이들 위성은 그동안 행성에 딸린 ‘서자’ 취급을 받다가 현재는 생명체 서식과 태양계 형성의 비밀을 지니고 있을 가능성이 높아짐에 따라 위성이 천체 연구의 새로운 주인공으로 떠오르고 있다. 지구형 행성에 위성이 드문 이유 지구의 밤하늘에는 달이 하나밖에 없지만, 79개의 위성을 자랑하는 목성의 밤하늘에는 수십 개의 달들이 떠 있는 장관을 이룰 것이다. 물론 토성의 상황도 비슷하지만, 고리까지 두르고 있는 토성의 밤하늘은 더욱 환상적일 게 틀림없다. 행성에 이렇게 위성이 많은 이유는 행성이 외부에서 작은 천체를 ‘입양’한 경우가 많기 때문이다. 위성이 태어나는 방법은 크게 두 가지로, 행성이 탄생할 때 남은 찌꺼기가 뭉쳐서 위성이 되거나, 주위를 지나가는 작은 천체를 중력으로 끌어들여 자신의 위성으로 삼는 방법이다. 후자의 경우에는 대개 작은 소행성들이 대상이 되므로 대부분이 작고 찌그러진 감자 모양을 하고 있으며, 모행성과는 전혀 다른 기울기로 공전한다. 따라서 이런 행성에 사는 사람이라면 달이 북쪽에서 떠서 남쪽으로 지는 광경을 볼 수도 있다. 과학자들은 이런 위성을 ‘불규칙 위성’이라고 부른다. 현재 전체 위성 중 60%가 넘는 113개가 불규칙위성으로 분류돼 있다. 대부분의 위성은 지구의 달처럼 중력으로 잠겨 있는 상태로 늘 같은 면을 모행성으로 향하고 있다. 그러나 토성 주위를 불규칙하게 도는 히페리온이나, 행성의 가장 바깥 궤도를 도는 토성의 포에베 등은 예외에 속한다. 그러면 암석형 행성에는 왜 위성이 귀한 것일까? 이유는 태양에 너무 가깝기 때문이다. 위성이 행성에서 너무 멀어지면 궤도가 불안정해져 압도적인 태양의 중력에 붙잡혀버린다. 반대로 행성에 너무 접근하면, 중력의 조석효과에 의해 파괴되어 버린다. 수성과 금성 각각의 주기에서 위성이 수십억 년이나 안정되기 있을 영역은 너무나도 좁기 때문에 행성에 붙잡히는 천체도 없으며, 위성이 형성되기도 어려웠을 것이다. 위성 크기로 서열을 매긴다면태양계 위성 중에서 가장 덩치가 큰 것은 어떤 위성이며 얼마나 클까? 목성의 위성 가니메데가 위성의 왕초다. 지름이 5,262km로, 행성인 수성보다도 8%나 크며, 지구의 달보다는 1.5배 가량이나 크다. 가니메데는 1610년 갈릴레오 갈릴레이가 자작 망원경으로 발견한 목성 4대 위성 중 하나로, 나머지 셋인 칼리스토, 이오, 유로파 등과 함께 갈릴레이 위성으로 불린다. 이 4대 위성은 태양계의 거대 위성군으로, 다 위성 덩치 랭킹 10위 안에 드는 위성들이다. 서열을 매기자면 다음과 같다. 1. 가니메데 5,262km 2. 타이탄(토성) 5,151km, 3. 칼리스토 4,821km, 4. 이오 3,122km 5. 달 3,476km, 6. 유로파 3,122km, 7. 트리톤(해왕성) 2,706km 8. 티타니아(천왕성) 1,580km 9. 레아(토성) 1,527km 10. 오베론(천왕성) 1,423km 이 10대 위성 중 우리의 관심을 가장 끄는 존재는 말할 것도 없이 지구의 달이다. 비록 덩치 순위로는 5위에 지나지 않지만, 모행성 대비 크기 비율은 무려 27%에 달한다. 모행성 대비 2위는 트리톤인데, 그래봐야 5.5%에 지나지 않는다. 이런 이유로 달은 위성이라기보다 동반 행성으로 봐야 한다는 주장까지 있다. 이 달이 지구 자전축을 23.5도로 안정적으로 잡아줌으로써 사계절이 생기고 지구상에 생명이 서식하게 된 것이다. 이 위성에 인류는 50년 전 첫 발을 내딛었으며, 현재는 중국의 탐사 로버가 최초로 그 뒷면을 탐사하고 있는 중이다. 참고로, 지구의 (적도)지름은 12,756km로, 육지는 표면적의 3분의 1을 차지한다. 그러므로 지름이 지구의 약 반인 가니메데의 표면적만 하더라도 지구의 육지면적과 맞먹는 넓이임을 알 수 있다. 우주생물학자들이 가장 가고 싶어하는 위성들현재 과학자들에게 가장 뜨거운 관심을 받고 있는 위성은 토성의 엔셀라두스이다. 토성 탐사선 카시니는 2005년부터 여러번 엔셀라두스를 접근 통과하면서 표면의 세부적인 부분까지 탐사하던 중, 엔셀라두스 남극 지방에서 얼음에 뒤덮인 지표를 뚫고 솟아오르는 물기둥들이 발견했다. 간헐천에서 뿜어져나오는 100개가 넘는 얼음기둥 중에는 높이가 무려 300km에 달하는 것도 있다. 이것은 지하에 거대한 바다가 있음을 뜻하는 증거였다. 카시니가 이 위성 가까이 돌면서 확보한 중력측정 결과에 따르며, 엔셀라두스 남극에 있는 바다는 얼음 표층으로부터 30∼40km 아래에 있으며, 바다의 깊이는 약 10km로, 수량은 지구 바당의 2배로 추정되었다. 이 같은 얼음 행성이 과학자들의 관심을 끄는 것은 태양계 내 생명의 존재를 발견할 확률이 아주 높기 때문이다. 이러한 얼음 행성들은 거의 그 내부에 바다를 가지고 있을 것으로 추정되며, 토성과의 강한 중력 상호작용으로 인해 바다는 액체 상태에서 미생물들을 포함하고 있을 것으로 보여지고 있다. 이런 이유로 엔셀라두스는 우주 생물학자들의 버킷 리스트 1번에 올랐다. 목성의 위성 유로파에서도 물기둥이 발견되었다. 허블 우주망원경(HST)으로 촬영한 유로파의 자외선 방출 패턴을 분석한 결과, 이 위성의 남반구 지역에서 거대한 물기둥 2개가 각각 200㎞ 높이로 치솟는 현상이 발생하는 것을 포착했다. 이런 물기둥 분출 현상은 특정한 장소에서 일어났으며, 일단 발생하면 7시간 이상 지속되는 것으로 관측됐다. 이 현상은 유로파가 목성에서 멀리 떨어져 있을 때 생겼으며, 목성에 가까이 다가갔을 때는 발생하지 않았다. 이런 점으로 미뤄볼 때 과학자들은 유로파와 목성 사이의 거리에 따라 유로파의 표면에 덮인 얼음이 갈라지면서 일어나는 현상으로 보고 있다. 이는 지구와 달이 서로에게 힘을 미쳐 ‘밀물-썰물’이라는 현상이 생기듯이, 목성과 힘을 주고받는 유로파 표면의 특정 지역에서 얼음에 틈이 생겨 그 바로 밑 ‘바다’에 있는 물이 뿜어져나온다는 해석이다. 유로파는 표면이 얼음으로 덮여 있고 그 아래에 액체 상태 물로 이뤄진 ‘바다’가 있어 태양계에서 생명체가 존재할 개연성이 가장 큰 곳 중 하나로 꼽힌다. 액화 메탄 바다를 가지고 있는 토성의 위성 타이탄도 우주생물학자들이 주시하고 있는 천체 중 하나다. 초기 지구와 비슷한 환경을 가진 타이탄은 지금까지 탐사한 천체 중 여러 면에서 지구와 가장 닮은 천체로, 생명이 서식하고 있을 가능성이 아주 높은 곳으로 간주되고 있다.타이탄은 지름 약 5,150km로, 목성의 위성 가니메데보다는 작지만 수성보다 크며, 질량도 달의 약 2배나 된다. 또 표면온도가 낮기 때문에 태양계 행성의 위성 중 유일하게 대기를 갖고 있다. 대기의 주성분은 질소이며, 메탄이 액화한 바다를 이루고 있는 것이 카시니 탐사선에 의해 촬영된 바 있다. 타이탄은 어쩌면 미생물을 갖고 있을지 모르며, 적어도 생물 발생 이전의 화학적 상태에 있을 것이라는 점은 분명한 것으로 보인다. 타이탄의 하늘은 메탄과 에탄으로 된 구름으로 뒤덮여 있으며, 또한 대기에는 시안화 아세틸렌과 시안산, 프로판 등 갖가지 유기분자도 발견되었다. 따라서 인간이 숨쉴 수 있는 공기 레시피는 결코 아니다. 중력은 지구의 14% 정도이며, 두터운 구름층으로 인해 방사선은 화성보다 오히려 적다. 또한 다양한 자원을 가지고 있어 에너지를 생산하기는 좋은 환경으로, 이런 여러 가지 이점들 때문에 타이탄은 인류의 미래 식민지로 서서히 부상하고 있는 중이다. ​화성의 꼬마 위성 포보스와 데이모스의 미래도 관심의 표적이 되고 있다. 포보스는 태양계 위성들 중 모행성에 가장 가까이 붙어 있으며, 1년에 1cm 꼴로 계속 접근하고 있다. 이 상태라면 5000만 년 뒤에는 화성과 충돌하거나 조석력으로 산산이 부서질 것으로 예상된다. 인류가 이때까지 지구 행성에서 살아 있다면 포보스의 파편을 고리처럼 두른 이색적인 붉은 행성의 모습을 볼 수 있을지도 모른다. 앞으로 관측-탐사 기술이 발전함에 따라 위성들이 가진 놀라운 비밀들이 점차 밝혀질 것으로 보여, 위성에 관한 인류의 관심은 더욱 높아갈 것으로 보인다. 이광식 칼럼니스트 joand999@naver.com　

미 항공우주국(NASA)에서 운영하는 ‘오늘의 천문사진’(APOD) 22일자(현지시간)에 아름다운 은하수와 함께 어우러진 황홀한 북극광이 우주 마니아들의 눈길을 끌고 있다. 북위 47도의 맹추위도 북극광의 유혹 앞에는 어쩔 수 없는 듯, 한 별지기가 미국 미시간주 키위노 반도 서안의 얼어붙은 슈피리어호 위에서 아름다운 밤하늘을 우러르고 있다. 그 밤하늘은 별지기에게 최상을 보답이라도 해주려는 듯 최고의 캐스팅으로 장대한 우주적인 풍경화를 펼쳐 보여주고 있는 중이다.​　​ 지난달 28일 밤 10시부터 다음날 새벽 1시까지 진행된 이 파노라마 이미지는 다양한 볼거리를 자랑한다. 먼저 왼쪽의 지평선 위로 솟아 있는 흐릿한 빛은 황도광(zodiacal light)이다. 황도는 행성들이 지나는 하늘길이고, 황도광은 행성들이 우주공간에 흘리고 간 먼지들이 햇빛을 받아 빛나는 것을 일컫는다. 황도광 위쪽에 빛나는 천체는 바로 우리 다음의 형제 행성인 화성이다. 그 오른쪽에 보이는 길죽한 빛점은 그 유명한 안드로메다 은하. M31로 불리는 안드로메다는 저렇게 작게 보이지만, 우리은하보다 1.5배나 크다. 별의 개수도 1조 개를 헤아리는 거대한 나선은하다. 하지만 거리가 250만 광년이나 멀리 떨어져 있어 조그만 빛점으로 보이는 것이다. 약 45억 년 후면 우리은하와 충돌할 것으로 예측되고 있다. 그 다음 오늘의 주연이라 할 수 있는 초록빛의 황홀한 오로라가 거대한 비행접시처럼 중앙에 앉아 있다. 오로라는 태양에서 날아온 대전입자가 지구 자기장과 상호작용하여 극지방 상층 대기에서 공기분자들과 부딪치면서 일어나는 대규모 방전현상으로, 극광(極光)이라고도 하고, 북반구에서는 노던 라이트(northern light)라 부르기도 한다. 오로라(aurora)는 ‘새벽’이란 뜻의 라틴어에서 온 것이다. 오로라의 왼쪽으로는 우리은하가 쏟아지는 형상이고, 한가운에 높이 홀로 빛나는 저 별, 바로 정북을 가리키는 북극성이다. 서울에서 보는 북극성보다 더 높이 보이는 것은 이 지역이 북위 47도이기 때문이다. 별지기가 북극성을 올려본각이 바로 47도이다. 북극성 오른쪽으로 보이는 별들을 모르는 사람이 있을까? 북두칠성이 곧추서 있는 상태인데, 맨위 국자의 두 별, 두베와 메라크의 선분을 5배 연장하면 바로 북극성에 닿는다. 그래서 이 두 별을 지극성(指極星)이라 한다. 북두칠성은 성군(星群)의 하나로, 큰곰자리의 일부이다. 지평선에 보이는 밝은 두 불빛은 방파제의 등대 불빛이다. 이광식 칼럼니스트 joand999@naver.com　

미 항공우주국(NSAS)의 오시리스-렉스(OSIRIS-REx) 탐사선은 소행성 베누(101955 Bennu)에서 여러 가지 새로운 사실을 밝혀냈다. 이 가운데 지상 관측으로는 밝히지 못했던 의외의 사실이 자전 속도가 빨라진다는 것이다. 애리조나 대학의 마이크 놀란 교수가 이끄는 연구팀은 오시리스-렉스 관측 데이터를 분석해 베누의 자전 속도가 100년마다 1초씩 빨라지고 있다는 사실을 발견했다. 다른 말로 하면 하루가 100년마다 1초씩 빨라지고 있다. 이는 대단한 차이가 아닌 것처럼 들리지만, 이 효과는 수억 년 이상 누적된다. 따라서 현재 자전 주기는 4.3시간이지만, 과거에는 이보다 훨씬 길었던 것으로 추정된다. 흥미로운 부분은 자전 주기가 짧아지는 이유다. 에너지 보존 법칙을 생각하면 별도의 힘이 가해지지 않는 이상 자전 속도가 그냥 빨라질 순 없다. 베누는 작은 소행성이지만, 그래도 지름 500m 정도 되는 천체로 질량도 최소 6000만t에 달해 자전 속도를 빠르게 하려면 상당한 에너지가 필요하다. 이 힘의 근원은 태양 에너지이다. 소행성 역시 태양 주위를 공전하는 한 낮과 밤이 존재한다. 대기와 물이 없는 작은 소행성은 낮인 부분은 금방 뜨거워지고 반대로 밤인 부분은 금방 차가워진다. 이로 인해 소행성에서 나오는 복사 에너지도 낮과 밤에 상당한 차이가 있다. 소행성에서 방출하는 에너지의 차이는 YORP 효과(Yarkovsky-O‘Keefe-Radzievskii-Paddack effect) 혹은 야르콥스키 효과라는 힘을 만든다. 물론 이 힘은 강하지 않지만, 소행성을 한쪽 방향으로 계속 밀어 궤도를 바꿀 수 있다. 지구 같은 큰 행성은 영향이 미미하지만, 질량이 작은 소행성에 미치는 영향은 작지 않다.놀란 교수 연구팀은 과거에도 아레시보 전파 망원경을 이용해서 베누의 YORP 효과를 관측했다. 1999년부터 2011년까지 궤도를 측정한 결과 베누의 궤도가 160km 정도 예측과 다르다는 점이 확인되었는데, 이는 YORP 효과로 설명된다. 이번에 오시리스-렉스의 근접 관측을 통해 연구팀은 YORP 효과로 자전 속도가 빨라진다는 점을 추가로 확인한 것이다. 이는 소행성이 구형이 아니라 다소 울퉁불퉁하고 비대칭인 표면을 지니고 있기 때문에 한쪽 방향으로 힘을 많이 받는 것과 연관이 있다. 지구와 가까운 소행성의 공전 궤도는 이 소행성이 지구에 충돌할 가능성을 예측하는데 중요하기 때문에 YOPR 효과에 대한 연구가 중요하다. 따라서 오시리스-렉스 탐사 데이터는 단순히 과학적 지식을 얻는 데 그치지 않고 만에 하나 있을지도 모르는 소행성 충돌 위험을 예측하는 데 크게 기여할 것으로 예상된다. 고든 정 칼럼니스트 jjy0501@naver.com

조만간 소행성 하나가 지구와 달 사이를 지나갈 예정이다. 미국항공우주국(NASA)에 따르면, 지름이 18~41m로 추정되는 소행성 ‘2019 EA2’가 현지시간으로 22일 새벽 1시 53분 지구에 가장 가깝게 접근한다. 이는 한국시간으로 같은 날 오후 3시 53분이며 오차 범위는 ±1분이다. 특히 이번 소행성은 지구에 가장 가깝게 접근했을 때의 거리가 약 30만3733㎞밖에 안 되는 것으로 추정된다. 이는 지구와 달 사이의 평균거리인 38만4400㎞의 10분의 8 정도로 매우 가까운 것이다.더 놀라운 점은 이번 소행성의 발견 시기가 고작 이달 초였다는 것이다. 발견 당시 지름이 최대 39m로 추정됐던 이 소행성은 사실 과학자들이 사전에 잘 포착할 수 있을만큼 큰 우주암석이다. 또 소행성의 비행 속도 역시 초속 약 5㎞(시속 약 1만8000㎞)로 이례적으로 느리지만 발견이 꽤 늦어진 것이다. 그렇다고 해서 소행성 충돌을 걱정할 필요는 없다. NASA에 따르면, 소행성의 크기와 궤도, 그리고 거리를 고려하면 충돌 위험은 거의 없기 때문이다. 또한 러시아과학원 천문학연구소의 보리스 슈스토프 소장은 이번 ‘플라이바이’(근접 비행)가 전문가들에게 흥미로운 광경을 제공하지는 않을 것이라고 지적했다. 슈스토프 소장은 “우리에게 이것(소행성 근접)은 현상이 아니라 일상적인 행사”라면서 “지름이 10~60m인 천체는 1년에 10번 정도 지구와 달 사이 거리보다 짧은 거리를 비행한다”고 설명했다. 이어 “더 작은 것들은 훨씬 더 자주 지나간다. 이는 흔한 일”이라고 덧붙였다.한편 NASA는 태양계에서 알려진 60만 개 이상의 소행성과 혜성 중 지구로부터 약 4800만㎞ 이내 거리로 들어온 천체 1만6000여개를 지구근접천체(NEO)로, 이 중 약 740만㎞ 이내 거리로 들어온 것을 다시 잠재적위험천체(PHO)로 분류하고 잠재적 위협이 있는지를 감시한다. 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

내일 새벽 거대한 소행성 1개가 우리 지구를 스쳐 지나간다. 미국 CBS뉴스 등 외신은 미국항공우주국(NASA)을 인용해 소행성 ‘2013 MD8’이 현지시간으로 19일 정오 12시 55분에 지구에 가장 가깝게 접근한다. 이는 한국시간으로 20일 새벽 2시 55분이다. 보도에 따르면 이번 소행성은 지름이 최대 86m에 달한다. 이에 대해 데일리메일 등 영국 매체에서는 런던 시계탑 ‘빅벤’에 맞먹는 소행성이 접근 중이라고 전했다.특히 이번 소행성은 지구에서 약 580만㎞ 이내 거리까지 접근하는 것으로 전해졌다. 이는 지구와 달의 평균 거리인 38만4400㎞의 15.1배에 해당하는 거리다. 이에 대해 NASA는 소행성의 크기와 궤도, 그리고 거리를 고려하면, 충돌 위험은 거의 없다고 설명했다. NASA는 태양계에서 알려진 60만 개가 넘는 소행성과 혜성 중 지구로부터 약 4800만㎞ 이내 거리로 들어온 천체 1만6000여개를 지구근접천체(NEO)로 분류하고 잠재적 위협이 있는지를 감시한다. 이에 따라 이들 천체 중 지구에서 약 740만㎞ 이내 거리로 들어오는 것을 다시 잠재적위험천체(PHO)로 분류한다. 하지만 이번 소행성이 잠재적위험천체(PHO)로 분류된다고 해서 크게 걱정할 필요는 없다. 이에 대해 NASA 제트추진연구소(JPL) 산하 지구근접물체연구센터(CNEOS) 소속 과학자들은 “지난 1000년 동안 운석이나 그 파편으로 사망한 사례는 단 한 번도 없었다. 현재 우리는 지구와 충돌하는 과정에 있는 소행성이나 혜성이 없다는 것을 잘 알고 있어 충돌 위험은 매우 작다”면서 “사실 우리가 아는 한 앞으로 몇백 년 안에 어떤 거대한 천체도 지구를 강타할 것 같지는 않다”고 설명했다. 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

최대 수㎞ 두께의 얼음으로 덮여있는 그린란드 빙하 아래에는 다양한 지형이 숨겨져 있다. 물론 이를 직접 관측할 순 없지만, 미 항공우주국(NASA)은 얼음을 투과할 수 있는 레이더 및 고도계를 이용해서 현재 녹고있는 빙하와 그 아래 숨겨진 지형에 대한 데이터를 수집하고 있다. 그리고 최근 이 데이터를 이용해서 그린란드의 두꺼운 빙하 아래 숨어 있던 대형 크레이터(crater·천체 충돌로 인해 생긴 구덩이)가 하나씩 모습을 드러내고 있다. 작년 덴마크 코펜하겐 대학이 이끄는 국제연구팀은 히아와타(Hiawatha) 빙하 아래 숨어 있는 지름 31㎞ 크기의 히아와타 크레이터를 발견했다. 그리고 올해 NASA의 과학자들은 두 번째 대형 크레이터의 증거를 발견했다. NASA 고다드 우주비행센터 과학자 조 맥그레고르에 의하면 이 크레이터는 적어도 7만 9000년 전에 형성된 것으로 지름은 하이와타 크레이터보다 약간 큰 35㎞에 달한다. 이는 웬만한 대도시가 하나 들어갈 수 있는 크기다. 다만 확실한 검증을 위해선 그린란드 현지 조사 등 추가 확인 작업이 필요하다. 확인이 완료되면 지구에서 22번째로 큰 크레이터가 된다.지구는 표면의 2/3 이상이 바다이고 육지 역시 끊임없는 침식 및 풍화 작용이 일어나기 때문에 다른 행성에 비해 크레이터가 잘 보존되지 않는 특징이 있다. 하지만 과학자들은 바닷속 숨은 크레이터나 평범한 지형 속 숨어 있는 대형 크레이터들을 찾아냈다. 이런 대형 크레이터가 갑작스러운 기후 변화나 6600만 년 전 있었던 대멸종 사건 같은 중요한 이벤트를 설명해주기 때문이다. 동시에 대형 소행성 충돌이 얼마나 빈번하게 일어나는지 역시 알아낼 수 있다. 과학자들은 망원경을 이용해 지구에 충돌 가능성이 있는 소행성의 크기와 궤도를 파악하는 것은 물론 지금까지 지구에 충돌한 소행성의 숫자와 크기도 조사해 위험한 크기의 소행성이 얼마나 지구에 자주 충돌하는지 연구했다. 다행히 가까운 시기에 대형 소행성이 지구에 충돌해 엄청난 피해를 줄 가능성은 낮은 것으로 나타났지만, 더 확실한 예측을 위해서는 지속적인 연구가 필요하다. 과학자들은 최신 관측 기술을 동원해 아직 숨어 있는 대형 크레이터를 하나씩 찾아낼 것이다. 고든 정 칼럼니스트 jjy0501@naver.com