태양계 끝자락인 해왕성 너머에 위치한 왜소행성 ‘하우메아’(Haumea)에 고리가 있다는 사실이 밝혀졌다. 최근 스페인 안달루시아 천체물리학연구소 등 국제천문학연구팀은 하우메아의 고리 등 새로운 특징을 밝힌 연구결과를 국제학술지 ‘네이처’(Nature) 최신호에 발표했다. 하와이 신화에 등장하는 풍요와 출산의 여신에서 이름을 따온 하우메아는 '으깨진 계란'이라고 표현될 정도로 길쭉한 타원형이며 2000㎞ 정도의 지름을 가진 비교적 큰 천체다. 공전주기가 무려 284년 걸리는 먼 곳에 위치한 하우메아지만 특이하게도 자전주기는 3.9시간에 불과할 만큼 태양계 내에서 손꼽히는 빠른 속도로 움직인다. 이번에 국제 연구팀이 밝혀낸 하우메아의 고리는 적도 표면에서 약 1000㎞ 떨어진 곳에 위치해 있으며 반경은 2287㎞, 너비는 70㎞로 확인됐다. 지금까지 태양계 내에서 고리가 있는 것으로 확인된 천체는 대부분 행성이다. 아름다운 고리로 유명한 토성을 비롯 목성, 천왕성, 해왕성이 그 주인공이며 지난 2014년에는 소행성 ‘커리클로’(Chariklo)도 고리가 있다는 사실이 밝혀져 학계를 깜짝 놀라게 만들었다. 관측 결과에 따르면 커리클로는 이중 고리를 두르고 있으며 너비가 각각 7㎞, 3㎞, 궤도 반지름은 각각 39㎞, 405㎞로 확인됐다. 또한 이듬해에는 켄타우로스(Centaurs)의 소행성 '키론'(Chiron)도 토성같은 고리를 가지고 있을 가능성이 높다는 연구결과가 나와 더이상 고리가 행성 만의 전유물이 아님이 다시 확인됐다. 연구에 참여한 호세 루이스 오티스 박사는 "지난 1월 21일 세계 전역에 위치한 12대의 지상 망원경을 이용해 하우메아를 관측했다"면서 "당시 먼 곳에 떨어진 별 'URAT1 533-182543' 앞으로 하우메아가 지나가는 항성 엄폐(stellar occultation)가 이루어졌고 이 현상을 면밀히 관찰해 데이터를 얻었다"고 설명했다. 이어 "여기서 얻어진 자료를 바탕으로 하우메아의 크기, 모양, 밀도 등을 측정하는데 성공했다"고 덧붙였다. 그렇다면 어떻게 하우메아는 고리를 가지게 되었을까? 전문가들에 따르면 본래 하우메아는 지금보다 훨씬 덩치가 큰 천체였으나 다른 천체와의 충돌로 지금같은 모양을 가졌을 것으로 추정된다. 곧 하우메아의 고리 역시 대충돌 과정에서 생성된 것으로 보인다. 　 한편 왜소행성은 지난 2006년 국제천문연맹(IAU)이 새롭게 정의한 것으로 대표적인 비운의 주인공이 바로 명왕성이다. 왜소행성은 행성과 비슷하지만 가장 큰 차이점은 지구가 달을 거느리고 있는 것처럼 그 주위에서 지배적인 천체여야 한다. 왜소행성이 되기 위해서는 IAU의 총회를 거쳐 인정받아야 하는데 현재까지의 공식 왜소행성은 명왕성과 하우메아, 세레스(Ceres), 에리스(Eris), 마케마케(MakeMake)등 총 5개다. 　　 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

-15일 21시 ‘죽음의 다이빙’ 으로 20년 미션 끝​ 미 항공우주국(NASA)의 토성 탐사선 카시니가 20년에 걸친 미션을 끝내고 15일 오전 7시55분(한국시각 15일 저녁 8시55분)께 토성 대기권으로 뛰어들어 최후를 맞았다. 그러나 실제로는 이보다 83분 전 카시니는 토성 대기 속에서 유성처럼 불타면서 산화했다. 카시니가 마지막 보낸 라디오 시그널이 토성에서 지구 간의 16억 ㎞를 오는 데 83분이 걸리기 때문이다.　 지구를 떠난 지 20년, 토성 궤도에 진입한 지 13년째를 맞아 20년에 걸친 장대한 토성 미션을 끝낸 카시니는 토성 대기권에서 산화함으로써 토성의 일부가 되었다. 카시니는 토성 대기와의 마찰로 불타기 전 ​2분 동안 토성 대기 성분 데이터를 지구로 전송하는 최후의 미션을 완료한 후 전소되었다. 카시니가 마지막으로 보낸 영상은 토성의 빛이 닿지 않은 면을 찍은 사진으로, 이 사진을 전송한 후 45초 만에 전소되었다. 카시니와 마지막 인사를 나누기 위해 캘리포니아주 나사제트추진연구소에 모인 NASA의 전현직 연구원 1500여 명과 연구진들은 카시니의 마지막 신호가 전달된 뒤 박수를 치고 서로 끌어안으며 아쉬움을 표현했다. 그중에는 ‘페어 웰 카시니’를 읊조리며 눈물을 흘리는 사람들도 적지 않았다. NASA가 카시니를 토성과의 충돌 코스로 틀어 토성 대기권에서 불태운 이유는 혹시 토성계에 존재할지도 모르는 생명체를 보호하기 위한 것이다. ​ 만약 카시니를 토성 궤도에 그대로 방치할 경우, 카시니에 있을지도 모르는 지구 미생물과 발전용으로 쓰던 플루토늄 방사성 물질이 토성계의 환경을 오염시켜, 혹시 존재할지도 모르는 토성계의 생명체에 치명적인 결과를 가져올 수 있기 때문이다. 8년 동안 목성 궤도를 돌면서 미션을 수행한 NASA의 갈릴레오 탐사선이 2003년 9월 21일에 목성과의 충돌로 최후를 맞은 것도 같은 이유다. 　 카시니 호가 20년 전 지구를 떠날 때의 이름은 카시니-하위헌스로, 크게 NASA-ASI(이탈리아우주국)의 카시니 궤도선과 유럽우주국(ESA)이 합작한 하위헌스 탐사선으로 이루어져 있었다. ​카시니는 이탈리아 출신의 프랑스 천문학자 조반니 카시니의 이름에서 따왔고, 하위헌스는 네덜란드의 천문학자이자 물리학자인 크리스티앙 하위헌스(흔히 호이겐스로 불림)의 이름에서 따왔다. 두 사람 공히 토성 관측에 큰 업적을 남긴 과학자로, 카시니는 토성 고리 사이의 틈인 카시니 틈과 위성 4개를 발견했고, 하위헌스는 타이탄의 발견과 함께 갈릴레오가 토성의 귀라고 생각했던 토성 고리가 토성 본체와는 완전히 격리된 고리임을 처음으로 밝혔다. 모두 38억 달러(한화 약 4조 2000억원)가 투입된 대규모 프로젝트인 카시니-하위헌스 호는 1997년 10월 발사되어 7년의 비행 끝에 2004년 6월 30일 토성에 도착했다. 카시니-하위헌스는 토성 주위를 공전하는 탐사선으로는 최초이며, 토성을 방문한 기체로는 네 번째이다. 카시니-하위헌스는 토성까지 가기 위해 세 행성에서 중력도움을 받았다. 현재 인류가 가진 자원과 로켓으로 태양의 중력을 뿌리치고 나아갈 수 있는 한계는 목성 정도까지다. 카시니가 7년 만에 토성까지 날아간 것은 중력도움(gravity assist)이 결정적이었다. ​ 중력보조라고도 하는 이 중력도움은 영어로는 스윙바이(swing-by), 또는 플라이바이(fly-by)라고도 하는데, 한마디로 ‘행성궤도 근접 통과’로 행성의 중력을 슬쩍 훔쳐내는 일이다. ​즉, 탐사선의 속도를 높이기 위해 천체의 중력을 이용한 슬링 숏(slingshot;새총쏘기) 기법으로, 행성의 중력을 이용해 우주선의 가속을 얻는 기법이다. 행성의 입장에서 본다면 우주선의 엉덩이를 걷어차서 가속시키는 셈으로, 이론상으로는 행성 궤도속도의 2배에 이르는 속도까지 얻을 수 있다. 카시니-하위헌스는 지구를 출발해 1차로 금성의 중력도움으로 추진력을 받은 뒤 지구와 목성을 플라이바이하여 얻는 가속으로 토성에 도착했다. ​ 하위헌스 탐사선은 카시니에 탑재되어 토성까지 간 후 2005년 1월 본체에서 분리되어 토성의 최대 위성인 타이탄의 표면에 연착륙하는 데 성공했다. 이는 외부 태양계의 천체에 최초로 성공한 연착륙이다. 한편, 궤도 진입을 한 후 수명이 4년 정도로 예상되었던 카시니호는 그 3배가 넘는 13년 동안 294회 토성 궤도를 선회하면서 탐사를 계속했다. 지난 4월부터 토성 대기층과 고리 사이의 공간으로 뛰어드는 최후의 미션으로 22차례의 다이빙인 ‘그랜드 피날레’를 완료한 카시니는 마지막으로 9월 12일 오전 타이탄을 플라이바이하여 속력을 떨어뜨린 후 충돌 코스를 타고 이날 토성 대기권으로 뛰어든 것이다.　 카시니의 주요 탐사성과 중에는 얼음 위성 엔셀라두스의 남극 지역에서 뿜어져나오는 물과 기타 물질로 이루어진 간헐천의 발견을 들 수 있다. 미션 과학자들은 이 간헐천의 존재가 엔셀라두스의 지각 아래 거대한 바다가 있다는 증거라고 보고, 그 바다에 어쩌면 생명체가 서식하고 있을지도 모른다는 가능성을 조심스레 내놓았다. 토성 최대의 위성 타이탄의 지표에서 액체 탄화수소로 이루어진 바다와 호수를 발견한 것도 카시니였다. 이는 지구 바깥의 천체에서 발견된 최초의 액체 바다로, 이 메탄 바다에 미생물이 살고 있을 가능성이 있다고 과학자들은 생각하고 있다. 카시니의 새로운 발견 중에는 토성 위성 8개도 포함되어 있다. 그중 질량이 1000억kg보다 작은 두 개를 제외한 6개 위성에 이름이 붙었다. 다프니스, 아에가에온, 메토네, 안테, 팔레네, 폴리데우케스다. 발사 이후 20년 동안 지구-태양 간 거리의 약 50배에 달하는 70억km를 여행한 카시니-하위헌스가 보내온 데이터 양은 100GB급 휴대용 저장장치(USB메모리) 6개 분량(635GB)이다. ​ 이 자료로 현재까지 발표된 논문만 무려 3948건에 달하며, 카시니가 토성 대기에 진입하면서 실시간으로 보내는 자료가 전해지면 토성계에 대해 더 많은 연구 성과가 발표될 것으로 보인다. 카시니 탐사를 이끈 사우스웨스트연구소의 린다 스필커 박사는 “카시니는 사라졌지만 남겨놓은 과학적 성과는 여전히 우리를 점령할 것”이라며 “평생 보내온 데이터 더미에서 우리는 수십년 간 새로운 발견을 계속해 나가겠다”고 강조했다. 이광식 칼럼니스트 joand999@naver.com　

토성 탐사선 카시니가 20년에 걸친 미션을 끝내고 오는 15일(국내시간) 토성 대기권으로 뛰어들어 최후를 맞는다. 미 항공우주국(NASA)과 유럽우주국(ESA), 이탈리아 우주국이 합작한 카시니-하위헌스 토성 탐사선은 1997년 10월 발사되어 7년의 비행 끝에 2004년 6월 30일 토성에 도착했다. 모두 32억 달러가 투입된 대규모 프로젝트인 카시니-하위헌스 호는 크게 NASA 카시니 궤도선과 ESA 하위헌스 탐사선으로 이루어져 있다. 카시니-하위헌스는 토성 주위를 공전하는 탐사선으로는 최초이며, 토성을 방문한 기체로는 네 번째이다. 카시니는 이탈리아 출신의 프랑스 천문학자 조반니 카시니의 이름에서 따왔고, 하위헌스는 네덜란드의 천문학자이자 물리학자인 크리스티앙 하위헌스(흔히 호이겐스로 불림)의 이름에서 따왔다. 두 사람 모두 토성 관측에 큰 업적을 남긴 과학자로, 카시니는 토성 고리 사이의 틈인 카시니 틈을 발견했고, 하위헌스는 갈릴레오가 토성의 귀라고 생각했던 토성 고리가 토성 본체와는 완전히 격리된 고리임을 처음으로 밝혔다. 하위헌스 탐사선은 카시니에 탑재되어 토성까지 간 후 2005년 1월 본체에서 분리되어 토성의 최대 위성인 타이탄의 표면에 연착륙하는 데 성공했다. 이는 외부 태양계 천체에 최초로 성공한 연착륙이다. 한편, 카시니 궤도선은 토성에 도착한 다음날 궤도 진입에 성공한 이래 현재까지 13년 동안 토성을 선회하면서 탐사를 계속하고 있는 중이며, 이제 며칠 뒤 토성 대기층으로 뛰어들어 스스로를 파괴함으로써 20년 미션의 종지부를 찍을 예정이다. 카시니의 주요 탐사성과 중에는 얼음 위성 엔셀라두스의 남극 지역에서 뿜어져나오는 물과 기타 물질로 이루어진 간헐천의 발견을 들 수 있다. 미션 과학자들은 이 간헐천의 존재가 엔셀라두스의 지각 아래 거대한 바다가 있다는 증거라고 보고, 그 바다에 어쩌면 생명체가 서식하고 있을지도 모른다는 가능성을 조심스레 내놓았다. 토성 최대의 위성 타이탄의 지표에서 액체 탄화수소로 이루어진 바다와 호수를 발견한 것도 카시니였다. 이는 지구 바깥의 천체에서 발견된 최초의 액체 바다로, 이 메탄 바다에 미생물이 살고 있을 가능성이 있다고 과학자들은 생각하고 있다. NASA가 카시니를 토성 궤도에 그대로 방치하지 않고 굳이 토성과의 충돌 코스로 틀어 토성 대기층에서 불태우려 하는 것은 혹시 토성계에 존재할지도 모르는 생명체를 보호하기 위한 것이다. 만약 카시니가 이들 위성에 떨어진다면 카시니에 있을지도 모르는 지구 미생물과 발전용으로 쓰던 플루토늄 방사성 물질이 환경을 오염시켜 치명적인 결과를 가져올 수도 있기 때문이다. 8년 동안 목성 궤도를 돌면서 미션을 수행한 NASA의 갈릴레오 탐사선이 2003년 9월 21일에 목성과의 총돌로 최후를 맞은 것도 같은 이유였다. 연료가 소진되어 가는 카시니를 더이상 통제할 수 없게 되기 전에 지구의 관제소에서 충돌 코스로 방향을 잡으라는 명령을 보낼 것이며, 카시니는 그 명령에 따라 토성 대기층으로 뛰어들게 된다. 불타 없어지기 전까지 토성 대개층의 성분 데이터를 지구로 송신하는 것이 카시니의 최후의 미션이 될 것이다. 카시니는 속력을 줄이기 위해 12일 오전 타이탄을 지나는 마지막 비행을 시작한다. 죽음의 다이빙은 9월 15일 오후 9시로 예정되어 있으며, 카시니가 토성 대기 1500㎞ 상공에 도달하면 엄청난 열로 인해 1분 안에 소진될 것으로 예상된다. 이광식 칼럼니스트 joand999@naver.com

19~24개 항성이 혜성궤도 바꿔 지구와 충돌 위험 2배 이상 높아 1998년 개봉해 화제를 끌었던 영화 ‘아마겟돈’과 ‘딥임팩트’는 지구를 향해 날아오는 소행성 때문에 인류가 멸망의 위기를 겪는다는 내용을 담고 있다. 지난해 ‘인류 종말의 날 4대 시나리오’를 발표한 영국 옥스퍼드대 인류미래연구소(FHI)도 혜성이나 소행성과의 충돌이 인류 종말의 원인 중 하나라고 예측했다.혜성이나 소행성 같은 천체(天體)가 지구와 충돌할 때 벌어지는 현상은 영화에서 묘사한 것보다 훨씬 더 심각하다. 천체의 크기와 충돌 속도에 따라 충격파, 해일, 전자기 교란, 대기 중으로 물질 유입 등 다양한 현상이 훨씬 복잡하고 예측 불가능한 형태로 생길 수 있기 때문이다.우선 혜성이나 소행성은 대기권에 진입할 때 강력한 충격파를 발생시킨다. 대기권 진입속도가 각각 초속 75㎞, 초속 15~30㎞에 달하기 때문이다. 충격파는 천체와 주변 대기 온도를 끌어올려 공중 폭발을 일으키고, 이 과정에서 순간적으로 엄청난 에너지가 방출돼 광범위한 지역을 초토화시킨다. 지름 50m 정도의 천체는 1945년 일본 히로시마에 투하된 원자폭탄 15개와 맞먹는 파괴력을 지닌 것으로 알려졌다. 천체가 바다에 떨어지면 쓰나미(지진해일)를 만들어낸다. 바다 밑바닥에 생긴 크레이터(충돌 구덩이)로 빠르게 바닷물이 채워지는 과정에서 해수면이 급격하게 낮아지면서 쓰나미를 유발하게 된다. 지름 400m의 천체가 태평양이나 대서양에 떨어지면 인접한 모든 해안에 10m 높이의 쓰나미를 일으킨다는 연구 결과도 있다. 전자기 교란은 충돌 때 발생하는 강력한 에너지가 이온층을 교란시켜 나타나는 현상이다. 각종 전자 장비나 이와 관련한 시설에 심각한 타격을 입힐 수 있다. 천체와 함께 대기로 유입된 물질들은 지구 온도의 급격한 변화를 이끌어내 온실 또는 냉각 효과를 낳는다. 또 황산구름을 만들어 지구 전체에 산성비가 내리는 원인으로도 작용할 수 있다. 그렇다면 지구로 날아드는 혜성이나 소행성의 숫자와 주기는 얼마나 될까. 독일 하이델베르크에 있는 막스플랑크 천체연구소 코린 바일라존스 박사는 이와 관련한 계산 결과를 ‘천문학과 천체물리학’ 8월 31일자에 발표해 관심을 끌고 있다. 바일라존스 박사는 유럽우주국(ESA)의 우주망원경 ‘가이아’의 관측 데이터를 활용해 연구를 진행했다. 가이아 우주망원경은 10억개 이상의 천체를 관측해 우주의 3차원 지도를 그리는 것을 목표로 2013년 발사됐다. 바일라존스 박사는 태양으로부터 3.26광년 떨어진 오르트 구름대에 있는 19~24개의 항성(별)이 혜성이나 소행성의 궤도를 변경시켜 지구와 충돌 가능성을 높일 수 있다고 주장했다. 혜성이나 소행성은 주변 행성의 중력에 의해 궤도가 바뀔 수 있기 때문이다. 이번 계산 결과에 따르면 천체와 지구 충돌 가능성은 지금보다 2배 이상 높아지게 된다. 실제 지구와 충돌 가능성이 높은 혜성은 태양계 끝자락에 위치하고 있는 카이퍼 벨트나 이보다 더 바깥쪽에 자리잡고 있는 오르트 구름대에 오는 것으로 알려져 있다. 또 소행성은 목성 궤도나 목성과 화성 사이의 이른바 ‘소행성대’에 주로 존재하며 고유한 궤도를 갖고 태양 주위를 공전하지만 행성의 중력이나 소행성 간 영향으로 궤도가 변하는 경우가 많다. 특히 지구 주변에는 수많은 소행성이 날아다니는데 국제천문연맹에 등록된 지구와의 충돌이 높은 근지구소행성(NEAs)은 9400여개에 이른다. 바일라존스 박사는 “이번 연구는 앞으로 100만년 이내에 일어날 수 있는 가능성을 계산한 것이기 때문에 당장 공포감에 떨 이유는 없다”면서도 “현대 과학이 지구를 위협하는 소행성과 혜성의 비밀에 대해 속속 밝혀 내고는 있지만 영화에서처럼 궤도를 바꾸거나 파괴하는 기술은 아직 없다”고 설명했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

우리 시간으로 9월 1일 밤 역대 가장 큰 소행성이 지구를 스쳐 지나간다. 미국항공우주국(NASA)에 따르면, 폭 4.4㎞로 추정되는 소행성 ‘플로렌스’가 이날 오전 8시 6분(미국동부시간) 지구에서 약 700만㎞ 떨어진 곳까지 도달한다. 이집트 피라미드 30개를 합쳐놓은 것에 해당하는 플로렌스는 한국 시간으로 같은 날 오후 9시 6분 지구와 달 사이 거리의 약 18배에 해당하는 영역까지 접근하는데 이때 조랑말자리와 돌고래자리 사이를 횡단한다. 따라서 이때 지구에서 플로렌스를 관측하기 가장 좋은 장소는 호주와 뉴질랜드 등 주변 지역으로 알려졌다. 만일 관측 여건이 되지 않으면 가상 망원경 프로젝트(Virtual Telescope Project)라는 웹사이트 등에서 실시간으로 볼 수 있다. NASA 과학자들은 미국 캘리포니아주(州)에 있는 골드스톤 태양계 시스템 레이더(GSSR)와 푸에르토리코에 있는 미국과학재단(NSF) 산하 아레시보 천문대에 있는 고성능 지상 망원경을 사용해 이번 소행성을 자세히 관측할 예정이다. 이런 장비를 사용하면 소행성의 실제 크기는 물론, 약 10m의 작은 표면까지 관찰할 수 있다. 그렇다면 플로렌스가 지구에 충돌할 위험은 없는 것일까. NASA는 이번 접근 중에는 그럴 위험이 전혀 없다고 설명했다. 또한 NASA는 이번 플로렌스의 근접은 인류가 1890년 최초의 지구 접근 천체를 발견한 이래 가장 큰 것으로, 플로렌스가 다시 지구 곁을 스쳐가는 것은 2500년 이후가 될 것이라고 밝혔다. 한편 소행성 플로렌스는 지난 1981년 3월 2일 호주 사이딩스프링천문대에서 소행성 사냥꾼 쉘터 J 버스가 처음 발견했으며, 이후 ‘백의의 천사’ 플로렌스 나이팅게일(1820~1910)을 기리며 이런 이름이 붙여진 것으로 알려졌다. 사진=NASA 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

우리의 에너지원인 태양이 꺼질 때까지도 살아 남을 수 있는 지구 최강의 생명체가 있다. 최근 미국 하버드대와 영국 옥스퍼드 대학 공동연구팀은 무척추 동물인 곰벌레가 지구 최후까지 살아남을 동물이라는 연구결과를 내놨다. 8개의 다리를 가진 몸크기 50㎛(1㎛는 1m의 100만분의 1)~1.7㎜의 곰벌레는 '물곰'(Water Bear)으로도 불리며 행동이 굼뜨고 느릿한 완보(緩步)동물이다. 놀라운 것은 영하 273도, 영상 151도, 치명적인 농도의 방사성 물질에 노출돼도 곰벌레는 죽지 않는다는 사실. 심지어 곰벌레는 음식과 물 없이도 30년을 살 수 있는 불사에 가까운 존재다. 이 때문에 곰벌레는 지구가 멸망해도 살아남을 수 있다는 바퀴벌레보다도 한 수 위라는 평가를 받는다. 이번에 연구팀은 지구의 종말을 가져올 수 있는 최악의 사건인 거대 소행성 충돌, 지구 인접 지역에서의 초신성과 감마선 폭발을 가정해 곰벌레의 생존 가능성을 시뮬레이션했다. 먼저 지구 인근에서 우주에서 가장 격렬한 초대형 폭발현상인 감마선 폭발이나 초신성이 폭발한다면 지구의 오존층과 산소가 풍부한 대기는 파괴된다. 또한 바다는 기화하고 땅의 생명체는 튀김처럼 구워져 지구의 생명체는 모두 사라진다. 그러나 지옥같은 이 상황에서도 곰벌레는 살아 남는다. 다행히 지구에 영향을 미칠 만한 거리에 초신성은 없으며 가장 가까운 감마선 폭발 천체도 42광년이나 떨어져 있다. 그나마 가능성있는 시나리오는 이미 오래 전 지구가 경험한 소행성 충돌이다. 지금으로부터 6600만년 전 지름이 약 14㎞에 달하는 소행성이 지금의 멕시코 유카탄 반도에 떨어졌다. 거대한 소행성 충돌로 먼지와 이산화황 등 유독물질이 하늘을 덮으며 태양을 가렸고, 먹이사슬이 무너졌다. 이 여파로 백악기 말 공룡을 비롯한 당시 지구 생명체의 약 70%가 사라졌다. 이른바 ‘K-T 대량멸종 사건’이다. 과거의 소행성 충돌이 공룡을 멸종시켰듯 인류도 사라지게 할 수 있지만 곰벌레에게 이정도쯤은 '약과'다. 연구에 참여한 알베스 바티스타 박사는 "과거 연구는 지구 최후의 날 인류가 살아남을 수 있을까에 초점을 맞췄지만 이번에는 전생물을 대상으로 했다"면서 "인류는 환경에 조금만 변화가 와도 큰 영향을 받을만큼 약하다"고 설명했다. 이어 "먼 미래에 지구에서 인류가 사라져도 많은 생명체는 삶을 이어갈 것"이라면서 "그중 곰벌레는 100억 년 이상, 태양이 꺼지는 순간까지 살아남을 것"이라고 덧붙였다.　 　 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

러시아가 오는 14일(현지시간) 밤하늘에 가장 반짝이는 별을 쏘아올릴 예정이다. 소형 위성 큐브샛(CubeSat)의 일종인 마약(Mayak)은 겉보기 등급이 -10등급 정도로 -4.5정도인 금성보다 밝고 -12.5정도인 달보다는 덜 밝을 것으로 예상된다. 밝기 등급은 숫자가 작을수록 밝다. 럭비공보다 작은 마약은 낙하산 모양을 하고 있어 우주의 부산물들과도 큰 충돌없이 대기권을 통과할 수 있도록 설계됐다. 전원이나 제어 시스템 모두 머리카락보다 20배 가는 반사형 고분자 필름으로 만들어졌다. 놀라운 것은 이 소형위성을 만드는 데 2000만~3000만원밖에 들지 않았다는 사실이다. 마약의 제작자인 모스크바 폴리테크닉 대학의 학생들은 러시아의 크라우드 펀딩 사이트를 통해 “적은 돈을 가진 소규모 팀도 우주에 위성을 쏘아올릴 수 있다는 걸 보여주고 싶다”면서 기금을 요청했다. 한편 마약의 밝은 빛 때문에 우려섞인 목소리를 내는 천문학자도 있다. 노섬벌랜드(Northumberland)의 킬더 천문대 소속 천문학자인 닉 하우스(Nick Howes)는 "지구 주변의 천체를 연구하기 위해 분투하고 있는데 크라우드펀딩으로 추진된 말도 안되는(Nonsense) 일이 연구를 망칠 수도 있다고 생각하면 절망적”이라고 말했다. 이러한 우려와는 달리 마약의 밝기가 그리 높지 않을 것이라는 전망도 있다. 아이플사이언스(IFLScience)는 큐브셋의 밝기를 약 -3.6등급일 수 있다고 추정했다. 마약은 러시아연방우주청의 도움을 받아 소유즈 2 로켓에서 발사될 예정이다. 프로젝트의 리더는 알렉산더 셴코(Alexander Shaenko)는 "세계 어디에서든 밤하늘에서 가장 밝은 별, 마약를 볼 수 있을 것"이라고 말했다. 사진=cosmomayak.com 안정은 기자 netineri@seoul.co.kr 민나리 수습기자 mnin1082@seoul.co.kr

거대한 두 쌍의 초질량 블랙홀의 궤도운동이 사상 처음으로 감지됐다. 최근 미국 뉴멕시코대학 등 국제공동연구팀은 미 전역에 설치된 10개의 전파망원경 네트워크인 VLBA(Very Long Baseline Array)를 이용해 두 쌍의 초질량 블랙홀의 궤도운동을 포착하는데 성공했다고 밝혔다. 지구에서 약 7억 5000만 광년 떨어진 타원은하 ‘0402+379’ 중심부에서 발견된 이 블랙홀 한 쌍은 22.8광년 정도 떨어진 위치에서 서로 바라보며 일정 궤도로 움직인다. 두 블랙홀의 질량을 합하면 우리 태양의 무려 150억 배가 된다. 여기에 블랙홀이 완전히 한 바퀴 회전하는 궤도 주기는 대략 3만 년으로 인간의 시간으로는 상상조차 되지 않는다. 대부분의 은하들은 그 중심부에 우리 태양 질량의 수백 만 배 심지어 수십 억 배가 넘는 거대한 블랙홀을 품고 있다. 우리 은하에도 역시 태양 질량의 400만 배가 넘는 거대 블랙홀이 ‘조용히’ 존재하는 반면, 어떤 블랙홀은 주변 물질을 게걸스럽게 잡아먹으며 요란을 떨기도 한다.　 지난 1995년 처음 인류에게 발견된 이 두 쌍의 블랙홀은 흥미롭게도 서로 다른 은하에 속해있다가 멀고 먼 옛날 두 은하가 합쳐지면서 가까워진 것으로 추정된다. 곧 두 블랙홀 역시 언젠가는 서로 충돌해 하나가 될 운명에 놓이게 되는 셈이다. 연구를 이끈 그레고리 테일러 박사는 "12년이 넘는 시간 동안 두 블랙홀의 궤적을 관측해왔다"면서 "역대 발견된 블랙홀 중 서로 가장 가까운 거리에 있다"고 설명했다. 이어 "두 은하와 블랙홀이 합병되는 이벤트는 우주에서는 흔한 일"이라면서 "이같은 천체 간의 결합은 은하의 진화와 발전을 알려주는 중요한 자료가 된다"고 덧붙였다. 　 이번 연구결과는 천체물리학저널(Astrophysical Journal) 27일 자에 발표됐다.　 　 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

스티븐 호킹(75) 박사가 20일(현지시간) “소행성 충돌과 인구 증가, 기후변화 등으로 인간이 더 이상 지구에 살 수 없다. 30년 안에 지구를 떠나야 한다”라고 주장했다. 그는 루게릭병 환자로 블랙홀 연구 등에 업적을 남긴 영국 출신 이론물리학자다.호킹 박사는 이날 노르웨이에서 열린 천체우주과학축제인 스타무스 페스티벌에서 “지구가 사람이 살기 어려울 정도로 파괴되는 건 시간문제다. 화성과 달에 식민지를 세우고 그곳에 노아의 방주처럼 보관 시설을 세워 지구 동식물의 종을 보존해야 한다”면서 이같이 말했다. 이어 구체적으로 우주 선진국들이 주축이 돼 2020년까지 우주인을 달에 보내고, 30년 안에 달에 식민지를 세워 인류가 살 기반을 조성해야 한다고 방법을 제시했다. 호킹 박사는 “달에 있는 얼음에서 필요한 산소를 뽑아내고, 2025년까지는 사람을 화성에 보내 50년 내 전초기지를 세워야 한다”고 설명했다. 호킹 박사는 지구와 비슷한 행성이 있을 것으로 추정되는 태양계 밖 다른 행성계를 찾아 떠날 수 있다고 했다. 그는 지난해 마크 저커버그 페이스북 창업자 등과 함께 지구에서 4.3광년(1광년은 빛이 1년 가는 거리로 약 9조4600억㎞) 떨어진 별인 알파 켄타우리로 우표만 한 우주선을 보내겠다고 발표했다. 그러면서 그는 “우주로 뻗어나가는 것이 인류의 미래를 완전히 바꾸어 놓을 것”이라며 우주에 식민지를 만드는 것이 더 이상 공상과학물의 소재가 아니며 “인류가 앞으로 수백만년 이상 지속되려면, 우리의 미래는 우리가 한번도 가보지 못한 곳에서 펼쳐질 것이다. 우리에게 다른 선택지는 없다”며 발언을 마무리했다. 온라인뉴스부 iseoul@seoul.co.kr

인류를 없앨 소행성이 지구에 충돌할 시기는 단지 시간문제일 뿐이라고 한 저명한 천체물리학자가 경고하고 나섰다. 지구 주위에는 수천 개에 달하는 잠재적 위협이 되는 천체(PHO)가 존재한다는 게 그 이유다. 북아일랜드 벨파스트 퀸스대(QUB) 천체물리학연구소 소속 앨런 피츠시먼스 박사는 20일(이하 현지시간) 영국 일간 데일리메일과의 인터뷰에서 “오늘날 세계에서 예기치 못한 소행성 충돌로 대도시는 쉽게 파괴될 수 있고 더 큰 소행성은 잠재적으로 인류를 멸망시킬 수 있다”고 경고했다. 이 전문가는 “과학자들과 기술자들이 지구 근접 소행성(NEA·Near-Earth Asteroid)들을 탐지하고 그 위협을 이해하기 위해 노력해 왔다는 것을 아는 것이 중요하다”면서 “지금까지 1800개가 넘는 잠재적 위협이 되는 천체가 발견됐지만, 앞으로 더 많이 발견될 것”이라고 지적했다. 또한 “천문학자들은 매일 지구 근접 소행성들을 발견하고 있으며 그 대부분은 위험한 것은 아니다”면서 “하지만 앞으로 퉁구스카 대폭발 사건을 일으킨 것과 같은 소행성이 우리를 놀라게 할 수 있는데 우리는 큰 소행성을 발견하기가 쉬워졌지만, 그런 소행성을 대비할 준비는 아직 돼 있지 않다”고 말했다. 피츠시먼스 박사는 오는 6월 30일 ‘국제 소행성의 날’을 맞아 네덜란드 룩셈부르크에서 영국의 물리학자 겸 BBC 방송 진행가 브라이언 콕스 박사와 아폴로 9호에 탑승했던 우주비행사 러스티 슈바이카르트, 그리고 국제우주정거장(ISS)에 머물렀던 우주비행사 니콜 스토트 등 천문학자들과 함께 온라인 생방송(asteroidday.org)으로 소행성 충돌에 관한 이야기를 나눌 예정이다. 국제 소행성의 날은 1908년 같은 날 오전 7시쯤 중앙 시베리아 퉁구스카 지역에 지름 60~190m 정도 되는 소행성이 5~10㎞ 상공에서 폭발해 2000㎢의 숲이 황폐해진 이른바 퉁구스카 대폭발 사건을 기억하고 소행성 충돌에 관한 인식을 높이고자 지정된 날이다. 당시 소행성 폭발은 히로시마 원자폭탄 185개가 동시에 터진 것과 같은 위력이었던 것으로 알려졌다. 사진=ⓒ elzloy / Fotolia(위), 앨런 피츠시먼스 제공 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

지금으로부터 수십 억년 전 지구에는 SF영화에서처럼 2개의 태양이 떠올랐을지도 모르겠다. 최근 미국 하바드대학과 버클리대학 등 공동연구팀은 한때 태양계에는 2개의 태양이 존재할 가능성이 높다는 연구결과를 발표했다. 다소 파격적인 이번 연구는 그간 가설로만 이어져왔던 '네메시스'(Nemesis)의 존재 가능성과 맥을 같이한다. 네메시스 가설의 시작은 지난 1984년 시카고 대학의 두 고생물학자의 주장에서 비롯됐다. 당시 데이비드 라우프 교수 등 연구진은 지구는 2억 5000만 년 동안 여러 번의 대량멸종 사건이 일어났는데, 2600만 년을 주기로 한다는 논문을 발표했다. 이중에는 물론 소행성의 충돌로 인한 공룡의 멸종도 포함돼 있다. 이후 과학자들은 2600만년이라는 주기성을 만든 원인을 찾기 시작했고, 일각에서 태양계 저너머에 '범인'이 있다는 주장을 펴기 시작했다. 그 범인이 바로 네메시스다. 전문가들의 가설은 이렇다. 45억 년 전 태양은 형제로 태어났으나 이중 하나는 어떤 이유에서인지 점점 멀어져 태양계 저 밖으로 밀려났다. 태양보다 크기가 작고 빛도 약한 네메시스는 현재 극단적인 형태의 타원궤도로 움직이는데 이 경로에 오르트 구름(Oort cloud)이 있다. 오르트 구름은 장주기 혜성의 고향으로 태양계를 껍질처럼 둘러싸고 있는 가상의 천체집단이다. 거대한 둥근 공처럼 태양계를 둘러싸고 있는 오르트 구름은 수천억 개를 헤아리는 혜성의 핵들로 이루어져 있다. 곧 네메시스가 2600만 년을 주기로 오르트 구름을 지나가면서 교란시켜 대량의 혜성이 만들어지고, 이 혜성이 지구에 떨어져 대량멸종 사건을 일으킨다는 것이 가설의 골자다. 이 때문에 서구에서 부르는 네메시스의 또다른 별칭은 '이블 트윈'(The Sun's Evil Twin)이다. 그러나 이 가설은 증명되지 못했다. 그 이유는 네메시스를 아직 발견하지 못했기 때문이지만 그렇다해도 네메시스가 허구라는 증거도 되지는 않는다. 이번에 하버드 대학 등 이론물리학자들은 지구에서 600광년 떨어진 가스 구름인 페르세우스 분자 구름(Perseus molecular cloud)을 통해 별이 태어나는 것을 관측했으며 이 데이터를 바탕으로 오래 전 태양도 쌍성일 가능성이 높다는 시뮬레이션 결과를 내놨다. 논문의 공동저자 스티븐 스털러 연구원은 "네메시스가 존재하느냐고 묻는다면 대답은 '그렇다'"면서 "우주의 별들은 우리의 태양과 매우 비슷하며 대부분 쌍성으로 태어난다"고 주장했다. 이어 "동시에 태어난 별은 쌍성계가 되거나 아니면 서로 분리돼 멀어져 간다"면서 "네메시스는 분리된 경우에 해당되며 아마도 태양과 해왕성 거리보다 17배 더 먼 지역에 있을 것"이라고 덧붙였다. 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

지구가 황소자리 유성군(Taurids)에서 나온 미지의 소행성과 충돌할 위험이 커지고 있다고 체코의 천문학자들이 6일(현지시간) 경고하고 나섰다. 여기서 황소자리 유성군은 10월 말부터 11월 하순까지 활동하는 유성우로, 엥케 혜성과 관련이 깊다. 체코 과학원(CAS) 소속 천문학 연구진이 황소자리 유성군 중에서 지구 대기 중에 폭발한 대형 유성 144개의 흐름을 분석한 결과, 지름 200~300m의 소행성을 적어도 2개 포함하는 새로운 분지(branch)를 발견했다. 연구진은 “또한 이 분지에는 지금까지 알려지지 않은 지름 수십 m의 소행성이 다수 존재할 가능성이 높다”면서 “따라서 지구는 이 행성간 물질의 흐름과 만나 몇 년에 한 번은 소행성과 충돌할 위험이 크게 커진다”고 설명했다. 이 새로운 분지는 태양 주위를 집단으로 공전하는 천체들로 이뤄져 있으며 이런 천체는 몇 년에 한 번 3주 동안에 걸쳐 지구와 만난다. 따라서 “이 동안, 지구는 지름이 수십 m가 넘는 거대한 천체와 충돌할 확률이 크게 높아진다”고 연구진은 말했다. 물론 이런 소행성은 매우 부서지기 쉽지만, 거대한 것은 지구 대기의 깊숙한 곳까지 도달해 실제로 지구와 충돌할 가능성도 생각할 수 있다고 한다. 그렇지만 연구진은 지역적으로나 심지어 대륙 전체에 걸쳐 대재앙을 일으킬 만큼 충분히 큰 잠재적 위험 천체(PHO·potentially hazardous object)에 관한 더 자세한 정보를 얻기 위해서는 추가 연구가 필요하다고 말했다. 이번 연구 성과는 국제 학술지 천문학과 천문물리학(Astronomy and Astrophysics) 최신호에 실릴 예정이다. 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

가까운 은하 중심 부근에 있는 두 개의 ‘괴물 블랙홀’이 충돌 코스에 진입한 것이 확실시된다는 새 연구가 발표되었다. 천문학자들은 백조자리 A 중심에 있는 알려진 초질량 블랙홀에서 1500광년 떨어진 거리에 있는 엄청난 광도의 천체를 발견했다. 백조자리 A는 지구로부터 8억 광년 떨어진 은하로, 천문학자들에게 가장 흥미로운 연구 대상이 되고 있는 은하 중 하나다. 미국 국립전파천문대(NRAO) 소속 크리스 카릴리 논문 공동 저자는 발표문을 통해 “우리는 이 은하에서 제2의 초질량 블랙홀을 발견한 것으로 생각하고 있다”면서 “이 블랙홀은 천문학적으로는 비교적 가까운 과거에 이 은하에 다른 은하가 합병되었음을 말해주는 것”이라고 밝혔다. 이 전파천문대는 미국 국립 과학재단에서 운영하는 전파천문 연구시설로 뉴멕시코에 소재하고 있다. 그는 “이 두 블랙홀은 지금껏 발견된 블랙홀들 중 가장 가까운 거리에 위치한 것으로 머지않은 미래에 충돌, 합병될 것으로 보인다”고 덧붙였다. 논문을 집필한 연구자들은 2015년에서 2016년까지 이 천문대의 장기선 간섭계(Very Large Array; VLA)를 이용해 백조자리 A 은하를 연구했다. 전파망원경에 의해 발견된 이 수수께끼 같은 밝은 천체는 1980년대와 90년대의 백조자리 A 이미지에서는 발견되지 않은 것이었다. 1994년에서 2002년 사이에 허블 우주망원경과 하와이의 케크 망원경의 자외선 이미지로 잡은 이미지를 보면 같은 지점에서 희미한 빛을 내는 천체가 잡혀 있다. 이 수수께끼의 천체는 처음에는 무리지은 별들의 집단으로 추정되었지만, 최근 급격히 밝아지기 시작한 것으로 보아 다른 가능성이 제기된 것이다. 연구자들은 두 개의 가능성을 놓고 저울질하고 있는데, 폭발 단계에 들어선 초신성이거나 아니면 초질량 블랙홀일 거라고 연구자들은 보고 있다. 연구팀이 선호하는 가설은 초질량 블랙홀이다. 왜냐하면, 어떤 초신성 타입도 그토록 오래 밝게 빛난 사례가 없었기 때문이다. 제2의 초질량 블랙홀이 지금처럼 활동적인 된 것은 주변의 별이나 가스를 엄청나게 폭식한 탓으로 보인다고 연구자들은 덧붙였다. 영국 리버풀 존 무어스 대학 천체물리학 연구소 소속 대니얼 펄리 논문 대표저자는 “아직까지 풀리지 않은 의문들은 앞으로 계속될 관측에서 실마리를 얻을 수 있을 것으로 본다”면서 “만약 이것이 제2의 블랙홀로 밝혀진다면 우리는 다른 은하에서도 이 같은 예를 발견할 수 있을 것”이라고 말했다. 새 연구는 조만간 천문학 분야 권위지 '천체물리학 저널'에 발표될 예정이다. 이광식 칼럼니스트 joand999@naver.com

태양계 끝자락에 놓인 왜소행성 '2007 OR10' 주위를 도는 위성의 존재가 처음으로 확인됐다. 최근 미 항공우주국(NASA) 등 국제공동연구팀은 카이퍼 벨트(Kuiper Belt)에 위치한 2007 OR10의 달 모습을 허블우주망원경으로 포착했다고 밝혔다. 태양계 내에서 3번째로 큰 왜소행성인 2007 OR10는 지름 1290~1520km 크기로 태양을 기준으로 명왕성보다도 3배 더 먼 곳에 위치해 있다. 지난 2007년 처음 발견됐으며 당시만 해도 상당히 밝고 추운 천체로 인식돼 백설공주(snow white)라는 재미있는 별명을 얻었지만 실제로는 붉은 색에 가깝다. 이번에 새롭게 확인된 달은 지름 240~400km로 추정되며 2007 OR10의 덩치를 고려하면 상대적으로 큰 편이다. 그렇다면 2007 OR10는 어떻게 자신의 달을 가지게 됐을까? 논문의 선임저자인 헝가리 부다페스트 콘콜리 관측소 차바 키스 박사는 "커다란 왜소행성 대부분 주위에 위성을 가지고 있는 것이 확인되고 있다"면서 "이는 수십 억 년 전 태양계가 형성될 당시 천체 간에 잦은 충돌이 있었고 이 과정에서 생성된 것으로 보인다"고 설명했다. 이어 "천체 간의 충돌 속도가 너무 빠르면 수많은 파편이 생겨 태양계 밖으로 나가고, 반대로 너무 느리면 크레이터가 생성되는 수준이 된다"고 덧붙였다. 인류에게는 아직 미지의 영역인 카이퍼 벨트는 해왕성 궤도 바깥에 수많은 천체가 도넛 모양으로 밀집해 있는 지역으로, 약 30~50AU(1AU는 지구-태양 간 거리)에 걸쳐 분포하고 있다. 이 지역에는 2007 OR10를 포함한 아직 발견되지 않거나 공인되지 않은 여러 왜소행성들이 존재할 것으로 보인다. 한편 왜소행성(dwarf planet)은 2006년 국제천문연맹(IAU) 총회를 통해 새롭게 분류된 카테고리로 대표적으로 행성에서 강등당한 명왕성과 제나, 에리스 등등이 있다. 왜소행성이 행성이 되지 못하는 이유는 자신의 궤도 내에서 지배적인 천체가 아니라는 점 때문이다. 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

자연의 비밀은 종종 눈으로 보이지 않는 영역에서 밝혀진다. 과학자들은 X선 같이 사람의 눈으로는 보이지 않는 파장을 관측해서 다양한 천문 활동을 연구해왔다. X선은 매우 뜨거운 물체에서 나오기 때문에 활동성이 좋은 블랙홀이나 은하계에 존재하는 매우 뜨거운 가스의 정체를 밝힐 때 유용하다. 나사의 찬드라 X선 위성은 X선 영역에서 우주의 비밀을 밝혀내고 있다. 과학자들은 나사의 찬드라 X선 위성을 이용해서 지구에서 2억4000만 광년 떨어진 페르세우스 은하단(Perseus galaxy cluster)을 관측했다. 지름이 1100만 광년에 이르는 대형 은하단인 페르세우스 은하단 중심부에는 섭씨 3000만 도에 달하는 고온의 가스가 팽창하고 있다. 찬드라 X선 위성은 16일에 걸쳐 이 모습을 관측했다. 필터를 통해서 X선 영역만 관측한 과학자들은 마치 거대한 우주 장미 같은 모습의 가스 팽창을 확인할 수 있었다. 더 흥미로운 사실은 비록 밀도는 낮지만 사실 주변부 성간 가스 온도가 세 배나 높다는 것이다. 하지만 정말 예측하지 못했던 모습은 따로 있었다. 팽창하는 가스의 한쪽에 오목하게 들어간 부분이 있었다. 그 지름은 무려 20만 광년에 달해 우리 은하계보다 더 크다. 과학자들은 이 거대한 파장이 서로 다른 밀도를 지닌 가스가 만날 때 생기는 켈빈-헬름홀츠파(Kelvin-Helmholtz wave)의 일종이라고 보고 있다. 그런데 거대한 질량을 지닌 은하단 가스에 이런 영향을 줄 수 있는 천체는 사실 다른 은하단밖에 없다. 컴퓨터 시뮬레이션 결과에 따르면 이 거대한 파동은 페르세우스 은하단 중심부에서 65만 광년 정도 거리에서 이 은하단 질량의 10분의 1에 해당하는 질량을 가진 작은 은하단이 지나간 흔적으로 보인다. 그러나 이 작은 은하단도 우리 은하의 수천 배에 달하는 질량을 지니고 있다. 그리고 이렇게 가까이 다가간 작은 은하단은 결국 큰 은하단에 흡수된다. 과학자들은 30~40억 년에 한 번 정도 이와 같은 충돌이 발생해서 은하단이 더 커진다고 보고 있다. 우리 은하가 속한 국부 은하단 역시 비슷한 과정을 거쳐 지금처럼 커졌을 것이다. 우리 눈에는 보이지 않지만, 우주 어디에나 존재하는 힘인 중력이 그 원동력이다. 과학자들은 그 과정을 이해하기 위해 오늘도 여러 파장에서 관측을 계속하고 있다. 고든 정 칼럼니스트 jjy0501@naver.com

마치 얼굴 한 쪽에 칼자국이 난 듯 무서워보이는 외모를 가진 위성이 있다. 바로 '달부자' 토성의 위성인 테티스(Tethys)다. 지난 24일(현지시간) 미 항공우주국(NASA)은 오늘 9월 최후를 맞는 토성탐사선 카시니호가 촬영한 테티스의 모습을 홈페이지에 공개했다. 사진(왼쪽 사진) 속 길게 뻗어있는 칼자국처럼 보이는 지형은 테티스의 대계곡인 이타카 카스마(Ithaca Chasma)다. 계곡의 폭은 약 100km, 깊이는 4km 정도로 테티스의 북극 쪽에서 남극 쪽으로 길게 내리 뻗어있는 것이 특징. 또한 테티스는 천체와의 충돌로 생긴 대형 크레이터 ‘오디세우스’(Odysseus)로도 유명하다. 사진(오른쪽 사진) 속 커다한 멍자국처럼 보이는 오디세우스는 지름이 445km에 달하는 원형이다. 지난 1684년 프랑스 천문학자인 장 도미니크 카시니가 발견한 테티스는 지름 1062km의 크기를 가진 ‘얼음 달’이다. 그리스 신화에서 이름을 따온 '바다의 여신' 테티스는 구성하고 있는 표면 물질이 대부분 물로 이루어진 얼음으로 이는 토성 고리의 성분과도 비슷하다. 한편 지난 2004년 토성에 도착해 임무를 수행해왔던 카시니호는 연료가 바닥남에 따라 오는 9월 15일 토성 대기 속으로 뛰어드는 ‘그랜드 피날레’로 최후를 맞는다. 카시니호의 핵연료가 혹시나 타이탄과 엔셀라두스의 바다를 오염시킬 위험성을 제거하려는 조치다. 사진=NASA/JPL-Caltech/Space Science Institute　 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

지름이 1.4㎞에 달하는 거대한 소행성이 이달 중순 지구에 가장 가깝게 접근해 천문학계의 관심이 쏠리고 있다.●지름 1.4㎞ 잠재적 위험 천체 분류 지난 4일(현지시간) 미국항공우주국(NASA)에 따르면 ‘2014 JO25’로 명명된 소행성 하나가 오는 19일쯤 달과의 거리의 4.6배에 해당하는 곳까지 접근할 예정이다. 지구와 달의 거리가 약 38만㎞이므로, 이번 소행성까지 거리는 약 174만㎞에 해당하는 셈이다. 지름이 140m가 넘으며 지구에서 750만㎞ 이내를 지나가면 ‘잠재적 위험 소행성’(PHA·Potentially Hazardous Asteroid)으로 분류한다. ‘2014 JO25’ 역시 여기에 속한다. ●19일쯤 달과의 거리 4.6배까지 다가와 소행성이 지구와 충돌할 경우 거대한 해일, 대지진 등 대재앙적 재해가 일어날 것으로 우려한다. NASA는 이러한 잠재적 위험 소행성이 지구 주변에만 무려 1400개에 달한다는 ‘소행성 지도’를 발표하기도 했다. 소행성이 나타나 지구를 향해 접근할 때마다 호사가들이 제기하곤 했던 ‘지구 충돌설’이 나오는 배경이기도 하다. 최근 지구를 스쳐 지나간 수많은 소행성 가운데 잠재적 위험 소행성이 지구에 가장 가까이 접근한 기록은 2004년 9월에 남겨졌다. 당시 지름 4.6㎞에 달하는 소행성 ‘4179 토타티스’는 달과의 거리의 4배에 해당하는 가까운 곳까지 접근했다. 물론 충돌은 없었다. ●“400년 지나야 재방문… 충돌 없어” 하지만 천문학자들은 이번 소행성의 접근을 꽤 환영하는 듯한 눈치다. NASA 천문학자들은 “이번 소행성이 지구를 재방문하게 될 시기는 앞으로 400년뒤”라면서 “2500년까지 이번 소행성과 비슷한 만남은 없다”고 말했다. 이는 이 소행성을 자세히 볼 기회가 이번이 마지막이라는 것이다. 지구와의 충돌 같은 일은 결코 벌어지지 않을 테니 인생의 처음이자 마지막 기회를 만끽하라는 얘기다. 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

태양계의 행성과 소행성은 매우 빠른 속도로 태양 주위를 공전하고 있다. 예를 들어 지구의 공전 속도는 태양을 기준으로 29.8km/s에 달한다. 이 속도는 태양에서 멀수록 더 느려져 목성에서는 13km/s까지 느려지지만, 그래도 여전히 엄청나게 빠른 속도라는 점은 의심의 여지가 없다. 그런데 이런 목성과 비슷한 궤도에서 역방향으로 공전하는 소행성이 있다면 어떻게 될까? 보통 태양계의 천체들은 태양을 중심으로 위에서 바라볼 때 반시계방향으로 공전하며 이를 순행 궤도(prograde orbit)라고 부른다. 하지만 극히 일부 소행성과 혜성들은 이와 반대 방향으로 공전하는 역행 궤도(retrograde orbit)을 지닌다. 물론 이런 경우 아무래도 충돌 가능성이 커지기 때문에 오래 생존하기 어렵다. 최근 과학자들은 목성 궤도 근처에서 목성과 다른 6,000여 개의 순행성 궤도를 돌고 있는 소행성과 반대 방향으로 공전하는 역행성 소행성을 발견했다. 2015 BZ509로 명명된 이 소행성은 대략 3km 지름을 지닌 소행성으로 비-제드(Bee-Zed)라는 별명이 붙어있다. 이는 초고속으로 달리는 고속도로에서 역주행하는 것과 마찬가지지만, 다행히 우주에는 공간이 많으므로 이 소행성은 아슬아슬하긴 하지만 충돌하지 않는 안정한 궤도를 돌고 있다. 과학자들은 이 소행성이 100만 년간 안정한 궤도를 돌고 있으며 앞으로 100만 년 정도는 괜찮을 것으로 예상하고 있다. 하지만 우주에서 100만 년은 그렇게 긴 시간이 아니다. 결국, 이 역주행 소행성은 마주 오던 소행성과 충돌사고를 일으켜 파괴되거나 목성에 흡수될 가능성이 크다. 따라서 이런 역주행 소행성은 46억 년의 역사를 지닌 태양계에서 매우 드문 존재다. 그런데 어떻게 이런 궤도를 지니게 된 것일까? 가장 가능성 있는 가설은 이 소행성이 핼리 혜성 같은 역행성 혜성에서 나온 파편이나 혹은 혜성 자체가 목성의 중력에 의해 궤도가 변경되었다는 것이다. 그리고 이런 역행성 혜성은 과거 큰 충돌을 겪은 천체의 파편이거나 혹은 외계에서 태양계로 유입된 떠돌이 천체일 가능성이 있다. 어느 쪽이든 흥미로운 연구 대상이지만, 인류가 보낸 탐사선 역시 순행성 궤도를 지니기 때문에 이 역행성 소행성에 탐사선을 보내서 확인하기는 어려울 것으로 보인다. 고든 정 칼럼니스트 jjy0501@naver.com 　

처음 그 존재가 이론적으로 제시되었을 때, 블랙홀은 SF 소설 작가에게나 큰 인기를 끌 법한 소재였다. 한동안 과학자들은 실제로 블랙홀이 존재한다는 사실을 인정하지 않았지만, 20세기 후반에 들어 블랙홀의 존재를 입증하는 많은 증거가 발견되었다. 더 나아가 우리 은하를 비롯한 은하의 중심에는 거대한 질량을 지닌 블랙홀이 있다는 사실과 이 블랙홀이 은하의 진화에 결정적인 역할을 한다는 것이 알려지면서 블랙홀은 천체 물리학에서 가장 흥미롭고 중요한 천체가 되었다. 블랙홀의 가장 아이러니한 점은 우주에서 가장 빠른 속도로 물질을 방출한다는 점이다. 블랙홀로 빨려 들어가는 물질은 상당 부분은 '사상의 지평면'이라고 부르는 블랙홀의 표면으로 들어간 후 영원히 사라지지만, 일부 물질은 블랙홀 자전축의 양방향으로 방출되는데 이를 제트(jet)라고 부른다. 과학자들은 초고온의 물질 분출은 제트가 은하 진화에서 수행하는 매우 중요한 역할로 보고 있다. 이렇게 빠져나온 물질에 의해 가스의 밀도가 높아지면서 새로운 별이 형성되기 때문이다. 다만 이론적으로 예측은 쉬워도 이를 실제로 관측하기는 쉽지 않았다. 영국 케임브리지대학의 연구팀이 이끄는 유럽 천문학자팀은 세계에서 가장 강력한 망원경 가운데 하나인 유럽 남방 천문대(ESO)의 VLT에 설치된 MUSE 및 X-Shooter라는 새로운 장치를 이용해서 이 과정을 밝혀냈다. 연구팀은 지구에서 6억 광년 떨어진 충돌 은하인 IRAS F23128-5919을 관측해 이론적으로 예상되었던 별의 형성을 실제로 관측하는 데 성공했다. 두 개의 은하가 충돌하면 은하 중심 블랙홀로 많은 양의 가스가 흘러들어가 블랙홀이 방출하는 제트 역시 강력해진다. 이렇게 블랙홀에서 나오는 강력한 바람은 주변 가스의 밀도를 높여 새로운 별의 탄생을 촉진한다. 연구팀은 새로운 별에서 나오는 특징적인 빛을 연구해서 블랙홀의 바람이 별을 만드는 과정을 조사했다. 이론적으로 예상했던 내용을 실제 관측으로 증명한 것이다. 파괴의 상징처럼 여겨지는 블랙홀이 새로운 별의 탄생에 관여한다는 사실은 그 자체로 흥미롭다. 더 흥미로운 부분은 우리 은하 역시 30억 년 이후에 안드로메다은하와 충돌하면서 같은 과정을 겪을 가능성이 있다는 것이다. 비록 우리는 그 장면을 보지 못하겠지만, 먼 미래 우리 은하에도 무수히 많은 젊은 별이 탄생할지 모른다. 고든 정 칼럼니스트 jjy0501@naver.com

다른 천체와 충돌로 ‘크레이터’ 생겨 폭만 무려 130㎞…살아남은 게 기적 태양계에 존재하는 수많은 천체 중 ‘저승신’ 명왕성만큼이나 무시무시한 별명을 가진 위성이 있다. 바로 토성 주위를 공전하는 위성 미마스. 별명은 ‘죽음의 별’이다. 미마스에 죽음의 별이라는 별명이 붙은 이유는 영화 ‘스타워스’ 속 제국군의 우주 요새인 ‘데스 스타’와 닮았기 때문이다. 미마스의 트레이드 마크는 멍자국처럼 생긴 거대한 크레이터다. 가장 큰 크레이터의 폭이 무려 130㎞에 달한다. 미마스의 지름이 396㎞인 점을 고려하면 얼마나 큰지 짐작이 된다. 이 크레이터는 오래전 다른 천체와의 충돌로 생긴 것으로 미마스가 이 충격으로 파괴되지 않고 살아남았다는 것 자체가 기적에 가깝다. 곧 미마스는 다른 천체에게 크게 얻어맞아 죽다 살아난 위성인 셈이다. 또한 미마스는 흥미로운 미스터리를 하나 더 가지고 있다. 태양계의 구형(球形) 천체 중에서 가장 작다는 사실. 전문가들은 천체가 지름 500㎞는 넘어야 자체적인 중력으로 인해 공 모양이 되는 것으로 파악하고 있다. 거대한 멍자국을 오른쪽에 감춘 이 사진은 토성 탐사선 카시니호가 촬영한 것으로 지난 13일 미 항공우주국(NASA)이 홈페이지를 통해 공개했다. 카시니호와 미마스의 거리는 8만 5000㎞다. 박종익 기자 pji@seoul.co.kr