지름이 약 1.3km에 달하는 거대 소행성이 한국시간으로 14일 오후 지구를 스쳐 지나간다. 에베레스트산의 8분의 1 크기나 되는 이 소행성은 지구에서 불과 1000만 km 정도밖에 떨어지지 않을 만큼 근접할 예정이다. 영국 일간 익스프레스에 따르면, 천문학자들이 오는 14일(세계시 기준) ‘1999 FN53’으로 명명된 소행성이 지구를 스쳐 지나갈 것이라고 밝혔다. 이 소행성은 1999년 3월 31일 로웰천문대 NEO 탐색(LONEOS)을 통해 처음 발견됐다. 이 소행성은 미국항공우주국(NASA)의 지구근전물체(NEO) 프로그램을 통해 관리대상으로 분류된 대부분 소행성보다 10배 이상 크다. 또한 지난 3월 지구를 스쳐 지나간 거대 소행성 2014-YB35보다 거의 2배 정도 크다. 천문학자들은 만일 이 소행성이 예측과 달리 지구와 충돌하게 되면 대규모 파괴와 지진이 일어나고 전체적 소멸을 초래할 것이라고 경고하고 있다. 이들은 이 소행성의 폭발력이 TNT 폭탄 수백만 메가톤에 맞먹으며 이로 인해 지구 인구 15억 명이 사망할 수 있다고 설명했다. 이번 소행성은 퉁구스카 대폭발로 불리는 1908년 시베리아에 지름 50m가 넘는 거대한 구덩이를 만들어낸 소행성보다 파괴적이다. 당시 그 지역 나무 8000만 그루가 파괴됐고 리히터 규모로 5.0에 해당하는 지진파가 발생했다. 그런 비극적 결과는 천문학자들에게 지구에 충돌한 소행성을 연구하는 기준이 됐다. 천문학자들에 따르면, 이 소행성은 현재 시속 4만 8000km라는 엄청난 속도로 지구를 향해 날아오고 있다. 이는 점보제트기의 50배, 우주 로켓의 2배에 해당하는 속도이다. 잉글랜드 버킹엄셔대의 빌 나피어 천문학 교수는 만일 충돌이 일어나면 상상할 수 없는 파멸이 일어날 것이라고 말하고 있다. 그는 “만일 소행성이 육지가 아닌 바다에 떨어지게 되면 성층권에 있는 오존층이 파괴돼 땅에 있는 거의 모든 식물은 강력한 햇빛에 그대로 노출돼 타버릴 것”이라면서 “또 성층권으로 많은 물을 증발시켜 궁극적으로는 대량 멸종에 이를 것”이라고 설명했다. 현재 계산으로는 이 소행성이 지구에서 1000만 km 정도 떨어진 포인트를 지날 것으로 예상되어 위험성은 없어보인다. 하지만, 천문학자들은 만일 궤도에 약간의 오차가 있으면 지구에 충돌할 가능성도 배제할 수 있다고 경고한다. 한편 이번 소행성 접근 사건이 무사히(?) 지나가면 천문학자들은 오는 6월 30일 ‘세계 소행성의 날’을 맞아 이 천체가 잠재적 위험 소행성(PHA)임을 강조하기 위해 고유 명칭을 부여할 예정이다. 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

지름이 약 1.3km에 달하는 거대 소행성이 한국시간으로 14일 오후 지구를 스쳐 지나간다. 에베레스트산의 8분의 1 크기나 되는 이 소행성은 지구에서 불과 1000만 km 정도밖에 떨어지지 않을 만큼 근접할 예정이다. 영국 일간 익스프레스에 따르면, 천문학자들이 오는 14일(세계시 기준) ‘1999 FN53’으로 명명된 소행성이 지구를 스쳐 지나갈 것이라고 밝혔다. 이 소행성은 1999년 3월 31일 로웰천문대 NEO 탐색(LONEOS)을 통해 처음 발견됐다. 이 소행성은 미국항공우주국(NASA)의 지구근전물체(NEO) 프로그램을 통해 관리대상으로 분류된 대부분 소행성보다 10배 이상 크다. 또한 지난 3월 지구를 스쳐 지나간 거대 소행성 2014-YB35보다 거의 2배 정도 크다. 천문학자들은 만일 이 소행성이 예측과 달리 지구와 충돌하게 되면 대규모 파괴와 지진이 일어나고 전체적 소멸을 초래할 것이라고 경고하고 있다. 이들은 이 소행성의 폭발력이 TNT 폭탄 수백만 메가톤에 맞먹으며 이로 인해 지구 인구 15억 명이 사망할 수 있다고 설명했다. 이번 소행성은 퉁구스카 대폭발로 불리는 1908년 시베리아에 지름 50m가 넘는 거대한 구덩이를 만들어낸 소행성보다 파괴적이다. 당시 그 지역 나무 8000만 그루가 파괴됐고 리히터 규모로 5.0에 해당하는 지진파가 발생했다. 그런 비극적 결과는 천문학자들에게 지구에 충돌한 소행성을 연구하는 기준이 됐다. 천문학자들에 따르면, 이 소행성은 현재 시속 4만 8000km라는 엄청난 속도로 지구를 향해 날아오고 있다. 이는 점보제트기의 50배, 우주 로켓의 2배에 해당하는 속도이다. 잉글랜드 버킹엄셔대의 빌 나피어 천문학 교수는 만일 충돌이 일어나면 상상할 수 없는 파멸이 일어날 것이라고 말하고 있다. 그는 “만일 소행성이 육지가 아닌 바다에 떨어지게 되면 성층권에 있는 오존층이 파괴돼 땅에 있는 거의 모든 식물은 강력한 햇빛에 그대로 노출돼 타버릴 것”이라면서 “또 성층권으로 많은 물을 증발시켜 궁극적으로는 대량 멸종에 이를 것”이라고 설명했다. 현재 계산으로는 이 소행성이 지구에서 1000만 km 정도 떨어진 포인트를 지날 것으로 예상되어 위험성은 없어보인다. 하지만, 천문학자들은 만일 궤도에 약간의 오차가 있으면 지구에 충돌할 가능성도 배제할 수 있다고 경고한다. 한편 이번 소행성 접근 사건이 무사히(?) 지나가면 천문학자들은 오는 6월 30일 ‘세계 소행성의 날’을 맞아 이 천체가 잠재적 위험 소행성(PHA)임을 강조하기 위해 고유 명칭을 부여할 예정이다. 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

-천문학자들의 줄자 '우주 거리 사다리’(2) 삼각법으로 알아낸 태양계의 크기 달까지의 거리를 자로 재듯이 정확하게 측정한 히파르코스의 후예는 무려 1,800년 뒤에야 나타났다. 이탈리아 출신의 천문학자 조반니 카시니가 그 주인공으로, 그가 발견한 토성의 카시니 간극으로 우리에게도 낯익은 사람이다. 1625년 니스에서 태어난 카시니는 일찍이 천재성을 유감없이 발휘하여 겨우 25살 나이에 볼로냐 대학의 천문학 교수가 되었다. 그는 특히 행성 관측에 남다른 열정을 쏟아, 1665년 목성의 대적반 변화를 관찰, 목성의 자전주기가 9시간 56분임을 밝혔고, 이듬해에는 비슷한 방법으로 화성의 자전주기가 24시간 40분임을 확인했다. 카시니가 태양까지의 거리를 재겠다는 야심찬 계획에 도전한 것은 그가 프랑스 루이 14세의 초청을 받아 파리 천문대장에 취임, 거금을 마음껏 사용할 수 있게 된 최초의 천문학자가 되었을 때였다. 당시 태양과 각 행성들 간의 거리는 케플러의 제3법칙, 행성과 태양 사이의 거리의 세제곱은 그 공전주기의 제곱에 비례한다는 공식에 의해 상대적인 거리는 알려져 있었지만, 실제 거리가 알려진 게 없어 태양까지의 절대 거리를 산정하는 데는 쓸모가 없었다. 카시니는 먼저 화성까지의 거리를 알아내고자 했다. 방법은 역시 시차(視差)를 이용한 삼각법이었다. 시차를 알고 두 지점 사이의 거리, 곧 기선의 길이를 알면 그것을 밑변으로 하여 삼각법을 적용해서 목표물까지의 거리를 구할 수가 있다. 이 기법은 이미 1,900년 전 히파르코스가 38만km 떨어진 달까지의 거리를 측정하는 데 써먹은 방법이었다. 그러나 좀더 멀리 떨어져 있는 천체와의 거리를 정확하게 재기 위해서는 좀더 긴 기선이 필요하다. 　카시니는 먼저 제1단계로 시차를 이용해 화성까지의 거리를 구하기로 했다. 마침 화성이 지구에 접근하고 있었다. 이는 곧 큰 시차를 얻을 수 있는 기회임을 뜻한다. 1671년, 카시니는 조수 장 리셰르를 남아메리카의 프랑스 령 기아나의 카옌으로 보냈다(기아나는 ‘빠삐용’에 나오는 유명한 유형지 악마의 섬이 있는 곳이다). 파리와 카옌 간의 거리 9,700km를 기선으로 사용하기 위해서였다. 리셰르는 화성 근처에 있는 몇 개의 밝은 별들을 배경으로 해서 화성의 위치를 정밀 관측했고, 동시에 파리에서는 카시니가 그와 비슷한 측정을 해서 화성의 시차를 구했다. 계산 결과는 놀랄 만한 것이었다. 화성까지의 거리는 6400만km라는 답이 나왔다. 이 수치를 ‘행성의 공전주기의 제곱은 행성과 태양 사이 평균 거리의 세제곱에 비례한다’는 케플러의 제3법칙에 대입하니 지구에서 태양까지의 거리는 1억 4000만km로 나왔다. 이것은 실제값인 1억 5000만km에 비하면 오차 범위 7% 안에 드는 훌륭한 근사치였다. 오차는 화성의 궤도가 지구와는 달리 길죽한 타원인 데서 생겨난 것이었다. 어쨌거나 이는 태양과 행성, 그리고 행성 간의 거리를 최초로 밝힌 의미 있는 결과로, 인류에게 최초로 태양계의 규모를 알려주었다는 점에서 특기할 만한 일이었다. 당시 태양계는 토성까지로, 지구-태양 간 거리의 약 10배였다. 이로써 인류는 태양계의 크기를 최초로 알게 되었다. ‘광속’도 천문이 알려준 것이다 태양-지구간 거리는 천문학에서 ‘천문단위’(Astronomical Unit 또는 AU)라 하며, 태양계를 재는 잣대로 쓰인다. 천문단위는 단지 길이의 단위일 뿐만 아니라 천문학에서 중요한 상수이다. 태양계 내의 행성이나 혜성 등의 천체 사이의 거리는 천문단위를 이용함으로써, 취급하기 쉬운 크기의 값으로 나타낼 수 있다. 예를 들어, 화성이 지구에 가장 가까이 접근할 ​​때, 화성과 지구 사이의 거리는 0.37AU 정도이고, 태양에서 토성까지는 약 9.5AU, 가장 먼 행성 해왕성까지는 약 30AU가 된다. 30AU부터 100AU까지에는 명왕성을 비롯한 태양계 외부 천체가 분포하고 있다. 태양계의 경계이며 혜성의 고향이라고 여겨지는 ‘오르트 구름’은 수만 천문단위에 걸쳐져 있으며, 천문단위가 사용되는 한계이다. 빛이 8분 20초를 달리는 거리인 1AU, 곧 1억 5000만km는 시속 100km의 차로 밤낮 없이 달려도 170년이 걸리는 엄청난 거리지만, 우주를 재기에는 턱없이 작은 단위다. 그래서 별이나 은하까지 거리를 재는 데는 광년(Light Year 또는 LY)을 쓴다. 빛이 1년간 달리는 거리로, 약 10조km쯤 된다. 그런데 카시니 시대에 이르도록 빛이 입자인지 파동인지, 또는 속도가 있는 건지 무한대인지 알려지지 않고 있었다. 인류에게 빛이 속도가 있다는 사실을 알려준 것도 역시 ‘천문’이었다. 카시니는 갈릴레이가 발견한 목성의 4개 위성에 대한 운행표를 계산했는데, 이것은 해상에서의 경도(經度) 결정에 중요한 자료가 되었다. 이의 보정을 위해 카시니는 제자인 덴마크 출신 올레 뢰머에게 목성의 위성을 관측하는 임무를 맡겼다. 그는 1675년부터 목성에 의한 위성의 식(蝕)을 관측하여, 식에 걸리는 시간이 지구가 목성과 가까워질 때는 이론치에 비해 짧고, 멀어질 때는 길어진다는 사실을 알게 되었다. 목성의 제1위성 이오의 식을 관측하던 중 이오가 목성에 가려졌다가 예상보다 22분이나 늦게 나타났던 것이다. 그 순간, 그의 이름을 불멸의 존재로 만든 한 생각이 번개같이 스쳐지나갔다. “이것은 빛의 속도 때문이다!” 이오가 불규칙한 속도로 운동한다고 볼 수는 없었다. 그것은 분명 지구에서 목성이 더 멀리 떨어져 있을 때, 그 거리만큼 빛이 달려와야 하기 때문에 생긴 시간차였다. 뢰머는 빛이 지구 궤도의 지름을 통과하는 데 22분이 걸린다는 결론을 내렸으며, 지구 궤도 반지름은 이미 카시니에 의해 1억 4천만km로 밝혀져 있는만큼 빛의 속도 계산은 어려울 게 없었다. 그가 계산해낸 빛의 속도는 초속 21만 4,300km였다. 오늘날 측정치인 29만 9,800km에 비해 28%의 오차를 보이지만, 당시로 보면 놀라운 정확도였다. 무엇보다 빛의 속도가 무한하다는 기존의 주장에 반해 유한하다는 사실을 최초로 증명한 것이 커다란 과학적 성과였다. 이는 물리학에서 획기적인 기반을 이룩한 쾌거였다. 1676년 광속 이론을 논문으로 발표한 뢰머는 하루아침에 광속도 발견으로 과학계의 스타로 떠올랐다. 제자가 잘되는 꼴을 못 보는 카시니는 가만 있지 않았다. 그는 이오가 늦게 나타나는 것은 그 자체의 궤도가 불규칙하기 때문이라고 주장하며 제자를 깎아내렸다. 목성 위성을 수도 없이 보아왔던 카시니는 자신은 왜 그런 생각을 못했는지 한탄했을지도 모른다. 그러나 진실은 감추어지지 않는 법이다. 빛의 입자설을 내세웠던 뉴턴과, 그에 맞서 파동설을 내세웠던 하위헌스가 모두 뢰머를 지지하고 나서자 카시니의 주장은 자연 무시되고 말았다. 우주에서 광속보다 빠른 것은 없다. 그러나 이 광속으로도 우주의 크기를 재기에 버거울 만큼 우주는 광대하다. 3000억 개의 별들이 버글거리고 있는 우리은하지만, 별들과의 평균 거리는 약 4광년이다. 그러니 다른 은하와 충돌하더라도 별들끼리 부딪힐 확률은 아주 낮다. 동해 바다에서 미더덕 두 개가 우연히 부딪힐 확률과 비슷하다. 그래서 어떤 천문학자는 별들 사이의 아득한 거리에는 신의 배려가 깃들어 있다고 표현했다. 태양에서 가장 가까운 별은 센타우리 프록시마란 별인데, 거리는 4.2광년이다. 빛이 거기까지 갔다오는 데 8년이 걸린다는 뜻이다. 바로 이웃에 다녀오는 데 8년이 걸린다면 광속도 우주에 비하면 달팽이 걸음과 다를 게 없다. 한편, 카시니는 행성관측에 매진해, 토성 근처에서 4위성을 발견하고, 토성 고리에서 이른바 카시니 간극을 발견하는 등, 천문학사에 뚜렷한 발자국을 남기고 1712년 생을 마감했다. 향년 87세. 그의 이름은 1997년에 발사된 토성 탐사선 ‘카시니-하위헌스 호’와 화성의 지명에 남아 있다. 그가 죽은 지 13년 뒤인 1725년, 영국의 천문학자 브래들리가 광행차(光行差)를 발견하여 빛의 속도가 유한함을 결정적으로 증명함으로써 뢰머의 광속 이론은 완전히 입증되었다. 지하의 카시니도 그제야 제자의 업적을 인정해줬을까? ​중학교 중퇴자가 최초로 별까지 거리를 쟀다 별까지의 거리를 재려면 시차를 알아야 한다. 그러면 지구 궤도 반지름을 기선으로 삼아 별까지의 거리를 계산해낼 수 있다. 이 궤도 반지름을 기선으로 삼는 별의 시차를 연주시차라 한다. 다시 말하면, 어떤 천체를 태양과 지구에서 봤을 때 생기는 각도의 차이를 연주시차라는 말이다. ​‘연주(年周)’라는 호칭이 붙는 것은 공전에 의해 생기는 시차이기 때문이다. 실제로 연주시차를 구할 때, 관측자가 태양으로 가서 천체를 관측할 수 없기 때문에, 지구가 공전궤도의 양끝에 도달했을 때 관측한 값을 1/2로 나누어 구한다. 이것만 알면 삼각법으로 바로 목표 천체까지의 거리를 계산할 수 있다. 1543년, 코페르니쿠스가 지동설을 발표한 이래, 천문학자들의 꿈은 연주시차를 발견하는 것이었다. 지구가 공전하는 한 연주시차는 없을 수 없는 것이다. 그것이 지구 공전에 대한 가장 확실하고도 직접적인 증거이기 때문이다. 그러나 그후 3세기가 지나도록 수많은 사람들이 도전했지만 연주시차는 난공불락이었다. 불세출의 관측 천문가 허셜도 평생을 바쳐 추구했지만 끝내 이루지 못한 것이 연주시차의 발견이었다. 그도 그럴 것이, 가장 가까운 별들의 평균 거리가 10광년으로 칠 때, 약 100조km가 되는데, 기선이 되는 지구 궤도의 반지름이라 해봐야 겨우 1.5억km이다. 무려 1,000,000 대 3이다. 어떻게 그 각도를 잴 수 있겠는가. 그야말로 극한의 정밀도를 요구는 대상이다. 코페르니쿠스가 지동설을 발표한 지 거의 300년 만에야 이 연주시차를 발견한 천재가 나타났다. 놀랍게도 중학교를 중퇴하고 천문학을 독학한 프리드리히 베셀이 바로 그 주인공이다. 이 천재는 삶의 내력도 재미있을 뿐 아니라, 인간적으로도 매력적인 점이 많은 사람이었다. 베셀의 최대 업적이 된 연주시차 탐색은 그가 쾨니히스베르크 천문대 대장으로 있을 때인 1837년부터 시작되었다. 별들의 연주시차는 지극히 작으리라고 예상됐던만큼 되도록 가까운 별로 보이는 것들을 대상으로 선택해야 했다. 고유 운동이 큰 별일수록 가까운 별임이 분명하므로 베셀은 가장 큰 고유운동을 보이는 백조자리 61을 목표로 삼았다. 이 별은 5.6등으로 어두운 편이라 아무도 주목하지 않았던 것을 베셀이 굳이 선택한 것이다. 베셀은 1837년 8월에 백조자리 61의 위치를 근접한 두 개의 다른 별과 비교했으며, 6달 뒤 지구가 그 별로부터 가장 먼 궤도상에 왔을 때 두 번째 측정을 했다. 그 결과 배후의 두 별과의 관계에서 이 별의 위치 변화를 분명 읽을 수 있었다. 데이터를 통해 나타난 백조자리 61번별의 연주시차는 약 0.314초각이었다. 이 각도는 빛의 거리로 환산하면 약 10.28광년에 해당한다. 실제의 10.9광년보다 약간 작게 잡혔지만, 당시로서는 탁월한 정확도였다. 이 별은 그후 ‘베셀의 별’이라는 별명을 얻게 되었다. 지구 궤도 지름 3억km를 1m로 치면, 백조자리 61은 무려 30km가 넘는 거리에 있다는 말이다. 그러니 그 연주시차를 어떻게 잡아내겠는가. 그 솜털 같은 시차를 낚아챈 베셀의 능력이 놀라울 따름이다. 이 10광년의 거리는 사람들을 경악케 했다. 그러나 그 거리 또한 알고 보면 솜털 길이에 지나지 않다는 사실을 머지않아 우리는 알게 된다. 천왕성을 발견한 윌리엄 허셜의 아들이자 런던 왕립천문학회 회장인 존 허셜 경은 베셀의 업적을 이렇게 평했다. “이것이야말로 실제로 천문학이 성취할 수 있는 가장 위대하고 영광스러운 성공이다. 우리가 살고 있는 우주는 그토록 넓으며, 우리는 그 넓이를 잴 수 있는 수단을 발견한 것이다.” ​베셀의 연주시차 측정은 우주의 광막한 규모와 지구의 공전 사실을 확고히 증명한 천문학적 사건으로 커다란 의미를 갖는다. 별들의 거리에 대한 측정은 천체와 우주를 물리적으로 탐구해나가는 데 필수적인 요소라는 점에서 독학자 베셀은 천문학의 새로운 길을 열었던 것이다. 　이광식 통신원 joand999@naver.com　　　

'신비의 행성' 토성은 아름답고 환상적인 고리만 가지고 있는 것은 아니다. '달 부자' 라는 수식어가 붙을 만큼 토성은 무려 50개 이상의 달(위성)도 가지고 있다. 지난 28일(현지시간) 유럽우주기구(ESA)가 길쭉한 외양에 구멍이 송송 뚫린 특이한 모습의 달 사진을 공개해 관심을 끌고있다. 못생긴 감자, 고구마, 스폰지 등 다양하게 비유되는 이 천체의 이름은 바로 토성의 달 '히페리온'(Hyperion)이다. 우리에게 다소 생소한 히페리온은 최대 지름이 410km 정도의 비구형 천체로 표면에는 수많은 크레이터가 존재한다. 이는 다른 천체와의 충돌로 생긴 것으로 보이는데 이 때문에 히페리온은 희한하게 공전주기와 자전주기가 일치하지 않는다. 일반적으로 태양계 행성의 달들은 공전주기와 자전주기가 일치하는데 이같은 이유로 지구에 사는 우리는 달의 앞면 만을 본다. ESA가 28일 공개한 이 사진은 사실 지난 2005년 토성 탐사선 카시니호가 촬영한 것으로 과거 미 항공우주국(NASA)도 공개한 바 있다. 촬영 당시 카시니호는 히페리온과 6만 2000km 떨어진 거리에서 이 사진을 촬영했으며 픽셀당 크기는 362m다. ESA 측은 "히페리온은 바위와 얼음으로 이루어진 것으로 보인다" 면서 "표면의 모습이 두드러져 보이기 위해 불그스름한 색깔을 완화했다"고 밝혔다. 사진= NASA/JPL/Space Science Institute　 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

우주에는 과속으로 질주하는 자동차처럼 남들보다 훨씬 빠른 속도로 움직이는 별이 있다. 천문학자들은 이 과속 별들을 HVS(HyperVelocity Star)로 분류해 연구해왔다. 이런 별 가운데는 초속 500km에서 1,000km가 넘는 엄청난 속도로 움직이는 별도 있다. 엄청난 질량을 가진 별을 이 정도로 빠르게 움직이는 힘은 은하 중심 거대 블랙홀이나 혹은 초신성 폭발 같은 격렬한 에너지 방출에 의해서만 가능하다고 천문학자들은 보고 있다. 그런데 최근 과학자들이 별이 아니라 은하 전체가 과속으로 움직이는 현상을 발견하는 데 성공했다고 한다. 그것도 하나가 아닌 11개의 달아나는 은하(runaway galaxies)가 동시에 발견되었다. 과연 어떤 힘이 별이 아니라 은하계 전체를 빠르게 움직일 수 있을까? 그 힘의 근원은 바로 중력이다. 하버드 스미스소니언 천체물리 연구소의 이고르 칠린가리안(Igor Chilingarian)과 그의 동료들은 본래 작은 은하들을 연구하고 있었다. 작은 타원은하(compact elliptical galaxy, cE)들은 일종의 미니 은하로 그 크기가 구상 성단보다 약간 더 큰 정도에 지나지 않는다. 작은 것은 수백 광년에 지나지 않는 지름을 가지고 있다. 우리 은하계와 비교할 때, 이 은하들은 1,000분의 1 수준에 지나지 않은 크기다. 연구팀은 SDSS(Sloan Digital Sky Survey) 및 갈렉스(GALEX) 관측 위성 자료를 이용해서 200개 정도의 작은 타원은하를 연구했는데 이 중에서 11개의 은하가 예상치 않게 매우 빠른 속도로 이동하는 것을 발견했다. 이들의 이동속도는 초속 3,000km에 달했다. 더욱이 놀라운 사실은 이 작은 타원은하들이 다른 큰 은하 주변을 공전하거나 은하단에 속한 대신 단독으로 빠르게 움직인다는 것이다. 일반적으로 우주에서 우리 은하계 같은 큰 은하들은 주변에 작은 위성 은하들을 거느린다. 반대로 작은 은하들은 단독으로 존재하기보다는 중력에 이끌려 큰 은하 주변을 공전하거나 적어도 은하군에 속한 경우가 많다. 그러나 이번에 발견된 은하들은 고속으로 움직일 뿐 아니라 홀로 이동하고 있었다. 과학자들은 이와 같은 은하가 존재할 수 있는 이유에 대해서 다음과 같은 가설을 세웠다. 일단 은하단 중심에 있는 큰 은하 주변을 공전하는 작은 은하가 있었다. 이런 위성 은하들은 매우 흔하게 관찰된다. 그런데 여기에 또 다른 은하가 큰 은하의 중력에 이끌려 다가온다. 만약 새롭게 등장한 은하가 작은 은하의 공전 궤도 중간에 끼어들면, 작은 은하는 중력의 상호 작용으로 밀려날 수도 있다. 결국, 새로운 은하가 들어오면서 본래 있던 은하는 튕겨 나가듯 빠져나가게 된다. 마치 '굴러온 돌이 박힌 돌 뺀다'라는 속담 같은 일이 은하 사이에서도 일어날 수 있다는 이야기다. 과학자들은 은하 사이에서도 중력에 의해 다양한 상호 작용이 일어난다는 사실을 알고 있다. 이번 연구는 은하들이 충돌과 합체는 물론 자리다툼까지 벌일 수 있다는 놀라운 사실을 알려준다. 고든 정 통신원 jjy0501@naver.com

지구는 생성 이후 지금까지 수많은 소행성과 혜성의 공격을 받았다. 지금도 먼지처럼 작은 운석 조각들은 지구 대기를 끊임없이 방문하고 있다. 가끔 지표로 떨어지는 운석은 귀한 몸으로 대접받기도 한다. 매년 혜성이 남긴 먼지층을 통과할 때면, 지구의 밤하늘은 비처럼 쏟아지는 유성우의 낭만에 젖는다. 하지만 2013년, 러시아 첼랴빈스크 시 인근 지역을 강타한 거대 운석 폭발은 소행성 충돌이 지구에 가져올 수 있는 잠재적인 위험에 대해서 다시 각인시켰다. 13~17m 사이 크기로 추정되는 소행성이 공중에서 폭발해 핵폭탄급 파괴력을 보여줬는데, 다행히 지표면 근처에서 폭발하지 않아 피해는 크지 않았지만 적지 않은 유리창이 깨지면서 많은 사람이 다쳤다. 미국 항공우주국(NASA) 및 유럽 우주국(ESA)의 과학자들과 세계 각국의 천문학자들은 이와 같은 소행성이 언제 다시 지구를 방문하게 될지 촉각을 곤두세우고 있다. 이것을 미리 발견하고 대책을 세우는 일은 천문학으로 인명을 구할 수 있는 흔치 않은 기회다. NASA는 지구 근접 천체(NEOs, Near-Earth Objects)와 잠재적 위험 소행성(PHA, potentially hazardous asteroid)의 리스트를 만들어 놓고 지구에 가까이 올 수 있는 소행성과 혜성들을 감시 중이다. 그런데 최근 소행성 하나가 천문학자들 사이에서 논쟁이 되고 있다. 이 지구 근접 소행성의 이름은 2012 TC4라는 생소한 명칭이지만, 한 가지 사실 때문에 논쟁거리가 되고 있다. 그 사실이란 이 소행성이 2017년 10월 12일, 지구에서 대략 9만4,800km 떨어진 지점까지 접근한다는 것이다. 이 정도 거리라면 지구에서 매우 가깝기는 하지만 충돌할 가능성은 없어 보인다. 문제는 이 예상 값에는 어느 정도 오차가 생길 수 있다는 점이다. 소행성 2012 TC4의 정확한 크기는 분명치 않지만 작게는 10m에서 크면 40m까지 가능하다는 분석이 나오고 있다. 만약 40m 크기이고 철이 주성분이라면 지구표면까지 내려와 큰 분화구를 만들 능력이 있다. 물론 핵무기급 폭발도 동시에 일어날 것이다. 따라서 천문학자들은 이 소행성의 지구 충돌 가능성을 두고 논쟁을 벌이고 있다. ESA의 추정으로는 실제 충돌 가능성은 100만분의 1 수준에 지나지 않을 것이라고 한다. 텍사스 대학의 다른 과학자는 0.00055%라는 예측값을 내놓았다. 그러나 이 소행성이 크기가 작아서 그 궤도는 약간 불안정하다. 운이 좋으면 지구에서 더 멀어질 수도 있지만, 경우에 따라서는 반대로 가까워질 수도 있다. 정확한 충돌 확률은 2017년이 가까워지면 확실해질 것이다. 그런데 만약에라도 이 소행성이 정말 지구에 충돌할 가능성이 있다면 대책은 있을까? NASA와 ESA는 미래 소행성 충돌을 막기 위한 몇 가지 연구 프로젝트를 동시에 진행 중이다. 문제는 이 해결책을 테스트하는 것이 2020년 이후라는 것이다. 만약 그 전에 소행성이 진짜 지구로 다가올 경우 마땅한 해결책이 없다. 현 단계에서 할 수 있는 가장 좋은 대책은 미리 경보를 울려 대피를 시키는 것이다. 쓰나미 경보가 쓰나미 자체를 막을 순 없어도 쓰나미로 인한 인명 피해를 줄일 수 있는 것과 마찬가지이다. 다만 소행성이 충돌할 수 있는 범위가 넓다는 점이 문제다. 천문학자들은 소행성 2012 TC4의 더 정확한 예상 경로를 알아내기 위해서 노력하고 있다. 다행히 이 소행성이 지구에 충돌할 가능성은 0%는 아니지만, 매우 낮다. 그런 만큼 좀 더 연구는 필요하겠지만, 지금부터 걱정할 필요는 없을 것 같다. 고든 정 통신원 jjy0501@naver.com

허블 우주망원경이 이달 25번째 생일을 맞이한다. 영국 일간 가디언은 그간 천체물리학 분야에서 혁명을 일으키고 과학자와 대중 모두를 사로잡은 허블 우주망원경이 이달 25주년을 맞이한다고 12일(현지시간) 보도했다. 미국항공우주국(NASA)과 유럽우주국(ESA)이 주축이 돼 개발한 허블 망원경은 1990년 4월25일(한국 시간) 우주왕복선 디스커버리호에 실려 지구 궤도에 안착했다. 현재 지구 상공 550km쯤에서 지구 공전 속도에 맞춰 시속 2만 8000km 정도로 이동하고 있는 허블 망원경은 지난 25년간 100만건이 넘는 관측 활동을 벌였고, 천문학자들은 이를 통해 1만2000건 이상의 논문을 발표했다. 허블 망원경은 1929년 당시 세계 최대였던 윌슨산 천문대 2.5m 망원경을 이용해 '우주가 팽창하고 있음'을 최초로 발견한 미국의 천문학자 에드윈 허블을 기념하기 위해 그의 이름이 붙여졌다. 허블의 발견은 과학자들에게 우주가 확장하고 있음을 보여줬고 결국 우주 탄생의 계기인 ‘빅뱅’(대폭발) 이론을 이끌어냈다. 허블 망원경은 지구로부터 거리가 134억 광년 거리에 있는 아주 먼 은하까지 관측해낼 만큼 뛰어난 성능을 갖추고 있다. 하지만 허블 망원경이 지구에 보냈던 첫 번째 이미지는 실망스러운 것이었다. 초점이 맞지 않아 뿌옇게 나왔던 것. 천문학자들은 오랜 기간 조사를 통해 허블의 눈이라고 할 수 있는 2.4m짜리 주 거울의 ‘구면 수차’가 허용 범위를 넘었다는 것을 밝혀냈다. 쉽게 말해 중력이 있는 지상에서 조립한 망원경이 중력의 지배에서 벗어난 우주에서 제대로 작동하지 않았다는 것이다. 이 문제를 해결하기 위해 1993년 12월 NASA의 우주 비행사들이 허블 망원경에 추가 보정 광학계인 코스타(COSTAR)를 장착해 비로소 기대했던 수준의 이미지를 받을 수 있었다. 이후 허블 망원경은 발사부터 교체 수리 등의 과정에서 총 100억 달러의 비용이 들어갔지만, 지금까지 기대했던 것보다 훨씬 더 많은 업적을 남겼다. 허블 망원경은 갓 태어난 별이나 죽어가는 별까지 별의 일생에 대해 우리가 더 잘 알 수 있도록 도와줬고 우리 은하와 비슷한 거대 나선 은하나 최근 은하 합병의 결과로 중단된 불규칙 은하를 발견하기도 했다. 지금으로부터 20년 전인 1994년 7월, 허블 망원경은 목성에 슈메이커-레비9 혜성이 충돌하는 역사적인 천문 사건을 관측하기도 했다. 또 허블 망원경은 태양을 공전하는 지구처럼 외계에도 행성이 항성을 공전하는 것을 처음으로 발견했고 이런 외계 행성에도 생명체의 기원이 될 수 있는 물질이 존재하는 것도 밝혀냈다. 아주 멀리 있지만 밝은 빛을 내는 천체인 퀘이사가 실제로 거대질량 블랙홀을 중심에 품고 있는 은하라는 것이나 초신성이 우주학자들의 이론보다 실제로 더 크다는 것도 보여줬다. 1998년에는 반중력 물질인 암흑 에너지 이론이 나오는데도 일조했다. 이 밖에도 허블 망원경은 우주의 나이가 지구의 약 3배인 138억 년임을 밝히는 것도 도왔다. 천문학자들은 1995년 12월 특별한 크리스마스 선물을 받기도 했다. 선물은 바로 허블 딥 필드. 이는 허블 망원경이 딥 필드 기법을 사용해 10일간 중첩 관측으로 3000개에 달하는 원시 은하를 발견해낸 것. 하지만 이런 허블 망원경도 노후화로 인해 후계자에 그 자리를 물려줄 준비를 하고 있다. 그 주인공은 '제임스웹' 우주망원경으로 현재 건조 중이며 오는 2018년에 발사될 예정이다. 이는 앞으로 천문학자들이 두꺼운 먼지 구름 너머 숨겨진 천체들을 살펴볼 수 있도록 도울 것이다. 그때까지 허블은 앞으로 남은 수년간 임무를 수행하며 우리를 즐겁게 할 것이다. 한편 NASA는 허블 망원경 25주년을 맞아 오는 23일부터 다양한 행사를 준비 중이다. 사진=NASA 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

허블 우주망원경이 이달 25번째 생일을 맞이한다. 영국 일간 가디언은 그간 천체물리학 분야에서 혁명을 일으키고 과학자와 대중 모두를 사로잡은 허블 우주망원경이 이달 25주년을 맞이한다고 12일(현지시간) 보도했다. 미국항공우주국(NASA)과 유럽우주국(ESA)이 주축이 돼 개발한 허블 망원경은 1990년 4월25일(한국 시간) 우주왕복선 디스커버리호에 실려 지구 궤도에 안착했다. 현재 지구 상공 550km쯤에서 지구 공전 속도에 맞춰 시속 2만 8000km 정도로 이동하고 있는 허블 망원경은 지난 25년간 100만건이 넘는 관측 활동을 벌였고, 천문학자들은 이를 통해 1만2000건 이상의 논문을 발표했다. 허블 망원경은 1929년 당시 세계 최대였던 윌슨산 천문대 2.5m 망원경을 이용해 '우주가 팽창하고 있음'을 최초로 발견한 미국의 천문학자 에드윈 허블을 기념하기 위해 그의 이름이 붙여졌다. 허블의 발견은 과학자들에게 우주가 확장하고 있음을 보여줬고 결국 우주 탄생의 계기인 ‘빅뱅’(대폭발) 이론을 이끌어냈다. 허블 망원경은 지구로부터 거리가 134억 광년 거리에 있는 아주 먼 은하까지 관측해낼 만큼 뛰어난 성능을 갖추고 있다. 하지만 허블 망원경이 지구에 보냈던 첫 번째 이미지는 실망스러운 것이었다. 초점이 맞지 않아 뿌옇게 나왔던 것. 천문학자들은 오랜 기간 조사를 통해 허블의 눈이라고 할 수 있는 2.4m짜리 주 거울의 ‘구면 수차’가 허용 범위를 넘었다는 것을 밝혀냈다. 쉽게 말해 중력이 있는 지상에서 조립한 망원경이 중력의 지배에서 벗어난 우주에서 제대로 작동하지 않았다는 것이다. 이 문제를 해결하기 위해 1993년 12월 NASA의 우주 비행사들이 허블 망원경에 추가 보정 광학계인 코스타(COSTAR)를 장착해 비로소 기대했던 수준의 이미지를 받을 수 있었다. 이후 허블 망원경은 발사부터 교체 수리 등의 과정에서 총 100억 달러의 비용이 들어갔지만, 지금까지 기대했던 것보다 훨씬 더 많은 업적을 남겼다. 허블 망원경은 갓 태어난 별이나 죽어가는 별까지 별의 일생에 대해 우리가 더 잘 알 수 있도록 도와줬고 우리 은하와 비슷한 거대 나선 은하나 최근 은하 합병의 결과로 중단된 불규칙 은하를 발견하기도 했다. 지금으로부터 20년 전인 1994년 7월, 허블 망원경은 목성에 슈메이커-레비9 혜성이 충돌하는 역사적인 천문 사건을 관측하기도 했다. 또 허블 망원경은 태양을 공전하는 지구처럼 외계에도 행성이 항성을 공전하는 것을 처음으로 발견했고 이런 외계 행성에도 생명체의 기원이 될 수 있는 물질이 존재하는 것도 밝혀냈다. 아주 멀리 있지만 밝은 빛을 내는 천체인 퀘이사가 실제로 거대질량 블랙홀을 중심에 품고 있는 은하라는 것이나 초신성이 우주학자들의 이론보다 실제로 더 크다는 것도 보여줬다. 1998년에는 반중력 물질인 암흑 에너지 이론이 나오는데도 일조했다. 이 밖에도 허블 망원경은 우주의 나이가 지구의 약 3배인 138억 년임을 밝히는 것도 도왔다. 천문학자들은 1995년 12월 특별한 크리스마스 선물을 받기도 했다. 선물은 바로 허블 딥 필드. 이는 허블 망원경이 딥 필드 기법을 사용해 10일간 중첩 관측으로 3000개에 달하는 원시 은하를 발견해낸 것. 하지만 이런 허블 망원경도 노후화로 인해 후계자에 그 자리를 물려줄 준비를 하고 있다. 그 주인공은 '제임스웹' 우주망원경으로 현재 건조 중이며 오는 2018년에 발사될 예정이다. 이는 앞으로 천문학자들이 두꺼운 먼지 구름 너머 숨겨진 천체들을 살펴볼 수 있도록 도울 것이다. 그때까지 허블은 앞으로 남은 수년간 임무를 수행하며 우리를 즐겁게 할 것이다. 한편 NASA는 허블 망원경 25주년을 맞아 오는 23일부터 다양한 행사를 준비 중이다. 사진=NASA 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

갓 태어난 별 주위에서 생명체의 기본 구조라고 할 수 있는 복잡한 유기분자가 처음으로 발견됐다. 이는 생명 탄생의 열쇠가 되는 물질이 태양계 이외에도 보편적으로 존재하는 것을 나타낸 중요한 성과다. 유럽남방천문대(ESO)는 8일(현지시간) 칠레 알마(ALMA) 전파망원경을 이용해 지구에서 약 455광년 거리에 있는 신생 별 ‘WMC 480’을 둘러싸고 있는 원시행성 원반에서 복잡한 탄소성 분자인 사이안화메틸(CH₃CN) 등이 상당량 포함하고 있는 것을 확인했다고 발표했다. 황소자리 방향 분자운 속에 있는 이 별은 태어난 지 100만 년 정도 된 매우 젊은 별로, 자신의 주위에 행성 형성의 재료가 되는 먼지나 가스가 소용돌이치는 원반 이른바 ‘원시행성 원반’을 두르고 있다. 미국 하버드스미스소니언 천체물리학센터의 카린 외베르그 박사는 알마 망원경으로 전파 관측한 결과, 이 항성에서 약 45억~150억 km 떨어진 원반 바깥에서 지구의 바닷물에 필적하는 양의 시안화 메틸을 검출했다고 밝혔다. 사이안화메틸은 생명의 재료인 아미노산의 중요 부분이다. 원시행성 원반에서 이런 복잡한 유기분자가 발견된 것은 이번이 처음으로, 풍부한 물과 유기분자가 모여 있는 태양계가 드문 존재가 아니라는 새로운 증거가 된다. 또 이번에 발견된 많은 양에서 원반의 유기분자가 매우 빠른 속도로 생성되고 있는 것을 알 수 있었다. 사이안화메틸이 발견된 위치는 태양계로 말하면 해왕성을 넘어선 외부 영역인 ‘카이퍼 벨트’에 해당한다. 카이퍼 벨트는 태양계가 태어났을 무렵의 물질을 가둔 얼음 상태의 작은 천체가 분포하고 있으며 때때로 태양계 안쪽으로 들어오는 혜성으로 모습을 드러낸다. 예전에는 이런 혜성이 지구에 충돌해 물이나 유기물이 전달돼 생명 탄생의 계기가 됐다고도 생각했다. 이번 항성의 원반 속에서 행성이 생겨나고 있는지는 아직 확인되지 않았지만, 태양계의 생명 탄생 시나리오를 실현시킨 소품이 다른 항성계에서도 보편적으로 존재하는 것을 보여준 중요한 성과라고 할 수 있을 것이다. 사진=B. Saxton (NRAO/AUI/NSF) 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

-가장 유명한 왜소행성 명왕성의 A~Z 최초의 무인 소행성 탐사선인 뉴허라이즌스가 명왕성 도착이 딱 100일 앞으로 다가옴에 따라 명왕성에 대한 지구인의 관심이 점차 높아져 가고 있다. 뉴허라이즌스 호가 명왕성에 도착하는 2015년 7월 14일을 전후로 이 왜소행성에 관한 정보들이 날마다 쏟아져 들어오면 이제껏 신비에 싸여 있던 명왕성의 비밀이 웬만큼은 드러나게 될 것이다. 명왕성은 1930년 고학생 출신으로 윌슨 천문대의 임시직이었던 미국의 클라이드 톰보에 의해 발견되어 태양계 마지막 행성으로 등극했다. 그러나 한 세기도 채 채우기도 전인 2006년 행성 지위에서 퇴출당하여 왜소행성으로 강등되었지만, 역설적이게도 대중에게는 그전보다 더욱 유명하게 되었다. ■ 왜 행성에서 퇴출당하였나? 명왕성 너머에서 명왕성보다 더 큰 소행성이 발견된 것이 결정적인 이유였다. 클라이드 톰보가 70여 년 전 명왕성을 찾을 때와 같은 방법으로 큰 사냥감을 찾아 헤매던 미국의 천문학자 마이클 브라운은 2003년, 지름 2,300km인 명왕성보다 더 큰 지름 2,600km인 소행성 에리스를 발견했던 것이다. 그 후로도 비슷한 크기의 소행성들이 잇달아 발견됨으로써 국제천문연맹( IAU)은 2006년 행성의 정의를 아래와 같이 정하기에 이르렀다. 1. 태양을 도는 궤도를 가져야 하며, 자신의 중력으로 둥근 구체를 형성할 정도가 돼야 한다. 2. 천체 자신의 공전궤도 상에 있는, 자신보다 작은 이웃 천체를 '청소해야' 한다. 이 정의에 따라 IAU 총회에서 표결에 부친 결과, 명왕성은 행성 반열에서 퇴출당하고 왜소행성으로 지위가 바뀌었다. 카이퍼 띠처럼 궤도를 어지럽히는 얼음 부스러기들을 청소하기에 명왕성은 덩치가 너무 작았던 것이다. 이로써 명왕성이 발견된 지 76년 만에 태양계는 행성 하나를 잃었다. 하지만 아직도 미국에서는 명왕성의 행성 지위 회복을 줄기차게 주장하고 있다. 이번 뉴허라이즌스의 명왕성 탐사가 이러한 상황에 어떤 영향을 미칠는지 관심이 쏠리고 있다. ■ 희한한 위성을 거느린 명왕성 태양으로부터의 평균 거리가 약 60억km(40AU/천문단위)인 명왕성은 근일점일 때는 해왕성 궤도 안쪽까지 들어온다. 태양에 가장 가까울 때는 29.7AU이고, 가장 멀 때는 49.7AU까지 벌어진다. 1979~1999년까지는 해왕성 궤도 안쪽으로 들어와 있기도 했다. 하지만 공전 면이 달라 충돌할 가능성은 거의 없다. 명왕성의 공전주기는 248.5년이며, 자전주기는 6일 9시간이다. 표면엔 얼음과 흙이 아주 많고 매우 춥다. 표면 온도가 무려 섭씨 영하 230도다. ​명왕성이 얼마나 작은지 알게 된 건 1977년에 위성이 발견된 후이다. ‘카론’은 명왕성의 위성 3개 중에선 가장 크지만 지름이 1,180km에 불과하다. 그래도 명왕성과 비교하면 큰 편이다. 명왕성과 카론은 각각 서로 중심에 두고 그 둘레를 돈다. 그런데 중력으로 너무나 단단히 묶여 있는 나머지 서로 한쪽 얼굴만을 보며 윤무를 추듯이 돌고 있다. 이런 우아한 균형이 가능한 것은 카론이 비교적 크기 때문이다. 태양계에서 유일한 진풍경이다. 둘은 단단히 결속돼 있어서 다리를 놓아도 될 정도다. ■ 카론에 바다가 있을지도… 태양에서 그렇게나 멀리 떨어져 있는 카론에 바다가 있을 거라고는 생각하기 어렵다. 하지만 한 연구가 바다가 있을 가능성을 제기하고 있다. 그 같은 근거는 명왕성의 조석력에 있다. 명왕성의 중력이 만드는 조석력이 일찍부터 카론의 내부를 잡아 늘여 얼음이 액체가 될 만큼 온도를 높일 수 있다는 주장이다. 또한 과거처럼 궤도가 심하게 일그러지지 않아서 바다가 얼어붙었을 가능성도 있다고 한다. 카론의 생성 역시 지구의 달처럼 수십억 년 전 명왕성에 충돌한 천체의 잔해들이 뭉쳐져 만들어졌을 거라고 추정되고 있다. 명왕성의 다른 위성들이 카론과 정확히 공명하는 궤도를 도는 것으로 보아 역시 같은 충돌 잔해로 만들어진 것으로 보고 있다. ​ ■ 명왕성에도 대기와 고리가 있다? 명왕성은 아주 작은 천체다. 따라서 기체를 붙들어둘 힘이 없다고 생각되어 대기가 없을 거라고 믿고 있었지만, 아주 희박하나마 대기가 있는 것으로 밝혀졌다. 이런 대기를 '외기권'이라 한다. 그것이 발견된 것은 1985년, 명왕성이 뒤의 별을 가리는 엄폐가 일어났을 때인데, 별빛이 명왕성에 가려지는 순간 약간 굴절되는 현상을 보였던 것이다. 명왕성의 대기는 주로 질소와 메탄으로 이루어져 있으며, 태양으로부터 멀어질 때는 얼어붙는 것으로 생각된다. 그리고 명왕성이 둘레에 아주 희미한 고리를 가지고 있을 가능성을 말하는 과학자들도 있지만, 확인된 것은 아니다. 이번에 뉴호라이즌스가 해결해야 할 밝혀낼 또 하나의 숙제다. 사진=NASA/ESA 이광식 통신원 joand999@naver.com

-가장 유명한 왜소행성 명왕성의 A~Z 최초의 무인 소행성 탐사선인 뉴허라이즌스가 명왕성 도착이 딱 100일 앞으로 다가옴에 따라 명왕성에 대한 지구인의 관심이 점차 높아져 가고 있다. 뉴허라이즌스 호가 명왕성에 도착하는 2015년 7월 14일을 전후로 이 왜소행성에 관한 정보들이 날마다 쏟아져 들어오면 이제껏 신비에 싸여 있던 명왕성의 비밀이 웬만큼은 드러나게 될 것이다. 명왕성은 1930년 고학생 출신으로 윌슨 천문대의 임시직이었던 미국의 클라이드 톰보에 의해 발견되어 태양계 마지막 행성으로 등극했다. 그러나 한 세기도 채 채우기도 전인 2006년 행성 지위에서 퇴출당하여 왜소행성으로 강등되었지만, 역설적이게도 대중에게는 그전보다 더욱 유명하게 되었다. ■ 왜 행성에서 퇴출당하였나? 명왕성 너머에서 명왕성보다 더 큰 소행성이 발견된 것이 결정적인 이유였다. 클라이드 톰보가 70여 년 전 명왕성을 찾을 때와 같은 방법으로 큰 사냥감을 찾아 헤매던 미국의 천문학자 마이클 브라운은 2003년, 지름 2,300km인 명왕성보다 더 큰 지름 2,600km인 소행성 에리스를 발견했던 것이다. 그 후로도 비슷한 크기의 소행성들이 잇달아 발견됨으로써 국제천문연맹( IAU)은 2006년 행성의 정의를 아래와 같이 정하기에 이르렀다. 1. 태양을 도는 궤도를 가져야 하며, 자신의 중력으로 둥근 구체를 형성할 정도가 돼야 한다. 2. 천체 자신의 공전궤도 상에 있는, 자신보다 작은 이웃 천체를 '청소해야' 한다. 이 정의에 따라 IAU 총회에서 표결에 부친 결과, 명왕성은 행성 반열에서 퇴출당하고 왜소행성으로 지위가 바뀌었다. 카이퍼 띠처럼 궤도를 어지럽히는 얼음 부스러기들을 청소하기에 명왕성은 덩치가 너무 작았던 것이다. 이로써 명왕성이 발견된 지 76년 만에 태양계는 행성 하나를 잃었다. 하지만 아직도 미국에서는 명왕성의 행성 지위 회복을 줄기차게 주장하고 있다. 이번 뉴허라이즌스의 명왕성 탐사가 이러한 상황에 어떤 영향을 미칠는지 관심이 쏠리고 있다. ■ 희한한 위성을 거느린 명왕성 태양으로부터의 평균 거리가 약 60억km(40AU/천문단위)인 명왕성은 근일점일 때는 해왕성 궤도 안쪽까지 들어온다. 태양에 가장 가까울 때는 29.7AU이고, 가장 멀 때는 49.7AU까지 벌어진다. 1979~1999년까지는 해왕성 궤도 안쪽으로 들어와 있기도 했다. 하지만 공전 면이 달라 충돌할 가능성은 거의 없다. 명왕성의 공전주기는 248.5년이며, 자전주기는 6일 9시간이다. 표면엔 얼음과 흙이 아주 많고 매우 춥다. 표면 온도가 무려 섭씨 영하 230도다. ​명왕성이 얼마나 작은지 알게 된 건 1977년에 위성이 발견된 후이다. ‘카론’은 명왕성의 위성 3개 중에선 가장 크지만 지름이 1,180km에 불과하다. 그래도 명왕성과 비교하면 큰 편이다. 명왕성과 카론은 각각 서로 중심에 두고 그 둘레를 돈다. 그런데 중력으로 너무나 단단히 묶여 있는 나머지 서로 한쪽 얼굴만을 보며 윤무를 추듯이 돌고 있다. 이런 우아한 균형이 가능한 것은 카론이 비교적 크기 때문이다. 태양계에서 유일한 진풍경이다. 둘은 단단히 결속돼 있어서 다리를 놓아도 될 정도다. ■ 카론에 바다가 있을지도… 태양에서 그렇게나 멀리 떨어져 있는 카론에 바다가 있을 거라고는 생각하기 어렵다. 하지만 한 연구가 바다가 있을 가능성을 제기하고 있다. 그 같은 근거는 명왕성의 조석력에 있다. 명왕성의 중력이 만드는 조석력이 일찍부터 카론의 내부를 잡아 늘여 얼음이 액체가 될 만큼 온도를 높일 수 있다는 주장이다. 또한 과거처럼 궤도가 심하게 일그러지지 않아서 바다가 얼어붙었을 가능성도 있다고 한다. 카론의 생성 역시 지구의 달처럼 수십억 년 전 명왕성에 충돌한 천체의 잔해들이 뭉쳐져 만들어졌을 거라고 추정되고 있다. 명왕성의 다른 위성들이 카론과 정확히 공명하는 궤도를 도는 것으로 보아 역시 같은 충돌 잔해로 만들어진 것으로 보고 있다. ​ ■ 명왕성에도 대기와 고리가 있다? 명왕성은 아주 작은 천체다. 따라서 기체를 붙들어둘 힘이 없다고 생각되어 대기가 없을 거라고 믿고 있었지만, 아주 희박하나마 대기가 있는 것으로 밝혀졌다. 이런 대기를 '외기권'이라 한다. 그것이 발견된 것은 1985년, 명왕성이 뒤의 별을 가리는 엄폐가 일어났을 때인데, 별빛이 명왕성에 가려지는 순간 약간 굴절되는 현상을 보였던 것이다. 명왕성의 대기는 주로 질소와 메탄으로 이루어져 있으며, 태양으로부터 멀어질 때는 얼어붙는 것으로 생각된다. 그리고 명왕성이 둘레에 아주 희미한 고리를 가지고 있을 가능성을 말하는 과학자들도 있지만, 확인된 것은 아니다. 이번에 뉴호라이즌스가 해결해야 할 밝혀낼 또 하나의 숙제다. 사진=NASA/ESA 이광식 통신원 joand999@naver.com

지구 대기의 78%를 차지하고 있는 질소는 생태계를 안정적으로 유지하는 데 매우 중요한 역할을 한다. 만약 산소가 지구 대기의 99%라면 작은 불씨에도 주변 물질이 모두 타버릴 것이다. 그러나 지구 대기의 대부분이 안정적인 기체인 질소로 이뤄졌기에 연소는 서서히 일어난다. 이는 지구에 사는 모든 생명체에게 매우 다행한 일이다. 과학자들은 질소의 존재가 나머지 기체의 대부분을 차지하는 산소와 더불어 지구 생태계에 매우 중요한 역할을 했다는 것을 알고 있다. 하지만 어떻게 지구가 질소가 풍부한 대기를 가졌는지는 미스터리로 남아있다. 예를 들어 우리의 이웃 행성인 금성과 화성은 대기 대부분이 이산화탄소이다. 지구 대기 중 질소의 기원을 설명하는 가설은 크게 두 가지다. 첫 번째 가설은 우주에서 이 기체가 날아왔다는 것이다. 혜성은 얼음뿐 아니라 질소 역시 가지고 있었고, 태양계 초기에는 많은 혜성이 지구에 충돌하는 일이 빈번했다. 따라서 지구의 물과 마찬가지로 질소 역시 혜성에서 기원했다는 가설이 있다. 두 번째 가설은 지각 내부에 있는 질소가 화산 활동 등 지질활동을 통해서 빠져 나왔다는 것이다. 유럽우주기구(ESA)의 혜성 탐사선 로제타호는 혜성 ‘67P/추류모프-게라시멘코’(67P/Churyumov-Gerasimenko·이하 67P) 주변을 공전하면서 여러 가지 과학적 자료를 수집하고 있다. 과학자들은 이 자료를 통해서 지구의 바다가 혜성에서 나온 물로 형성된 것이 아닐 가능성을 발견했다. 그리고 이번에는 질소 역시 혜성에서 온 것이 아닐 가능성을 발견했다. 스위스 베른 대학의 마틴 루빈(Martin Rubin)과 그의 동료들은 로제타의 관측 기기인 로시나(Rosetta Orbiter Spectrometer for Ion and Neutral Analysis instrument, ROSINA)의 관측 자료를 토대로 이와 같은 가설을 주장했다. 이들이 주목한 것은 혜성에서 나오는 질소의 양과 동위원소 비율이었다. 혜성이 얼마나 많은 질소를 지니고 있는지는 이제까지 상세하게 관측된 바가 없다. 따라서 과학자들은 로제타의 관측 결과에 큰 기대를 걸고 있었다. 그리고 로제타는 2014년 10월 17일에서 23일 사이 마침내 질소의 존재를 찾아내는 데 성공했다. 그러나 그 양은 태양계를 만든 원시 성운에 포함되었다고 생각되는 양의 25분의 1에 불과했다. 지구 질소의 양을 설명하기에는 턱없이 모자라는 양이었다. N14/N15 동위원소 비교 결과 역시 혜성이 지구 질소의 기원이 아니라는 쪽을 지지했다. 과학자들은 일산화탄소(CO)와 질소의 비율을 비교해서 아마도 67P 혜성이 생성된 환경이 질소가 포획되기 어려운 -220°C에서 -250°C 정도의 극저온 환경이었을 것으로 추정했다. 아마도 이 혜성은 이전에 생각했던 것처럼 해왕성 궤도 밖의 천체의 모임인 카이퍼 벨트에서 생성된 것으로 보인다. 아무튼, 67P 혜성과 같은 그룹의 혜성이 지구 질소의 기원일 가능성은 낮아졌다. 다만 67P 혜성 하나의 자료만을 가지고 최종 결론을 내리기에는 성급할 수 있다. 유럽 우주국의과학자들은 아직 풀리지 않은 미스터리들이 남아있다고 지적했다. 앞으로도 지구 질소의 기원을 찾기 위한 연구는 계속될 것이다. 고든 정 통신원 jjy0501@naver.com

달이 언제 어떻게 생겨났느냐에 대해서는 대체로 잘 알려져 있다. 태양계 초기인 45억 년 전, 화성 크기만한 천체가 초속 15km의 속력으로 지구를 들이받아 만들어졌다는 설이 대략 자리를 잡았다. 이른바 ‘거대 충돌설’이다. 이름 붙이기를 좋아하는 학자들은 그 난데없는 천체에다 ‘테이아’라는 멋진 이름까지 붙였다. 테이아란 그리스 신화에서 달의 여신 셀레네의 어머니다. 그후 45억 년 동안 지구와 마주 보며 서로 껴안듯이 돌았던 이 달이 지구에 끼친 영향이란 참으로 엄청난 것이었다. 하루가 24시간이 된 것도, 지구 바다의 밀물 썰물도 다 달로부터 비롯된 것이다. 뿐만 아니라 지구 자전축을 23.5도로 안정되게 잡아줘 사계절이 있도록 한 것도 오로지 달의 공덕이다. 그런데 영원히 지구랑 같이 갈 것 같던 이 달이 지구로부터 점점 멀어져가고 있다는 사실을 아는 사람은 그리 많지 않은 것 같다. 더욱이 그 속도가 갈수록 빨라지고 있다고 한다. 얼마나 빨리 멀어져가고 있다는 말인가? 수십 년에 걸친 측정 결과 1년에 3.8cm의 비율로 멀어지고 있음이 밝혀졌다. 이 벼룩꽁지만한 길이를 어떻게 쟀는가 하면, 1971년 아폴로 15호의 승무원이 달에 설치한 레이저 역반사 거울이 그 답이다. 역반사 거울은 빛이 온 방향 그대로 반사시켜주는 특별한 반사체다. 지구에서 달까지 왕복 거리는 약 80만 km고, 지구에서 쏘는 레이저빔이 이 반사거울까지 갔다가 되돌아오는 시간이 약 2.7초다. 반사되어 돌아오는 레이저광의 시간을 지구에서 달까지의 거리를 1mm 오차도 없이 정밀하게 잴 수 있다. 그 측정 결과가 일년에 3.8cm씩 달이 지구로부터 멀어져가고 있다는 사실을 명확히 보여주고 있는 것이다. 밀물과 썰물이 달을 밀어낸다 그런데 대체 달은 왜 멀어져가는 걸까? 달도 이젠 인간들이 난리치는 지구가 지겹다는 건가? 이유는 달리 있다. 달이 만드는 지구의 밀물과 썰물 때문이다. 풀이하자면, 이 밀물과 썰물이 지표와의 마찰로 지구 자전 운동에 약간 브레이크를 걸어 감속시키고, 그 반작용으로 달은 지구에서 에너지를 얻어 앞으로 약간 밀리게 된다. 원운동하는 물체를 앞으로 밀면 그 물체는 더 높은 궤도, 더 큰 원을 그리게 되는 이치와 같다. 달이 그 힘을 받아 해마다 3.8cm씩 지구와의 거리를 넓혀가고 있는 것이다. 작지만, 이 3.8cm의 뜻은 심오하다. 티끌 모아 태산이라고, 이것이 차곡차곡 쌓이다 보면 10억 년 후에는 달까지 거리의 10분의 1인 3만 8000km가 되고, 100억 년 후에는 38만km가 된다. 달이 지구에서 2배나 멀어지게 되는 셈이다. 아니, 그 전인 10억 년 후 달이 지금 위치에서 10% 더 벌어져 44만 km만 떨어져도 지구는 일대 혼란 속으로 빠져들게 된다. 그 동안 자전축을 잡아주어 23.5도를 유지하게 해서 계절을 만들어주던 달이 사라진다면, 자전축이 어떻게 기울지 알 수가 없다. 만약 태양 쪽으로 기울어진다면 지구에 계절이란 건 다 없어지고, 북극, 남극 빙하들이 다 사라져, 동식물의 멸종을 피할 수 없을 거라고 과학자들은 전망한다. 이처럼 달이 없는 지구는 상상하기조차 힘들다. 달이 지구로부터 멀어지면 지구는 대재앙을 피할 길이 없을 것이다. 기온은 극단적으로 변해 물을 증발시키고 얼음을 녹여 해수면이 수십m 상승하게 된다. 또한, 흙먼지 폭풍과 허리케인이 수 세대 동안 이어지게 된다. 달의 보호가 없다면 결국 지구의 생명체는 완전히 사라지게 될지도 모른다. 15억 년 후 목성이 달을 떼어내 간다 15억 년 쯤 후, 달은 지구에서 상당히 멀어져 목성의 중력이 지구와 달을 떼어낼 것이다. 최악의 상황은 지구의 자전축이 90도로 기울어지는 것이다. 그러면 어떤 일이 일어나는가? 극점이 정확히 태양을 바라보게 되어 양극의 빙원이 녹아버리고, 지구의 반이 얼고 나머지 반은 사막이 된다. 똑바로 내리쬐는 태양은 지구의 상당 부분을 사막으로 만들고 모든 것을 모래로 뒤덮어 지구의 10분의 1을 없애버린다. 그리고 햇빛 부족으로 전에 없던 엄청난 겨울을 경험할 것이다. 식물들은 고사하거나 동사하고, 뒤이어 동물들은 대량 멸종의 나락으로 떨어지게 된다. 하지만 이런 혼돈은 시작에 불과하다. 달이 멀어졌을 때 지구의 움직임은 예측 불가지만, 한 가지 분명한 것은 그 시기가 분명히 다가오고 있으며 점점 빨라지고 있다는 사실이다. 그러면 결국엔 어떻게 되는가? 확실한 것은 언제가 되든 달이 결국은 지구와 이별할 거라는 점이다. 그후 태양 쪽으로 날아가 태양에 부딪쳐 장렬한 최후를 맞을 것인지, 아니면 외부 태양계 쪽으로 날아가 광대한 우주 바깥을 헤맬 것인지, 그 행로야 알 수 없지만. 문제는 45억 년이란 장구한 세월 동안 지구와 같이 껴안고 같이 돌던 달도 언제까지나 그렇게 있을 존재는 아니라는 얘기다. 오늘밤이라도 바깥에 나가 하늘의 달을 보라. 우리 지구의 동생인 저 달도 언젠가는 형과 작별을 고할 것이다. 회자정리(會者定離)다. 여기에는 사람은 물론, 천제들에도 예외가 없다. 그런 생각으로 달을 바라보면 더 유정(有情)하고 더 아름답게 느껴질 것이다. 달이 떠난 후에도 지구에 생명이 살 수 있을까? 100억 년 사는 별에 비하면 100년도 못사는 인생이 몇 억, 몇십억 년 후의 일을 걱정한다는 것은 부질없는 일일지도 모르겠다. 이광식 통신원 joand999@naver.com　

-125억 광년 전 '우주 초기' 시대서 발견 -격렬하게 ‘별’ 구워내는 ‘질풍노도 은하’ 아즈텍-3 별들이 만들어지는 우주 발전소는 초기 우주에서 은하들이 어떻게 형성되고 진화하는가를 가장 잘 보여주는 쇼케이스이다. 지구로부터 125억 광년 떨어진 곳에 있는 역동적인 한 은하가 엄청난 속도로 별들을 생성해내고 있는 것이 발견되었다고 우주전문 사이트인 스페이스닷컴이 3일(현지시간) 보도했다. 이 은하는 마치 숙련된 붕어빵 장수가 빵틀에서 붕어빵을 구워내듯이 무서운 속도로 별들을 구워내고 있는데, 우리은하의 별 생성 속도보다 무려 1,000배나 빠른 것으로 밝혀졌다. 이 힘이 넘치는 문제의 은하는 아즈텍-3(AzTEC-3)이라고 불리는 은하로, 가까운 주위에 보다 얌전한 은하 3개를 거느리고 있다. 현재 '계층적 병합'의 진행과정에 있는 이들은 초기 우주의 작은 은하들이 충돌을 통해 좀더 큰 규모의 은하로 성장한다는 모델의 사례 중 최상의 증거가 될 것으로 보인다. 원시 은하단 형성의 첫 단계에 있음을 보여주는 이번 관측 데이터는 칠레 아타카마 사막에 있는 ALMA 전파망원경으로 관측된 내용이다. "ALMA의 관측 데이터는 아즈텍-3이 상당히 고밀도의 은하로, 매우 불안정한 상태에 있음을 보여주고 있다. 이 은하의 폭발적인 별 생성은 이론상 예측된 최대 한계에 거의 근접한 상태이며, 이보다는 덜하지만 역시 활동적으로 별을 생성하고 있는 어린 은하들에 의해 둘러싸여 있다"고 논문의 주저자인 도미니크 리처스 코넬 대학 부교수가 밝힌다. "이 특별한 은하군은 우주의 진화 중 은하단 형성에 관한 중요한 이정표를 보여주고 있다. 원시 우주에서 성숙하고 거대한 은하들이 어떻게 나타나게 되었나 하는 것을 실감나게 보여주는 사례라 할 수 있다." 별과 은하들은 보통 수십억 년에서 수백억 년까지 살면서 진화한다. 고작 백년을 못 사는 인간이 이들의 전 생애를 추적할 수 있는 것은 각 진화 단계를 보여주는 샘플들이 우주에 널려 있기 때문이다. 따라서 천문학자들은 정립된 이론 모델에 따라 각 단계에 있는 대상 천체들을 우주에서 찾아내어 조각그림 맞추듯이 끼워맞춤으로서 별과 은하의 전 생애 그림을 그려볼 수 있는 것이다. 이번에 관측된 아즈텍-3이 그 동안 못 찾았던 은하 조각그림의 한 조각인 셈이다. 육분의자리 방향에 있는 아즈텍-3은 스펙트럼 상의 특정 부분에서는 밝은 빛을 내지만, 가시광선과 적외선 파장에서는 매우 희미하여, 천문학자들이 서브밀리미터 은하로 분류하고 있는 은하에 속한다. 이러한 현상은 별들이 계속 생성되고 있는 환경에서 먼지에 흡수된 별빛이 원적외선 파장에서 재복사됨으로써 발생하는 것이다. 우주 초기에 출발한 이 빛이 우주를 가로질러오는 동안 우주 팽창에 영향을 받아 지구에 도착할 무렵이면 원적외선의 빛은 스펙트럼상의 서브밀리미터/밀리미터 파장으로까지 옮겨가게 된다. ALMA 전파망원경을 사용해 전에 없이 정밀한 관측을 수행한 연구자들은 아즈텍-3이 하루에 만들어내는 별의 수가 우리은하가 일년에 걸쳐 만드는 별들보다 더 많다는 사실을 알아냈다. 이는 주위에 있는 보다 얌전한 활동 은하에 비해서도 100배가 넘는 속도다. 아즈텍-3 은하의 먼지와 가스들은 거의 회전하지 않는 것으로 밝혀졌는데, 이는 과거의 어떤 사건이 이들의 회전운동을 방해했음을 시사한다. 가장 유력한 혐의점은 최근 다른 은하와의 합병으로 보인다. "아즈텍-3은 지금 격렬하고도 짧은 격변을 겪고 있는 중이다. 이는 은하의 진화단계 중 폭발적으로 새로운 별들이 생성되는 시기로 우주 연대기에서 매우 드문, 가장 격렬한 단계를 거치는 것으로 보인다"고 리처스 박사는 설명한다. 이 은하는 우리가 사는 지구에서 약 125억 광년 떨어진 거리에 있다. 우주에서는 거리가 곧 시간이다. 말하자면 이 은하의 모습은 약 125억 년 전의 모습이란 얘기다. 천문학자들은 이 은하가 우주 탄생 직후 약 3억 년 만에 태어난 모습을 지금 관측하고 있는 셈이다. 과학자들은 오래 전부터 원시 우주의 거대 규모 구조는 이러한 은하 충돌을 통해 이루어졌을 거라고 예측해왔다. 수십억 년에 걸쳐 은하 충돌이 계속 진행되었고, 결국 오늘날 우주에서 관측되는 거대한 은하와 은하단들을 만들어냈다고 보는 것이다. 이번의 ALMA 데이터는 우주의 나이가 현재 나이의 8% 정도밖에 되지 않았을 당시 전체 진행과정 중 중요한 첫번째 단계를 명확한 사진으로 보여주는 것으로, 동시에 아직 중력으로 확실히 묶이지 않은 상태에서 병합이 진행중인 3개 은하에 대한 연구를 할 수 있는 기회를 사상 처음으로 제공해주었다. 이들 병합중인 은하들에 대해 천문학자들은 원시 은하단의 전형으로 보고 있다. "ALMA의 주요 과학적 목표 중 하나는 우주의 전 시기에 걸친 은하를 탐사하고 세부적으로 연구하는 데 있다. 이번 관측은 초기 우주에서 은하들이 합병되는 첫번째 단계를 찾아냄으로써 은하 형성의 전체 조각을 맞춰나갈 수 있는 기틀을 마련했다는 데 큰 의미가 있는 것"이라고 국립 전파전문대 천문학자 크리스 카릴리가 강조한다. 이광식 통신원 joand999@naver.com

-지구 생성의 비밀 알려줄까? 지구의 밤하늘에 뜨는 달 외에도 또 하나의 달이 더 있다면 어떨까? 대부분의 사람들은 놀라겠지만, 또 개중에는 멋진 일이라고 손뼉치는 이들도 있을 것이다. 그런데 제2의 달이 정말로 있다. 1997년 10월 10일 영국의 아마추어 천문가 던컨 월드런이 발견한 '크뤼트네'(3753 Cruithne)가 바로 그 주인공이다. 지름 5km의 소행성 크뤼트네의 궤도는 달과는 달리 지구를 중심으로 말굽 모양처럼 구부러져 있다. 지구와 궤도 공명을 하는 때문인데, 이런 이유로 지구의 2번째 위성이라고도 하지만, 지구 주변을 공전하지 않고 주변 천체의 영향을 쉽게 받기 때문에 엄밀히 말하면 위성이라고 볼 수 없다. 그래서 크뤼트네는 준위성이라 불린다. 크뤼트네가 언제부터 지구와 궤도 공명을 했는가는 알 수 없지만, 주변 천체들과 지구의 인력에 의해 지금과 같은 궤도를 공전하게 된 것으로 과학자들은 생각하고 있다. 크뤼트네의 궤도는 심하게 찌그러진 타원을 그리는데, 금성 궤도와 화성 궤도에까지 걸쳐져 있으며, 1994년부터 2015년까지 매년 11월 지구에 접근한다. 공전 주기의 변동에 따라 지구에 가장 가까이 근접할 때의 거리는 1,200만km이며, 2058년 화성에 1,360만km까지 접근한다 이런 크뤼트네가 최근 과학자들에게 주목을 받고 있는 이유는 그 기묘한 궤도가 행성의 형성에 관한 비밀을 알려줄지도 모른다는 기대감 때문이다. 크뤼트네는 달처럼 지구를 중심으로 멋진 타원형을 그리며 도는 것이 아니라, 지구가 태양의 둘레를 도는 것과 같은 비율로 말굽 모양의 궤도를 그리며 돌고 있다. 우리의 시선을 지구에 고정시키고 본다면, 지구 둘레를 도는 말굽 모양의 궤도에서 크뤼트네는 지구에 가까워졌다가 멀어지기를 반복하고 있다. 그런데 이러한 말굽 궤도는 사실 태양계 위성들에서 드물지 않게 볼 수 있는 것이다. 일례로, 토성의 위성 중 두 개가 이 같은 말굽 궤도를 도는 것으로 알려져 있다. 이러한 궤도를 천체 역학에서 공명궤도라 하는데, 공전 운동을 하는 두 천체가 서로에게 규칙적이고 주기적인 중력을 미치는 결과 두 천체의 공전주기가 간단한 정수비로 됨으로써 일어나는 현상이다. 크뤼트네의 특이한 움직임은 말굽 궤도를 비틀거리면서 돈다는 점이다. 말굽 궤도 역시 기형적으로 찌그러진 모양을 하고 있는데, 만약 태양계 위에서 크뤼트네의 궤도를 본다면 그것이 금성과 화성 궤도까지 침범한다는 사실을 알 수 있을 것이다. 과학자들은 이러한 크뤼트네의 움직임에서 초기 태양계가 만들어질 때 지구 같은 행성들이 중력의 영향으로 어떻게 뭉쳐지게 되었는가 하는 단서를 얻을 수 있을 것으로 생각하고 있다. 이러한 말굽 궤도가 존재한다는 것은 크뤼트네의 발견으로 20세기 말에 와서야 알게 된 사실로, 태양계 초기에 많은 천체들이 이 같은 궤도를 돌다가 서로 충돌하여 행성들을 만들었을 것임을 시사해주는 것이다. 언젠가 인류가 이런 소행성에 착륙해서 지구에서 희귀한 광물들을 채취할 수 있을지도 모른다. 만약 크뤼트네가 지구와 충돌한다면 백악기 말에 일어났던 소행성 대충돌에 버금가는 생물 멸종의 대재앙을 가져올 수도 있다. 하지만 과학자들이 시뮬레이터를 이용해 검토해본 결과, 다행히도 크뤼트네의 궤도면이 행성의 공전궤도면과 많이 어긋나 있어 충돌 가능성이 극히 낮은 것으로 나왔다. 크뤼트네가 지구와 가장 가까워지는 것은 2,750년 후이다. 어쨌든 제2의 달 크뤼트네가 우리에게 알려주는 것은 이 태양계가 영원하지 않다는 사실이다. 그 속에 사는 우리 역시 마찬가지다. 이광식 통신원 joand999@naver.com

-지구 생성의 비밀 알려줄까? 지구의 밤하늘에 뜨는 달 외에도 또 하나의 달이 더 있다면 어떨까? 대부분의 사람들은 놀라겠지만, 또 개중에는 멋진 일이라고 손뼉치는 이들도 있을 것이다. 그런데 제2의 달이 정말로 있다. 1997년 10월 10일 영국의 아마추어 천문가 던컨 월드런이 발견한 '크뤼트네'(3753 Cruithne)가 바로 그 주인공이다. 지름 5km의 소행성 크뤼트네의 궤도는 달과는 달리 지구를 중심으로 말굽 모양처럼 구부러져 있다. 지구와 궤도 공명을 하는 때문인데, 이런 이유로 지구의 2번째 위성이라고도 하지만, 지구 주변을 공전하지 않고 주변 천체의 영향을 쉽게 받기 때문에 엄밀히 말하면 위성이라고 볼 수 없다. 그래서 크뤼트네는 준위성이라 불린다. 크뤼트네가 언제부터 지구와 궤도 공명을 했는가는 알 수 없지만, 주변 천체들과 지구의 인력에 의해 지금과 같은 궤도를 공전하게 된 것으로 과학자들은 생각하고 있다. 크뤼트네의 궤도는 심하게 찌그러진 타원을 그리는데, 금성 궤도와 화성 궤도에까지 걸쳐져 있으며, 1994년부터 2015년까지 매년 11월 지구에 접근한다. 공전 주기의 변동에 따라 지구에 가장 가까이 근접할 때의 거리는 1,200만km이며, 2058년 화성에 1,360만km까지 접근한다 이런 크뤼트네가 최근 과학자들에게 주목을 받고 있는 이유는 그 기묘한 궤도가 행성의 형성에 관한 비밀을 알려줄지도 모른다는 기대감 때문이다. 크뤼트네는 달처럼 지구를 중심으로 멋진 타원형을 그리며 도는 것이 아니라, 지구가 태양의 둘레를 도는 것과 같은 비율로 말굽 모양의 궤도를 그리며 돌고 있다. 우리의 시선을 지구에 고정시키고 본다면, 지구 둘레를 도는 말굽 모양의 궤도에서 크뤼트네는 지구에 가까워졌다가 멀어지기를 반복하고 있다. 그런데 이러한 말굽 궤도는 사실 태양계 위성들에서 드물지 않게 볼 수 있는 것이다. 일례로, 토성의 위성 중 두 개가 이 같은 말굽 궤도를 도는 것으로 알려져 있다. 이러한 궤도를 천체 역학에서 공명궤도라 하는데, 공전 운동을 하는 두 천체가 서로에게 규칙적이고 주기적인 중력을 미치는 결과 두 천체의 공전주기가 간단한 정수비로 됨으로써 일어나는 현상이다. 크뤼트네의 특이한 움직임은 말굽 궤도를 비틀거리면서 돈다는 점이다. 말굽 궤도 역시 기형적으로 찌그러진 모양을 하고 있는데, 만약 태양계 위에서 크뤼트네의 궤도를 본다면 그것이 금성과 화성 궤도까지 침범한다는 사실을 알 수 있을 것이다. 과학자들은 이러한 크뤼트네의 움직임에서 초기 태양계가 만들어질 때 지구 같은 행성들이 중력의 영향으로 어떻게 뭉쳐지게 되었는가 하는 단서를 얻을 수 있을 것으로 생각하고 있다. 이러한 말굽 궤도가 존재한다는 것은 크뤼트네의 발견으로 20세기 말에 와서야 알게 된 사실로, 태양계 초기에 많은 천체들이 이 같은 궤도를 돌다가 서로 충돌하여 행성들을 만들었을 것임을 시사해주는 것이다. 언젠가 인류가 이런 소행성에 착륙해서 지구에서 희귀한 광물들을 채취할 수 있을지도 모른다. 만약 크뤼트네가 지구와 충돌한다면 백악기 말에 일어났던 소행성 대충돌에 버금가는 생물 멸종의 대재앙을 가져올 수도 있다. 하지만 과학자들이 시뮬레이터를 이용해 검토해본 결과, 다행히도 크뤼트네의 궤도면이 행성의 공전궤도면과 많이 어긋나 있어 충돌 가능성이 극히 낮은 것으로 나왔다. 크뤼트네가 지구와 가장 가까워지는 것은 2,750년 후이다. 어쨌든 제2의 달 크뤼트네가 우리에게 알려주는 것은 이 태양계가 영원하지 않다는 사실이다. 그 속에 사는 우리 역시 마찬가지다. 이광식 통신원 joand999@naver.com

수천 년 전 고대인들은 밤하늘에서 반짝이는 별들을 지켜보며, 이들 천체 중 밝은 다섯 개의 별들(수성, 금성, 화성, 목성, 토성)이 매일 위치를 바꾸며 움직이고 있음을 알아냈다. 그래서 이들을 떠돌이별, 즉 행성이라 불렀다. 고대인들이 이처럼 밤하늘을 보며 별자리를 만들고, 1년의 길이를 재며 천문학의 여명기를 열었다. 천문학은 이렇게 ‘인류가 이 우주 속에서 어디에 살고 있는가’를 알고자 하는 오랜 욕구에서 출발했다. 따라서 우주 속에서 인류가 있는 위치를 알아내는 것이 천문학의 소명이라고 할 수 있다. 태양계는 우주 속의 거품 하나 오늘날 우리는 지구가 태양계에 속해 있으며, 이 태양계는 또 미리내 은하라 불리는 우리은하의 작은 한 부분이라는 사실을 알고 있다. 그리고 이런 은하가 수천억 개 모여 이 광대한 우주를 만들고 있다. 우주 속에서 태양계가 차지하는 부분은 그야말로 망망대해 속의 거품 하나에 지나지 않지만, 그럼에도 인간의 척도로 볼 때 태양계는 우리가 생각하는 것보다 훨씬 광대하다. 1977년 발사된 보이저 1호가 초당 17km의 속도로 40년 가까이 날아간 끝에 겨우 태양계를 빠져나가 성간 공간에 진입했다. 이 거리는 태양-지구 거리의 130배인 190억km로, 초속 30만km의 빛이 20시간은 달려야 하는 먼 거리다. 보이저 1호는 인간이 만든 물건으로는 가장 우주 멀리 날아간 셈이다. 앞으로 보이저 1호가 태양계 외곽을 감싸고 있는 오르트 구름(Oort cloud)를 벗어나는 데는 상당한 세월이 걸릴 것으로 보이는데, 이 우주 암석 구역을 벗어나는데 만도 1만 4000 년에서 2만 8000년이 걸릴 것으로 추산되고 있다. 지구는 태양계의 곰보방 부스러기 태양계를 일별해보면, 먼저 태양계의 가족은 어머니 태양과 그 중력장 안에 있는 모든 천체, 성간물질 등이 그 구성원들이다. 태양 이외의 천체는 크게 두 가지로 분류되는데, 8개의 행성이 큰 줄거리로 본책이라 한다면, 나머지 곧, 약 160개의 위성, 수천억 개의 소행성, 혜성, 유성과 운석, 그리고 행성간 물질 등은 부록이라 할 수 있다. 이 태양계라는 동네에서 가장 중요한 존재는 지구도 아니고 인간도 아니다. 그것은 오늘도 하늘에서 빛나는 저 태양이다. 그런데 태양은 별나도 보통 별난 게 아니다. 무엇보다 태양계 모든 천체들이 가진 전체 질량 중에서 태양이 차지하는 비율이 무려 99.86%나 된다는 사실이다. 나머지는 빼보면 바로 나온다. 0.14%. 8개 행성과 수많은 위성 및 수천억 개에 이르는 소행성, 성간물질 등, 태양 외 천체의 모든 질량을 합해봤자 0.14%에 지나지 않는다니, 이건 거의 큰 곰보빵에 붙어 있는 부스러기 수준이다. 더욱이 그 부스러기 중에서 목성과 토성이 또 90%를 차지한다는 점을 생각하면, 우리 70억 인류가 아웅다웅 붙어사는 지구는 부스러기 중에서도 상부스러기인 셈이다. 우리 지구는 태양 질량의 33만 3000분의 1밖에 되지 않는다. 지름은 109 대 1로, 무려 139만 km다. 이게 과연 얼마만한 크기인가? 천문학적 숫자는 상상력을 발휘하지 않으면 실감을 못한다. 지구에서 달까지 거리가 38만 km이니, 그것의 4.5배란 말이다. 과연 입이 딱 벌어지는 크기다. 이것이 태양의 실체고, 태양계라는 우리 동네의 대체적인 사정이다. 그런데 태양에는 이보다 더 중요한 점이 있다. 바로 태양계에서 유일하게 스스로 빛을 내는 존재, 즉 항성이라는 특권이다. 빛을 낸다는 것은 유일한 에너지원이란 뜻이다. 말하자면 태양계의 유일한 물주다. 만일 태양이 빛을 내지 않는다면 이 넓은 태양계 안에 인간은커녕 바이러스 한 마리 살 수 없을 것이다. 지구에 존재하는 거의 모든 에너지, 곧 수력, 풍력까지 태양으로부터 나오지 않는 것이 없다. 고로 태양은 모든 살아 있는 것들의 어머니다. 그러나 이런 태양도 우리은하에 있는 3000억 개의 별들 중 지극히 평범한 하나의 별에 지나지 않는다. 그럼 태양은 과연 언제 어떻게 생겨나서 우리은하 중심으로부터 3만 광년 떨어진 변두리에서 뜨거운 햇빛을 태양계 공간에다 흩뿌리고 있는 걸까? 이것은 말하자면 태양과 태양계의 역사가 되겠다. 까마득한 옛날, 한 46억 년 전쯤 어느 시점에, 정체를 알 수 없는 일단의 거대한 원시구름이 우주 공간에서 중력으로 서로 이끌리면서 서서히 뺑뺑이 운동을 시작했다고 한다. 바야흐로 태양이 잉태되는 순간이다. 수소로 이루어진 이 원시구름은 지름이 무려 32조km, 거의 3광년의 크기였다. 이 거대 원시구름은 중력으로 뭉쳐지면서 제자리 맴돌기를 시작했고, 각운동량 보존의 법칙에 따라 뭉쳐질수록 회전속도는 점점 더 빨라지게 되었다. 이 먼지 원반의 중심에 수소 공이 만들어진다. 이른바 원시 별이다. 이 빠르게 회전하는 원시 별이 주변의 가스와 먼지구름의 납작한 원반에서 물질을 흡수하면서 2000만 년쯤 뺑뺑이를 돌다 보니 지금의 태양 크기로 뭉쳐지기에 이르렀다. 원시행성계 원반으로도 불리는 이 원반 고리에는 수많은 물질이 서로 충돌하는 등 중력 작용으로 뭉치면서 자잘한 미행성들을 형성한다. 이들 행성이 원반으로부터 점점 더 많은 물질을 흡수하면서 원반에는 공간이 생성된다. 이 행성들이 더 자라면 우리 지구나 목성, 토성과 같은 행성을 형성하는 것이다. 미처 태양에 합류하지 못한 성긴 부스러기들은 이 같은 경로를 거쳐서 각각 뭉쳐져 행성과 위성 기타가 되었다. 그것이 모두 합해야 0.14%라는 것이다. 먼지에서 태어나 먼지로... 사람의 일생과 같이, 태양계의 구성원들도 결국은 모두 죽는다. 약 64억 년 후 태양의 표면온도는 내려가며 부피는 크게 확장된다. 적색거성으로의 길을 걷게 되는 것이다. 물론 그전에 지구는 바다가 말라붙고 생명들은 멸종을 피할 수가 없다. 78억 년 후 태양은 대폭발과 함께 자신의 외곽층을 행성상 성운의 형태로 날려보낸 후 백색왜성으로 알려진 별의 시체를 남긴다. 그리고 성운의 고리는 저 멀리 해왕성 궤도까지 미치게 된다. 외층이 탈출한 뒤 남은 태양의 뜨거운 중심핵은 수십억 년에 걸쳐 천천히 식는 동시에 어두워지면서 백색왜성이 되어 무려 120억 년에 걸친 장대한 일생을 마감하는 것이다. 행성들 역시 태양과 같은 소멸의 길을 걷게 되는데, 머나먼 미래에 태양 주변을 지나가는 항성의 중력으로 서서히 행성 궤도가 망가지고, 행성 중 일부는 파멸을 맞게 될 것이며, 나머지는 우주공간으로 내팽개쳐질 것이다. 방대한 ‘태양왕조 실록’ 속에 잠시 지구상에 생존했던 인류의 역사는 한 줄 정도로 기록되지 않을까 싶다. ‘인류라는 지성을 가진 생명체가 한 행성에 나타나 잠시 문명을 일구고 우주를 사색하다가, 탐욕으로 자신들의 행성을 망가뜨리고는 멸망에 이르렀다’는 식으로... 이광식 통신원 joand999@naver.com　　

그저 평범하게 여겨졌던 한 은하 중심에서 폭풍처럼 왕성하게 활동하는 거대 블랙홀의 존재가 천문학자들을 통해 확인됐다. 영국 더럼대 크리스토퍼 해리슨 박사가 이끄는 국제 연구진은 미 뉴멕시코주(州)의 전파망원경망(VLA)을 사용해 지구로부터 목동자리 방향으로 11억 광년 거리에 있는 은하(J1430+1339) 중심에서 초질량 블랙홀을 발견했다. 거대 블랙홀의 존재가 확인된 이 은하는 그 생김새 때문에 ‘찻잔 은하’로 불리게 됐다. 이 은하는 허블 우주망원경을 사용한 후속 관측으로 찻잔을 닮은 타원은하로 확인됐다. 연구진이 이 은하의 주위에 활발한 가스 움직임을 통해 여전히 그 형태를 활발하게 변화하고 있는 것을 확인했다. 이번 관측으로 우주의 평범한 은하들도 그 속에 있는 블랙홀에 어떤 영향을 받게 되는지를 알 수 있게 됐다. 크리스토퍼 해리슨 박사는 “초질량 블랙홀은 은하 내부에서 자신을 둘러싼 가스를 폭발적으로 가열해 몰아낸다”며 “그 결과 활동적으로 별을 생성하던 은하는 더 이상 별을 만들 수 없는 상태가 된다”고 설명했다. 은하는 크게 두 유형으로 나눌 수 있다. 우선 가스가 풍부해 활발하게 별을 만들어내는 ‘나선은하’와 가스가 거의 고갈돼 별을 거의 만들어내지 못하는 ‘타원은하’를 들 수 있다. 천문학자들은 질량이 매우 큰 타원은하들도 초기에는 활발하게 별을 만들어내는 은하로 시작했을 것으로 생각하고 있다. 그런데 은하 중심의 초질량 블랙홀이 강력한 제트와 폭풍을 만들어내고 이 영향으로 별을 지속해서 생성하는데 필요한 물질들을 없애버리는 것으로 여겨지고 있다. 연구진이 주목한 찻잔 은하는 VLA 관측에서 중심의 양 측면으로 3만 광년에서 4만 광년까지 뻗어나간 거품을 지니고 있고 이런 거품은 약 2000광년 크기의 제트와 같은 구조를 따라 정렬하는 것으로 나타났다. 이런 제트와 같은 구조물은 가시광 관측에서 초속 1000km까지 가속하고 있는 가스가 식별된 곳에 있었다. 이번 연구에 참여한 이 대학의 천문학자 엘러스터 톰슨 박사는 “이번 전파 관측 결과는 이 은하 중심에 있는 블랙홀이 폭풍을 촉발시키고 있음을 시사한다. 이 블랙홀은 강력한 제트를 이용해 은하의 가스를 가속하고 좀 더 큰 규모에서는 가스와 충돌을 계속하고 있었다”고 말했다. 또 그는 “이런 현상은 전파에서 극단적인 빛을 방출하는 은하들에서는 예전부터 발견할 수 있던 과정”이라며 “VLA의 독보적인 관측 능력은 이번 관측으로 이런 현상이 희미한 전파를 복사하는 좀 더 일반적 유형의 은하에서도 발견할 수 있도록 도왔다”고 말했다. 연구진은 찻잔 은하와 유사한 천체 8개를 VLA를 이용해 관측하고 있으며 해당 천체에서도 비슷한 특징을 발견하기 위한 데이터 분석작업을 진행하고 있다. 한편 이번 연구성과는 국제학술지 ‘천체물리학 저널’(Astrophysical Journal) 최신호에 게재됐다. 사진=NRAO/AUI/NSF; NASA 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

그저 평범하게 여겨졌던 한 은하 중심에서 폭풍처럼 왕성하게 활동하는 거대 블랙홀의 존재가 천문학자들을 통해 확인됐다. 영국 더럼대 크리스토퍼 해리슨 박사가 이끄는 국제 연구진은 미 뉴멕시코주(州)의 전파망원경망(VLA)을 사용해 지구로부터 목동자리 방향으로 11억 광년 거리에 있는 은하(J1430+1339) 중심에서 초질량 블랙홀을 발견했다. 거대 블랙홀의 존재가 확인된 이 은하는 그 생김새 때문에 ‘찻잔 은하’로 불리게 됐다. 이 은하는 허블 우주망원경을 사용한 후속 관측으로 찻잔을 닮은 타원은하로 확인됐다. 연구진이 이 은하의 주위에 활발한 가스 움직임을 통해 여전히 그 형태를 활발하게 변화하고 있는 것을 확인했다. 이번 관측으로 우주의 평범한 은하들도 그 속에 있는 블랙홀에 어떤 영향을 받게 되는지를 알 수 있게 됐다. 크리스토퍼 해리슨 박사는 “초질량 블랙홀은 은하 내부에서 자신을 둘러싼 가스를 폭발적으로 가열해 몰아낸다”며 “그 결과 활동적으로 별을 생성하던 은하는 더 이상 별을 만들 수 없는 상태가 된다”고 설명했다. 은하는 크게 두 유형으로 나눌 수 있다. 우선 가스가 풍부해 활발하게 별을 만들어내는 ‘나선은하’와 가스가 거의 고갈돼 별을 거의 만들어내지 못하는 ‘타원은하’를 들 수 있다. 천문학자들은 질량이 매우 큰 타원은하들도 초기에는 활발하게 별을 만들어내는 은하로 시작했을 것으로 생각하고 있다. 그런데 은하 중심의 초질량 블랙홀이 강력한 제트와 폭풍을 만들어내고 이 영향으로 별을 지속해서 생성하는데 필요한 물질들을 없애버리는 것으로 여겨지고 있다. 연구진이 주목한 찻잔 은하는 VLA 관측에서 중심의 양 측면으로 3만 광년에서 4만 광년까지 뻗어나간 거품을 지니고 있고 이런 거품은 약 2000광년 크기의 제트와 같은 구조를 따라 정렬하는 것으로 나타났다. 이런 제트와 같은 구조물은 가시광 관측에서 초속 1000km까지 가속하고 있는 가스가 식별된 곳에 있었다. 이번 연구에 참여한 이 대학의 천문학자 엘러스터 톰슨 박사는 “이번 전파 관측 결과는 이 은하 중심에 있는 블랙홀이 폭풍을 촉발시키고 있음을 시사한다. 이 블랙홀은 강력한 제트를 이용해 은하의 가스를 가속하고 좀 더 큰 규모에서는 가스와 충돌을 계속하고 있었다”고 말했다. 또 그는 “이런 현상은 전파에서 극단적인 빛을 방출하는 은하들에서는 예전부터 발견할 수 있던 과정”이라며 “VLA의 독보적인 관측 능력은 이번 관측으로 이런 현상이 희미한 전파를 복사하는 좀 더 일반적 유형의 은하에서도 발견할 수 있도록 도왔다”고 말했다. 연구진은 찻잔 은하와 유사한 천체 8개를 VLA를 이용해 관측하고 있으며 해당 천체에서도 비슷한 특징을 발견하기 위한 데이터 분석작업을 진행하고 있다. 한편 이번 연구성과는 국제학술지 ‘천체물리학 저널’(Astrophysical Journal) 최신호에 게재됐다. 사진=NRAO/AUI/NSF; NASA 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

강원 양구는 흔히 ‘최전방의 군사도시’ 정도로 인식된다. 부분적으로는 그리 볼 수도 있지만, 품고 있는 자연과 삶의 풍경들을 보자면 꼭 그렇지만도 않다. 대표적인 게 고산준령에 둘러싸인 거대한 분지 펀치볼이다. 시계가 탁 트인 날엔 정말 거대한 ‘화채 그릇’처럼 보인다. 분지 바닥에 눈이라도 쌓이면 꼭 요거트가 가득 채워진 듯하다. 이 모습 하나만으로 양구를 찾을 이유는 충분하다. 여기에 화가 박수근의 생애를 엿볼 수 있는 박수근미술관과 전쟁기념관, 국토정중앙천문대 등 은근히 볼 게 많다.양구는 호반의 도시다. 뜬금없는 소리 같지만 지도를 보면 금방 확인이 된다. 북쪽으로는 파로호를 사이에 두고 화천과 이웃하고 있고, 남쪽으로는 소양호 상류의 물줄기를 인제와 공유하고 있다. 두 호수의 물을 가두고 있는 평화의 댐, 소양댐 등이 각각 화천, 춘천에 속해 있어 상대적으로 양구의 이름이 덜 알려졌을 뿐 이처럼 거대한 호수를 두 개나 품고 있는 지역은 사실 찾아보기 쉽지 않다. 양구에 안개가 자주 끼는 건 이 때문이다. 호수의 수온과 외부의 온도차가 큰 날엔 어김없이 짙은 안개가 몽실몽실 피어난다. 지역 간 차이도 심하다. 춘천에서 양구읍내로 들어가는 웅진터널 초입까지는 멀쩡하다가도 터널만 나서면 10m 앞도 분간하기 힘들 만큼 안개가 낀다. 이 덕에 곧잘 서정적인 아침 풍경이 펼쳐진다. 양구의 대표 아이콘인 ‘펀치볼’(Punch Bowl)의 정식 명칭은 해안분지(亥安盆地)다. 한데 그보다는 펀치볼이라는 이름이 훨씬 귀에 익다. 펀치볼은 화채 그릇이란 뜻이다. 한국전쟁 당시 한 외국 종군기자가 가칠봉에서 해안분지를 내려다본 뒤 펀치볼이라 불렀고, 그 이름이 여태 이어지고 있다. 펀치볼은 격전지였다. 한국전쟁 당시 양구가 무대였던 9번의 큰 전투 가운데 4번의 전투가 펀치볼에서 벌어졌다. ‘무적 해병’의 신화가 만들어진 ‘도솔산 전투’와 40일 동안 주인이 6번이나 바뀌었다는 ‘가칠봉 전투’의 주무대이기도 하다. 펀치볼이 속한 행정구역은 해안면이다. 돼지 해(亥) 자에 평안할 안(安) 자를 쓴다. 이런 희한한 이름을 갖게 된 내력은 이렇다. 아주 오래전 해안분지 일대는 해발 600m까지 물이 차 있었다고 한다. 습한 지역이었던 탓에 뱀이 많이 서식했는데, 주민들은 무시로 출몰하는 뱀을 퇴치할 방법을 찾지 못해 전전긍긍하고 있었다. 한데 지나던 승려가 집집마다 돼지를 키울 것을 권했다. 돼지는 뱀, 개구리 등을 가리지 않고 잡아먹는 데다 뱀에게 물려도 두꺼운 비계 때문에 독이 퍼지지 않았다. 뱀의 천적이었던 셈이다. 그 덕에 주민들은 편하게 농사를 짓고 살 수 있었다는 것이다. 해안분지의 남북 길이는 11.95㎞, 동서는 6.6㎞다. 둘레는 무려 33㎞에 이른다. 크기가 근 백리에 달하는 초대형 화채 그릇인 셈이다. 왜 첩첩산중에 이런 분지가 생겼을까. 일부에선 거대 운석과의 충돌설을 주장한다. 한데 이 정도 크기의 운석과 충돌했다면 그 여파로 지구는 또 한번 빙하기를 겪었지 않았을까 싶다. 요즘엔 ‘차별침식’이라는 용어로 설명하는 게 대세다. 분지의 중심부는 화강암, 바깥쪽은 변성퇴적암이다. 지표 깊숙한 곳에서 만들어지는 화강암은 지표상에 노출되면 심한 풍화작용을 일으킨다. 이 탓에 주변 산지의 변성퇴적암보다 중심부가 훨씬 빠르게 침식됐고, 가운데가 푹 꺼진 지금의 모습을 갖게 됐다는 것이다. 해방 이후 북한 땅이었던 해안분지를 되찾은 건 한국전쟁 뒤다. 1954년 유엔군 사령부로부터 ‘수복지구’ 행정권을 넘겨받은 한국 정부는 민북 지역에 대한 정책적 이주를 추진했다. 1956년 처음으로 해안면에 정착한 개척민들은 바로 그때 이주한 사람들이었다. 을지전망대에서 굽어본 펀치볼의 모습은 경이롭다. 바닥은 해발 500m대로 푹 꺼졌다. 마치 거대한 원반형 미확인비행물체(UFO)가 앉았던 듯하다. 그 주변으로 1000ｍ가 넘는 고산들이 병풍처럼 둘러쌌다. 서쪽은 가칠봉(1242ｍ)과 대우산(1179ｍ), 도솔산(1148ｍ), 대암산(1304ｍ) 등이 막아섰고, 동쪽엔 달산령(807ｍ)과 먼멧재(730ｍ)가 우뚝하다. 북쪽은 휴전선이다. 그 너머로 금강산의 봉우리 일부가 걸개그림처럼 펼쳐져 있다. 먼 길 달려 양구까지 온 것도 이 모습 한번 보자는 뜻이었다. 그 노고에 자연은 넘치도록 보상을 해 줬다. 펀치볼 주변엔 이른바 4대 안보 관광지가 있다. 을지전망대와 제4땅굴, 통일관, 양구 전쟁기념관 등이다. 을지전망대는 군사분계선 1㎞ 남쪽의 가칠봉 능선에 있다. 비무장지대 남방 한계선에서 가장 가까운 전망대다. 펀치볼 전체를 조망할 수 있어 안개가 차오르는 겨울철에 사진작가들이 즐겨 찾는다. 제4땅굴은 1990년 3월 양구 동북쪽 26㎞ 지점 비무장지대 안에서 발견됐다. 군사분계선에서 1.2㎞ 떨어졌다. 을지전망대와 제4땅굴은 해안면 통일관에서 신청서를 작성한 후 갈 수 있다. 전쟁기념관은 통일관 바로 옆에 있다. 양구까지 와서 박수근미술관을 둘러보지 않을 수 없다. 양구는 박수근(1914∼1965)이 나고 자란 곳이다. 정림리 생가터에 2002년 박수근미술관이 조성됐다. 미술관을 중심으로 아담한 정원과 숲길이 조성돼 있어 가족 나들이를 하기에도 손색이 없다. 미술관은 언뜻 산성을 연상하게 할 만큼 견고한 외벽을 둘렀다. 바로 옆에는 포스트모더니즘풍의 건물이 함께 서 있다. 상충되는 이미지의 건축물들이 고향의 색감 아래 혼재돼 있다. 미술관에서는 박수근이 그린 그림과 삶의 편린들을 확인할 수 있다. 가족들과의 애틋한 사연, 당대와 불화한 예술인의 쓰디쓴 인생 역정 등을 엿볼 수 있다. 미술관은 박수근의 유품, 습작, 판화, 삽화 등을 상설 전시하는 기념전시실 두 동과 기념품 판매장으로 나뉜다. 미술관 밖은 개울가다. 빨래하는 아낙들의 모습을 소재로 수많은 걸작들을 쏟아낸 현장이다. 박수근 동상은 기념사진 명소다. 원래 가족 사진을 모티브로 제작됐는데, 사진에서는 ‘난닝구’를 입고 있지만, 동상은 와이셔츠를 입고 있는 게 차이다. 박수근 화백 작고 50주년인 올해 양구 박수근미술관에서 다양한 기념 전시회가 마련된다. 별 헤는 겨울밤을 체험하고 싶다면 국토정중앙천문대를 찾으시라. ‘한반도의 배꼽’이라는 양구의 정중앙점 부근에 건설된 천문대다. 천체투영실에서는 의자에 누워 가상의 밤하늘과 우주여행을 떠날 수 있다. ‘우주 이야기’를 담은 공상과학영화, 별자리와 우주에 대한 3D 영상 등을 관람할 수 있다. 천문대의 특성상 관람 시작 시간이 늦다. 양구의 여러 명소들을 둘러보고 와도 늦지 않다. 오후 2시부터 관람이 가능하며 대신 밤늦게까지 여유 있게 관람할 수 있다. 글 사진 손원천 기자 angler@seoul.co.kr ■여행수첩(지역번호 033) →가는 길:서울에서 46번 국도를 타고 춘천을 지나 양구로 향한다. 양구읍에선 453번 지방도로를 따라가면 돌산령 터널을 지나 해안면이다. 옛길은 돌산령터널 직전에 우측 옛길 입구로 올라가야 한다. 한데 옛길로 가면 풍경은 좋지만 겨울에는 제설 작업이 안 돼 위험할 수 있다. 46번 국도 대신 서울춘천고속도로를 이용하는 방법도 있다. 국도보다 다소 빠르게 갈 수 있다. 양구북한관 480-2674. 양구의 명소 두타연은 동절기에 오전 9시~오후 4시까지 출입할 수 있다. 월요일은 쉰다. 이목정안내소 482-8449. 숲 해설가와 함께 ‘펀치볼 둘레길’을 돌아보려면 양구국유림관리소(481-8565)에 예약해야 한다. 박수근미술관(480-2284)은 양구 초입, 국토정중앙천문대(480-2586)는 도촌리에 있다. →맛집:해안면의 정주골(481-6777)은 시래기고등어찜, 산채정식 등을 잘 한다. 시래원(481-4200)은 시래기정식, 시래기닭찜을 내준다. 남면 도촌리에 있다. 광치막국수(481-4095)는 막국수와 돼지고기 편육이 맛있는 집. 양구 읍내의 석장골오골계식당(482-0801)에선 갖은 양념에 잰 오골계를 숯불에 구워 먹는다. →잘 곳:양구 KCP호텔(482-7700)이 가장 추천할 만한 숙소다. 한국관광공사의 베니키아 호텔 체인에 가입돼 있다. 읍내에선 센츄럴모텔(481-2121)이 깔끔한 편. 남면의 광치자연휴양림(482-3115)도 인기다. 해안면 쪽에는 평화펜션(481-5672), 펀치볼민박(481-0878) 등이 있다.