작은 고추가 맵다는 속담도 있지만 대개 몸집이 클 수록 강한 힘을 가진 경우가 사실 더 흔하다. 망원경 역시 더 클수록 좋다는 것은 물론 단순한 진리라고 할 수 있다. 망원경의 경우 구경이 클수록 당연히 빛을 모으는 면적도 커지고 그만큼 상세한 이미지를 구할 수 있다. 더 큰 망원경 만들기는 사실 망원경을 개발한 초창기부터 지금까지 계속되어온 천문학자들의 숙원 사업이었다. 더 크고 강력한 망원경이 있으면 더 멀리 떨어진 천체의 이미지를 더 상세하게 구할 수 있기 때문이다. 그때마다 당시의 기술로 가장 큰 망원경을 만들었던 과학자들은 계속해서 기술적인 한계를 뛰어넘으면서 현대에 와서는 VLT (Very Large Telescope) 나 켁 망원경 (Keck Telescope) 처럼 8-10 미터급 주경 (主鏡, primary mirror, 망원경의 반사경 가운데 가장 지름이 크고 빛을 최초로 모으는 거울. 보통 망원경의 구경은 이를 의미한다) 을 지닌 거대 망원경을 사용하거나 허블 우주 망원경처럼 아예 우주에 망원경을 쏘아 올리는 수준까지 진보했다. 이런 고성능 망원경들의 활약 덕분에 인류는 전례 없이 정확하게 우주의 모습을 연구할 수 있게 되었다. 그럼에도 불구하고 아직 인류는 우주에 대해서 모르는 것이 너무 많다. 학문적 발전과 인간의 끊임없는 호기심을 충족시키기 위해서 과학자들은 더 강력한 차세대 망원경을 준비 중에 있다. 두 번째로 중요한 기술적 진보는 하나의 큰 거울을 만드는 대신 작은 거울 여러 개로 비슷한 일을 할 수 있게 되었다는 것이다. 하와이의 켁 망원경에서 등에서 성공적으로 사용되고 있는 이 기술은 지름 10m 이상급 망원경을 만드는데 큰 기여를 했다. 단순하게 생각하면 거울 여러 개를 만드는 일이 어렵지 않을 것 같지만 이 거울들이 모여서 정확한 상을 맺게 하는 일은 상당한 기술적 난이도를 필요로 하는 일이다. 이것이 가능해지면서 이제 과학자들은 20m, 30m, 심지어 40 m급 초대형 망원경도 더 이상 꿈이 아니라는 사실을 깨달았다. - 7개의 거울이 모여 초대형 망원경을 이루다 기존의 10m급 망원경을 크게 뛰어넘는 차세대 거대 망원경 가운데서 비교적 근시일 내로 완성이 될 가능성이 높은 망원경으로 거대 마젤란 망원경 (Giant Magellan Telescope, GMT) 이 있다. GMT 는 7개의 8.4m급 거울이 하나의 큰 거울을 이룬다. 현재 기술로 만들 수 있는 가장 단일 거울의 크기가 그 정도이기 때문이다. 이렇게 모인 거울은 분해능으로 봤을 때 지름 24.5m 급 단일 거울과 비슷하며 빛을 모으는 능력에서는 지름 22 미터급 단일 거울과 비슷한 능력을 발휘한다. 빛을 모으는 면적은 총 368㎡ (약 111 평) 에 달한다. 그리고 이 거대한 주경 덕분에 망원경의 움직이는 부분의 무게만 1100t에 달한다. 이를 정교하게 조절해서 저 멀리 은하와 별을 관측할 수 있다는 것 자체가 현대 과학의 경이라고 할 수 있다. 현재 GMT 의 7개의 거울 가운데 첫 번째 거울은 2005년부터 제작에 들어가 현재 완성되었는데 연마를 마친 상태에서 표면 오차는 19 나노미터에 불과하다고 한다. 두 번째 거울은 2012 년 제작에 들어가 현재 표면 가공 중이며, 2013년에는 3번째 거울이 2014년 말에는 4번째 거울이 제에 들어갈 예정이다. 완성은 2020 – 2021년을 목표로 하고 있는데 워낙 막대한 제작비가 들어가는 만큼 10개의 기관에서 서로 공동 투자를 통해서 이를 건설하고 있다. GMT는 우리에게도 익숙한데 사실 이 10개 기관 가운데 한국 천문 연구원이 있기 때문이다. 앞으로 GMT가 완성되면 우리 나라 천문학자들도 보다 활발하게 연구에 참여할 수 있을 것으로 크게 기대되고 있다. GMT 의 분해능 (두 점을 분해해 볼 수 있는 최소의 각 거리) 은 천문학에 획기적인 발전을 가져온 허블 우주 망원경의 10배 수준이기 때문에 이에 대한 기대가 매우 크다. - 30m급 망원경 TMT 한편 하와이의 마우나 케아 관측소 (Mauna Kea Observatory) 에는 이보다 더 거대한 망원경의 건설이 시작되고 있다. 역시 작은 거울을 모아서 큰 거울을 만드는 방식은 동일하고 적응 광학 기술의 일종인 MCAO (Multi - Conjugate Adaptive Optics) 를 사용하는 것도 유사하다. 이 망원경은 30m급 주경을 지닌 망원경인데, 그래서 이름도 간단히 30m 망원경 (Thirty Meter Telescope, TMT) 이다. 혹시 나중에 다른 이름이 명명될지는 모르겠지만 매우 정직한 이름이라고 할 수 있다. 그런데 이 망원경은 그 거대한 크기 때문에 이를 하와이 원주민들이 신성시 하는 마우나 케아 산 정산 지역에 건설할 경우 주변 생태계와 환경을 훼손을 우려가 제기되기도 했다. 따라서 건설도 되기 전에 장소가 변경될 뻔 했으나 하와이 토지 및 자연 자원 관리국 (Board of Land and Natural Resources (BLNR)) 은 건설에 있어 최대한 주의를 하는 조건으로 결국 이를 승인해서 미국 역사상 가장 거대한 망원경이 하와이에 건설되게 됐다고 한다. TMT 는 대략 9억 7000만 달러에서 14억 달러 규모의 대형 프로젝트로 캘리포니아 공과대학 같은 미국 내 기관뿐 아니라 중국, 일본, 인도 등 다국적 파트너와 함께 진행되는 프로젝트이다. 망원경의 주경은 앞서 말한 대로 30m에 달하는데 이를 1.4m 지름 육각형 거울 492개를 벌집처럼 붙여서 만든다. 이렇게 많은 거울들이 마치 하나의 거울처럼 완벽하게 맞물려서 초점을 맞추는 것은 기술적으로 간단한 문제는 아니다. TMT 가 성공적으로 건설된다면 사실상 망원경 거울 제조기술에 있어서 신기원이 이룩되는 셈이다. 완성 예상 시점은 2021~2022년 사이다. - 누구도 범접할 수 없는 거대한 크기 E-ELT 그런데 사실 현재 계획 중인 것 가운데 가장 거대한 크기의 망원경은 TMT가 아니다. GMT 와 TMT 를 능가하는 초대형 지상 망원경이 계획 중에 있는데, 바로 유럽 남방 천문대(ESO) 가 계획 중인 유럽 초거대 망원경 European Extremely Large Telescope (E-ELT) 가 그것이다. 비록 초기 계획에서 다소 축소되었으나 주경의 지름만 39.3m에 달한다. 처음 계획했던 42m급 주경은 너무 제작비가 많이 들었기 때문이다. 그러나 줄어든 제작비마저도 지상 망원경 가운데서는 가장 비싼 10억 5500만 유로로 추정되며 사실 건설과정에서는 이보다 더 늘어날 가능성이 높다. 이 망원경은 유럽 남방 천문대는 말할 것도 없고 천문학 역사상 가장 거대한 망원경이다. 따라서 이제까지 개발된 지상 망원경 가운데 가장 비싼 건설비를 자랑하는 것은 물론 기술적인 리스크도 상당한 수준에 달한다. 무려 798개의 육각형 모양의 거울이 벌집처럼 모여서 하나의 큰 거울을 만드는데 각각의 거울은 1.45m의 지름을 가지고 있지만 두께는 50mm에 지나지 않는다. 사실 문제는 이렇게 큰 거울을 만드는 것보다 이렇게 많은 거울로 구성된 하나의 주경이 정확히 상을 맺을 수 있도록 초점이 맞아야 한다는 것이다. 이를 위해서 6000개가 넘는 액추에이터가 초당 수천 번씩 위치를 수정해 정확한 상을 맺을 수 있도록 작동할 계획이라고 한다. 사실 한 번도 시도된 적이 없는 수준의 기술적 난이도이긴 하지만 ESO의 과학자들은 성공을 위해 노력하고 있다. E-ELT는 2014년 7월 마침내 첫 삽을 뜨기 시작했으며 앞으로 오랜 대장정을 거쳐 2022년 완공을 목표로 삼고 있다. 관측이 시작되는 것은 10년 후인 2024년이다. 역사상 가장 큰 광학/근적외선 망원경인 E-ELT는 허블 우주 망원경에 비해서 무려 15배나 선명한 이미지를 얻을 수 있으며 이를 통해 과학자들은 허블 우주 망원경으로도 작은 점에 불과하게 보였던 우주 초기의 은하의 이미지를 상세하게 분석할 수도 있을 것이다. 또 그 강력한 성능으로 지금까지 간접적인 방법으로 밖에 그 존재를 증명할 수 있었던 외계 행성들의 이미지를 직접 얻을 수도 있을 것이다. 2020년 이후 완성될 이런 초대형 망원경들은 인류의 지식을 더 확장하는 첨병이 될 것이다. 이와 동시에 우주에는 이제 수명이 다해가는 허블 우주 망원경을 대신할 제임스 웹 우주 망원경이 발사될 것이다. 이와 같은 기술 혁신의 끝이 어디일지는 알 수 없지만 이들 덕분에 미래 인류의 지식은 지금보다 분명히 훨씬 진보할 것이다. 고든 정 통신원 jjy0501@naver.com

지구로 부터 약 450광년 떨어진 황소자리에서 행성이 탄생하는 모습을 담은 선명한 장면이 망원경에 포착됐다. 최근 국제천문학 공동연구팀은 칠레 ALMA 전파망원경으로 관측한 행성의 탄생 모습을 담은 역대 가장 선명한 이미지를 공개했다. 사진 속 디스크 중앙에 위치한 것이 우리의 태양같은 별인 'HL Tau'로 나이가 채 100만년도 안돼 아기별에 속한다. 이 관측이 상당한 연구가치를 갖는 이유는 수많은 시간을 거쳐 이 (원시행성) 디스크 속에서 지구와 같은 행성, 소행성, 혜성 등이 만들어지기 때문이다. 일반적으로 태양(별)은 오랜시간 우주의 수많은 가스와 먼지가 뭉친 후 핵융합을 거쳐 탄생한다. 그리고 여기서 남은 가스와 같은 '재료'로 형성되는 것이 바로 행성으로 태양계 역시 이같은 과정을 거쳐 현재의 지구가 탄생한 것으로 추측되고 있다. 따라서 이번 관측은 초기 태양계가 어떻게 형성됐는지 알아낼 수 있는 소중한 자료가 된다. 유럽남방천문대 팀 드 쥬 박사는 "오늘날 우리가 알고있는 행성 탄생에 대한 지식은 말 그대로 이론일 뿐" 이라면서 "이번에 실제 촬영된 이 이미지는 이같은 이론의 증거가 된 것" 이라고 의미를 부여했다. 영국 옥스퍼드 대학 천체물리학자 아파지타 버마 박사도 "행성이 생성되는 초창기의 모습을 관찰할 수 있게 됐다" 면서 "기존 예상보다 훨씬 빠른 속도로 행성계가 형성되는 것으로 보인다"고 덧붙였다. 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

한 70대 아마추어 천문학자가 집 뒷마당에서 포착한 놀라운 우주 초신성 사진이 화제를 모으고 있다. 영국 일간지 데일리메일은 화학자이자 아마추어 천문학자인 에릭 콜스(70) 그의 집 뒷마당에서 잡아낸 아름다운 초신성 사진 이미지들을 27일(현지시간) 공개했다. 콜스는 서로 다른 필터로 이뤄진 다섯 개의 천문 관측 망원경을 미국 일리노이 주(州)에 위치한 뒷마당에 설치해놓은 뒤 보통 육안으로는 확인하기 어려운 화려한 초신성, 백색왜성, 별 폭발 사진을 촬영해냈다. 일반적으로 별은 수명이 다할 때 평소보다 수억 배 밝은 빛을 뿜어내다가 서서히 낮아지는데 우리는 해당 단계를 ‘슈퍼노바’(supernova) 즉, 초신성(超新星) 단계라 부른다. 별이 진화되는 가장 마지막 단계임에도 ‘초신성’이라는 명칭이 붙은 이유는 순간적으로 폭발하는 모습이 마치 새로 태어나는 것처럼 보이기 때문이다. 보통 초신성 단계에 이르기 전, 별들은 항성진화의 마지막 단계인 백색왜성(white dwarf)이 된다. 이는 항성이 표면 물질을 우주공간으로 방출한 뒤, 남은 물질들이 융합돼 형성되는 청백색의 별로 질량은 태양의 1.4배 이하, 크기는 지구와 비슷하다. 만일 인근에 거성이 존재한다면 이와 핵융합 반응을 일으키다 거성 쪽으로 항성 물질이 유입되며 초신성 폭발이 나타나게 된다. 특히 천문학계에서는 초신성 현상에서 파생되는 잔해물질에 큰 관심을 갖고 있는데 그 이유는 해당 잔해에 우주형성 과정의 비밀이 담겨 있는 것으로 추정되기 때문이다. 학계에서는 우주생성 초기부터 현재까지 우주 중원소량을 증가시킨 주요 원인이 초신성 폭발 때문으로 보고 있다. 조우상 기자 wscho@seoul.co.kr

좀처럼 관측하기 힘든 신성의 폭발 모습이 사상 처음으로 포착됐다. 최근 국제 공동 천문학 연구팀은 신성이 핵융합해 폭발하는 생생한 모습을 사상 처음으로 관측하는데 성공했다는 연구결과를 유명 과학저널 네이처(Nature) 최신호에 발표했다. 우리나라에서는 객성(客星)이라 부르는 신성(新星·Nova)은 평소 망원경을 통해서도 잘 보이지 않던 어두운 별이 갑자기 밝아졌다 다시 원래대로 돌아가는 현상을 말한다. 우리 은하계 안에는 매년 수십 개의 신성이 출현하는 것으로 추산되며 대부분 천문학자들은 폭발 후 흘러나오는 에너지를 통해 이를 확인한다. 이번에 폭발 상황을 '라이브' 처럼 전해준 별은 '노바 델피누스 2013'(Nova Delphinus 2013)으로 명명됐으며 이름에서 알 수 있듯 이 별은 지난해 8월 태양에서 1만 4800광년 떨어진 '돌고래 자리'(constellation Delphinus)에서 포착됐다. 특히 이번 연구 성과 중 하나는 신성 폭발이 과거 생각보다 훨씬 더 복잡한 모습을 보인다는 점이다. 일반적으로 신성 현상은 백색왜성에서 일어난다. 항성 진화의 마지막 단계로 죽은 별인 백색왜성(white dwarf)은 주위 궤도의 동반성으로 부터 수소와 같은 에너지를 쭉쭉 빨아들인다. 이 수소를 흡수한 백색왜성이 표면에 대략 200m 깊이의 '수소바다'를 만들면 결국 핵융합을 일으켜 몇 광년 떨어진 곳에서도 관측이 가능한 폭발을 일으킨다. 바로 신성 현상으로 그 규모가 크면 초신성 폭발로 분류하기도 한다. 문제는 이 현상이 갑자기 일어나 좀처럼 초기부터 관측하기 쉽지 않았다는 점이다. 연구에 참여한 미국 조지아 대학 게일 섀퍼 교수는 "이번 발견은 극도로 운이 좋은 케이스" 라면서 "초신성 폭발이 별의 종말을 의미하는 것이라면 신성 폭발은 별의 표면에서 발생하는 것이기 때문에 반복해서 일어난다" 고 설명했다. 이어 "신성 폭발 여파는 첫날 지구 궤도 만한 사이즈에서 이틀 후 화성 궤도, 43일이 지났을 때 해왕성 궤도 만큼이나 멀리 퍼져나갔다" 면서 "폭발 형태가 구체가 아닌 폭이 13% 넓은 타원형의 모습이었다"고 덧붙였다. 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

천문학자들이 허블 우주망원경으로도 볼 수 없었던 가장 멀리 떨어진 은하 중 하나를 이른바 ‘우주 돋보기’라고 할 수 있는 중력렌즈를 이용해 관측하는 데 성공했다고 나사(NASA, 미국항공우주국)가 16일(현지시간) 발표했다. 지구로부터 약 130억 광년 거리에 있는 것으로 계산되는 이 은하는 빙산의 일각일 수는 있지만 우주 초기의 모습을 엿볼 수 있다고 관련 학자들은 말한다. 연구를 이끈 미 칼텍(캘리포니아공과대)의 천문학자 아디 지트린 박사는 “이 작은 은하는 우주의 시발점인 빅뱅이 발생한지 5억년쯤 지났을 때부터 존재한 것으로, 관측 사상 가장 먼거리에 있는 은하 중 하나”라고 설명했다. 이번 연구는 허블은 물론 스피처 우주망원경과 찬드라 X선망원경이 함께 하는 ‘프론티어 필드’라는 협력 프로그램의 일환이다. 공동 연구팀은 지구로부터 약 35억 광년 거리에 있는 ‘아벨 2744’라는 거대 은하단을 관측 대상으로 삼았다. 이 거대 은하단의 엄청난 중력은 공간을 구부려 훨씬 멀리 떨어진 배경 은하들의 모습을 더 밝게 확대해 보여주는 ‘중력렌즈’로 활용됐다. 말 그대로 우주의 돋보기를 사용해 무려 130억 광년에 달하는 거리에 있는 관측 사상 가장 먼 은하들을 포착하는 데 성공한 것이다. 이들 은하는 중력렌즈 효과로 원래 관측될 크기보다 최소 10~20배 더 확대돼 나타난다. 관측된 은하는 우리 은하인 은하수보다 훨씬 작은 데 지름이 약 850광년으로 측정됐다. 은하수에서는 매년 하나의 별이 탄생하는 데 이 은하에서는 3년 간격으로 별이 형성되고 있다고 한다. 지트린 박사는 이 은하의 크기와 질량이 작다는 점을 감안하면 실제로는 빠르고 효율적으로 진화가 이뤄지고 있는 것이라고 설명했다. 한편 이번 연구성과는 지난달 ‘천체물리학 저널 레터’(The Astrophysical Journal Letters) 온라인판에 게재됐다. 사진=NASA윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

우리 우주의 초기 모습을 보여주는 두 은하를 천문학자들이 확인했다. 이들 은하는 마치 매마르고 척박한 땅에서 싹을 틔우려고 애쓰는 꽃처럼 엄청나게 더딘 속도로 별을 형성하며 확장하고 있는 것으로 나타났다.미국항공우주국(NASA, 나사) 산하 적외선처리·분석센터(IPAC) 등이 참여한 국제 연구진은 나사의 스피처 우주망원경과 은하진화탐사선(GALEX, 겔렉스), 그리고 유럽우주기구(ESA, 에사)의 허셜 우주망원경의 임무로 수집된 데이터를 사용해 일반적인 은하보다 진화 속도가 10배 가량 느린 두 은하를 확인했다. 이들 은하의 확인은 천문학자들이 우리 우주에서 최초의 별이 어떻게 탄생하게 됐는지를 알아내는 데 도움이 된다. 연구에서 검토된 은하 속 별들은 수십 억 년 전에 최초의 별이 열악한 상태에서 생성되는 과정을 설명할 수 있다. 당시 우주는 수소와 헬륨보다 무거운 원소인 철과 같은 ‘중금속’이 매우 부족한 상황이었다. 연구에 참여한 IPAC의 수장인 조지 헬루 박사는 “우주에서 중금속은 어떤 면에서 별의 형성을 돕기 위한 비료로 작용한다”고 설명했다.중국 난징대 출신 쉬용(Yong Shi) 연구원이 이끈 이번 연구에서는 ‘육분의자리 A’(Sextans A)와 ‘ESO 146-G14’로 불리는 두 저(低)성장 은하를 주목했다. 첫 번째 은하는 지구로부터 약 450만 광년 떨어져 있으며, 또 다른 은하는 이보다 7만 광년 더 떨어져 있어 상대적(?)으로 그리 멀지 않은 곳에 있기 때문이다. 이런 류의 은하를 천문학자들은 ‘대기만성형’이라고 말한다. 헬루 박사는 “금속이 부족한 은하는 초기 우주에서부터 남겨진 섬들과 같다”면서 “상대적으로 우리와 가까이 있어 특히 과거의 창(窓)을 보여준다”고 말했다. 하지만 이런 은하는 상대적으로 가깝다는 것이지 아직 제대로 관측하기에는 너무 희미해 초기 별 형성 과정을 연구하는 데 어려움이 있다고 한다. 연구진은 이런 문제를 다중 파장이라는 접근 방식으로 해결하려 하고 있다. 빛 중에서 파장이 가장 긴 적외선을 관측한 허셜의 데이터는 천문학자들이 차가운 먼지 속에 파묻혀 있는 별들을 볼 수 있게 했다. 그런 먼지는 우주 영역에서 별 형성의 재료인 가스의 총량을 나타낸다. 다른 망원경들을 사용한 관측에서는 이 먼지가 차가워 관측이 어렵다. 반면 허셜은 그런 먼지가 발하는 아주 약한 빛을 포착할 수 있었다. 연구진은 미국 뉴멕시코주(州) 소코로에 있는 국립전파천문대(NRAO)의 젠스키 전파 망원경망(VLA)과 호주 나라브리에 있는 호주전파망원경배열(ATCA)에서 은하 일부 가스를 전파 측정했고, 스피처와 겔렉스에 보관돼 있던 데이터를 사용해 별 형성 비율을 분석했다. 스피처는 새롭게 탄생한 별들에 의해 달궈진 먼지로부터 나온 더 짧은 파장의 적외선을 관측했고 겔렉스는 빛을 발하는 별에서 나온 자외선을 포착했다. 천문학자들은 이런 데이터를 합쳐 이런 ‘대기만성’ 은하가 일반 은하보다 10배 정도 늦게 별을 형성하며 성장하는 것을 밝혀냈다. 연구를 이끈 쉬용 연구원은 “별의 형성은 그런 환경에서 매우 비효율적”이라면서 “극도로 금속이 부족한 인근 은하는 수십 억 년 전에 우리 은하의 모습을 아는 가장 좋은 방법”이라고 말했다. 한편 이번 연구성과는 세계적인 학술지 네이처(Nature) 16일 자로 게재됐다. 사진=ESA/NASA/JPL-Caltech/NRAO 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

태초의 우주 모습을 간직한 두 은하를 천문학자들이 확인했다. 이들 ‘느림보’ 은하는 마치 매마르고 척박한 땅에서 싹을 틔우려고 애쓰는 꽃처럼 엄청나게 더딘 속도로 별을 형성하며 확장하고 있는 것으로 나타났다.미국항공우주국(NASA, 나사) 산하 적외선처리·분석센터(IPAC) 등이 참여한 국제 연구진은 나사의 스피처 우주망원경과 은하진화탐사선(GALEX, 겔렉스), 그리고 유럽우주기구(ESA, 에사)의 허셜 우주망원경의 임무로 수집된 데이터를 사용해 일반적인 은하보다 진화 속도가 10배 가량 느린 두 은하를 확인했다. 이들 은하의 확인은 천문학자들이 우리 우주에서 최초의 별이 어떻게 탄생하게 됐는지를 알아내는 데 도움이 된다. 연구에서 검토된 은하 속 별들은 수십 억 년 전에 최초의 별이 열악한 상태에서 생성되는 과정을 설명할 수 있다. 당시 우주는 수소와 헬륨보다 무거운 원소인 철과 같은 ‘중금속’이 매우 부족한 상황이었다. 연구에 참여한 IPAC의 수장인 조지 헬루 박사는 “우주에서 중금속은 어떤 면에서 별의 형성을 돕기 위한 비료로 작용한다”고 설명했다.중국 난징대 출신 쉬용(Yong Shi) 연구원이 이끈 이번 연구에서는 ‘육분의자리 A’(Sextans A)와 ‘ESO 146-G14’로 불리는 두 저(低)성장 은하를 주목했다. 첫 번째 은하는 지구로부터 약 450만 광년 떨어져 있으며, 또 다른 은하는 이보다 7만 광년 더 떨어져 있어 상대적(?)으로 그리 멀지 않은 곳에 있기 때문이다. 이런 류의 은하를 천문학자들은 ‘대기만성형’이라고 말한다. 헬루 박사는 “금속이 부족한 은하는 초기 우주에서부터 남겨진 섬들과 같다”면서 “상대적으로 우리와 가까이 있어 특히 과거의 창(窓)을 보여준다”고 말했다. 하지만 이런 은하는 상대적으로 가깝다는 것이지 아직 제대로 관측하기에는 너무 희미해 초기 별 형성 과정을 연구하는 데 어려움이 있다고 한다. 연구진은 이런 문제를 다중 파장이라는 접근 방식으로 해결하려 하고 있다. 빛 중에서 파장이 가장 긴 적외선을 관측한 허셜의 데이터는 천문학자들이 차가운 먼지 속에 파묻혀 있는 별들을 볼 수 있게 했다. 그런 먼지는 우주 영역에서 별 형성의 재료인 가스의 총량을 나타낸다. 다른 망원경들을 사용한 관측에서는 이 먼지가 차가워 관측이 어렵다. 반면 허셜은 그런 먼지가 발하는 아주 약한 빛을 포착할 수 있었다. 연구진은 미국 뉴멕시코주(州) 소코로에 있는 국립전파천문대(NRAO)의 젠스키 전파 망원경망(VLA)과 호주 나라브리에 있는 호주전파망원경배열(ATCA)에서 은하 일부 가스를 전파 측정했고, 스피처와 겔렉스에 보관돼 있던 데이터를 사용해 별 형성 비율을 분석했다. 스피처는 새롭게 탄생한 별들에 의해 달궈진 먼지로부터 나온 더 짧은 파장의 적외선을 관측했고 겔렉스는 빛을 발하는 별에서 나온 자외선을 포착했다. 천문학자들은 이런 데이터를 합쳐 이런 ‘대기만성’ 은하가 일반 은하보다 10배 정도 늦게 별을 형성하며 성장하는 것을 밝혀냈다. 연구를 이끈 쉬용 연구원은 “별의 형성은 그런 환경에서 매우 비효율적”이라면서 “극도로 금속이 부족한 인근 은하는 수십 억 년 전에 우리 은하의 모습을 아는 가장 좋은 방법”이라고 말했다. 한편 이번 연구성과는 세계적인 학술지 네이처(Nature) 16일 자로 게재됐다. 사진=ESA/NASA/JPL-Caltech/NRAO 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

불과 5000만 년 전에 '고요의 바다'로 불리는 달에서 화산 활동이 있었다는 연구결과가 나왔다.최근 미국 애리조나 대학 연구팀은 나사의 달 정찰 궤도탐사선 LRO(Lunar Reconnaissance Orbiter)가 촬영한 데이터를 바탕으로 달의 용암 흔적을 분석한 연구결과를 발표했다. 이 논문에 학계의 관심이 쏠린 이유는 달의 역사가 새로 씌여질 수 있는 내용을 담고있기 때문이다. 일반적으로 35억 ~10억 년 전까지 달에서도 지구와 마찬가지로 화산 활동이 있었다는 것이 학계의 정설이다. 그러나 이번 연구결과 지구에 공룡이 뛰놀던 5000만 년 전에도 달에서 화산활동으로 용암이 흘러나왔다는 주장이 제기됐다. 연구팀이 주목한 것은 지구에서는 육안으로 보이지 않는 달의 어두운 평지를 덮은 70개의 작은 용암의 흔적들이다. 연구를 이끈 사라 브라덴 박사는 "최대 500m를 넘지 않는 이 흔적들을 분석한 결과 마지막 화산 활동이 5000만년 전까지도 달 곳곳에서 이어졌음을 알 수 있었다" 면서 "과거 이론보다 훨씬 앞당겨진 셈으로 1000만년 전에도 화산활동이 일어났다는 다른 학자들의 주장도 있다"고 밝혔다. 이어 "만약 우리 주장이 맞다면 현재도 달 안에는 여전히 방사성 물질이 존재할 수 있고 이는 과거 아폴로 우주인이 가져온 월석의 나이를 다시 계산하는 계기가 될 수 있다"고 덧붙였다. 　 한편 달은 인류에게 가장 친숙한 천체지만 현재까지도 정확히 어떻게 생성됐는지 밝혀지지 않았다. 그간 달의 생성에 대한 이론은 다양하게 제기되어 왔다. 처음 달 ‘출생의 비밀’을 들춰낸 것은 찰스 다윈의 아들인 천문학자 조지 다윈(1845~1912)이다. 그는 생성 초기의 지구가 두 부분으로 쪼개지면서 달이 만들어진 것이라고 주장했다. 이후 이와 관련된 다양한 학설이 나왔지만 현재까지 가장 정설로 받아들여지는 주장이 바로 ‘자이언트 임팩트’(Gaint Impact)설이다. 이 이론은 45억 년 전 초기 지구가 소위 테이아(Theia)라 불리는 거대 천체와 충돌했으며 이 결과로 탄생한 것이 ‘달’이라는 설이다. 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

우리 태양보다 약 5만 배 이상 거대한 질량을 가진 우주 최초 항성의 죽음 순간이 재현됐다. 미국 캘리포니아 대학 산타크루즈 캠퍼스는 해당 교 천체물리학과, 미네소타 대학 공동연구진이 1세대 초기 항성은 다른 항성과 달리 소멸 후 블랙홀화 되지 않았으며, 해당 과정에서 방출된 많은 화학 분자들이 오늘 날의 우주 전반 체계의 기초가 됐다는 점을 컴퓨터 시뮬레이션 재현을 통해 알아냈다고 29일(현지시간) 밝혔다. 연구진이 1세대 항성에 주목한 이유는 이들에게 우주 형성과정의 비밀이 숨겨져 있을 것으로 추측했기 때문이다. 특히 현재 우주 공간을 구성하고 있는 수소, 헬륨 등의 원소보다 더욱 무겁고 강력했던 최초 우주 원소의 등장이 이 1세대 항성의 소멸과 함께 나타났을 것으로 연구진은 추정했다. 연구진은 1세대 항성의 죽음 순간을 다시 모델링하기 위해 다차원 특수 천체 물리학 코드 카스트로(CASTRO—a multidimensional compressible astrophysics code)를 활용했으며 항성의 수명을 추측하는 과정에서는 1차원 진화 천체 물리학 코드인 케플러(KEPLER)를 사용했다. 이후, 미 국립 에너지 연구 과학 컴퓨팅 센터(NERSC, National Energy Research Scientific Computing Center)와 미네소타 대학 슈퍼컴퓨팅 연구센터(Minnesota Supercomputing Institute at the University of Minnesota)의 슈퍼컴퓨터로 시뮬레이션 된 1세대 항성의 죽음은 엄청난 계산수식을 거치며 놀라운 광경으로 재현됐다. 시뮬레이션에 따르면, 1세대 원시 항성은 우리 태양의 55000~56000 배에 달하는 막대한 질량이 합쳐진 거대 덩어리였고 일반 상대론적 효과에 따라 서서히 붕괴되기 시작했다. 그러다 슈퍼노바(초신성)화 되면서 해당 항성은 빠른 속도로 헬륨, 산소, 마그네슘, 실리콘 등의 무거운 원소를 합성하기 시작했다. 이는 어느 순간, 붕괴를 중단하고 현 시점의 다른 슈퍼노바와는 비교되지 않는 대규모 폭발을 1세대 항성이 일으키게 된 주원인이 됐다. 해당 항성이 폭발 하면서 흩어진 무수한 화학원소들은 주변 은하의 내용을 풍부하게 구성시켰으나 특이하게도 다른 별의 죽음과 달리 해당 항성의 죽음에서는 블랙홀 생성 흔적이 발견되지 않았다. 때문에 이것이 오늘 날의 우주 공간을 구성시킨 시발점이라는 가정을 연구진은 내리게 됐다. 이 모든 놀라운 순간은 슈퍼컴퓨터에 의한 철저한 계산 수식 결과로 이뤄진 것이며 마치 아름다운 추상화를 연상시키는 별의 죽음 순간은 미국 버클리 연구소가 개발한 시각화 모델링 툴인 ‘VisIt’로 형상화됐다.연구진은 “이는 기존 항성 죽음과 초신성 발생과정 연구에 새로운 물리적 프로세스를 제공한다는 점에서 의미가 크다”고 밝혔다. 한편 이 연구결과는 국제학술지 ‘천체물리학 저널(Astrophysical Journal)’에 게재됐다. 사진=UCSC, Astrophysical Journal 조우상 기자 wscho@seoul.co.kr

취임 후 미국을 처음 방문한 김관진 청와대 국가안보실장이 지난 15일(현지시간) 미 국방부에서 무기 매매 등 군수를 총괄하는 고위 당국자와 비공개로 만나 국산 고등훈련기 T50 판매 의사를 적극적으로 밝힌 것으로 알려졌다. 미 측도 긍정적 입장이어서 결과가 주목된다. 워싱턴 군 소식통은 16일 “김 실장이 15일 프랭크 켄들 미 국방부 조달·기술·군수 담당 차관을 비공개로 만나 국산 고등훈련기 T50 판매에 대한 의사를 적극적으로 밝히고 미 측과 의견을 나눴다”며 “국방부 장관 출신인 김 실장이 T50 수출에 관심이 높아 미 측 담당 차관과 별도로 만나 협의한 것”이라고 밝혔다. 이 소식통은 “미국도 지난 7월 실사팀이 방한한 뒤 긍정적으로 평가했다”고 덧붙였다. 미 공군은 2017년을 목표로 고등훈련기(TX) 300대를 시작으로 최종 600대까지 구입하는 방안을 추진 중이며 현재 판매처 실사 등 사전 조사 단계인 것으로 알려졌다. 다른 소식통은 “미 측이 조만간 공식 구매 공고를 낼 것으로 보이는데 한국 외에도 스웨덴, 이탈리아, 영국 등이 물밑 경쟁을 벌이고 있고 그 가운데 한국과 스웨덴이 유력하다”고 전했다. 한국 T50은 한국항공우주산업(KAI)이 록히드마틴과 손잡고 개발했다. 스웨덴은 사브와 미 보잉이 공동 개발한 JAS39 그리펜 개량형을 앞세워 공략하고 있다. T50은 대당 300억원 수준으로 300대를 판매하면 10조원, 600대를 모두 수출할 경우 20조원 규모에 이른다. 소식통은 “초기 300대 계약에 성공하면 전체 600대로 이어질 것”이라며 “미국에서 성공하면 전 세계적으로 1000여대의 고등훈련기 시장 수요를 선점할 수 있다는 점에서 사활을 건 경쟁을 벌여야 한다”고 강조했다. 이에 대해 방위사업청 측은 “T50 판매를 위해 다각도로 노력하고 있는 것은 사실이지만 이번에 켄들 차관과 접촉한 사실은 없다”고 부인했다. 워싱턴 김미경 특파원 chaplin7@seoul.co.kr

지구로부터 약 335광년 떨어진 곳에서 행성이 되고 싶은 거대한 원시행성이 발견돼 관심을 끌고있다. 최근 미 해군연구소 등 국제 공동연구팀은 젊은 축에 속하는 별인 HD 100546 주위를 도는 원시행성(행성의 형성 단계 중 하나로 미행성체들이 충돌하면서 만들어진 초기 행성)을 발견했다고 발표했다. 장차 진짜 행성이 되고싶은 이 원시행성의 규모는 태양계의 ‘큰형님’인 목성의 무려 3배. 이번 발견 역시 다른 많은 과학적 발견처럼 우연히 이루어졌다. HD 100546 주위의 원시행성 디스크를 관측하던 도중 그 안에서 미묘한 변화를 감지해낸 것. 우주 먼지와 가스로 이루어진 이 디스크는 별의 주위를 돌며 성장해 가다 결국 행성을 낳는다. 이번 발견이 가치가 있는 것은 행성의 생성을 글로 만이 아닌 눈으로 직접 관찰해 볼 수 있는 기회가 되기 때문이다. 미 해군 연구소 존 카 박사는 “거대한 가스가 모여 행성이 만들어지는 것을 직접 관측해 볼 수 있는 희귀한 기회”라면서 “아마도 2년 안에 이 원시행성이 디스크 속으로 숨었다가 2030년경 재등장할 것”이라고 전망했다. 이어 “별과 원시행성과의 거리는 우리 태양과 토성과의 거리 정도” 라면서 “태양계 속 우리 지구가 어떻게 생성되고 성장해 왔는지 추측해 볼 수 있는 소중한 자료가 될 것”이라고 설명했다. 이번 연구결과는 국제학술지인 ‘천체물리학회지’(The Astrophysical Journal) 최신호에 발표됐다.　 　 　 　 　　 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

“할리우드 블록버스터 영화 부럽지 않네!” 웬만한 블록버스터 영화보다 높은 수익을 자랑하는 비디오게임이 출시돼 게임시장이 들썩이기 시작했다. 포브스, 영국 가디언 등 해외매체의 10일자 보도에 따르면 지난 9일 출시된 게임 ‘데스티니’는 700년 후 미래에서 인류와 외계인간의 전쟁을 다뤘으며, 출시 24시간도 채 지나지 않아 무려 5억 달러(약 5179억 원)에 달하는 매출을 기록했다. 번지 스튜디오가 개발하고 액티비전블리자드가 서비스하는 ‘데스티니’는 9일부터 영국, 유럽 등지의 170여개 국가 1만1000여개 소매점에서 판매됐다. ‘데스티니’의 개발 비용은 5억 달러로, 영화 ‘아바타’ 제작비(7500만 달러)를 훌쩍 뛰어넘어 제작단계부터 화제를 모은 바 있다. 제작사는 출시 단 하루 만에 초기 투자비용을 모두 회수하고 순수익을 거둬들이기 시작했다. 4년 간의 개발 끝에 탄생한 이 게임은 정체불명의 생명체로부터 지구가 파괴된 뒤 이용자들이 우주의 다양한 행성을 옮겨 다니며 외계인과 전투를 벌이고 여러 임무를 수행할 수 있으며, 온라인에 접속한 다른 이용자와도 함께 즐길 수 있다. ‘2014년 최대 게임’이라는 별명이 붙을 정도로 엄청난 수익을 기록한 게임 ‘데스티니’는 플레이스테이션4(PS4), 플레이스테이션3(PS3), X박스360 등에서 지원된다. 액티비전의 바비 코딕 대표는 “데스티니에 투자할 초기부터 성공할 것이라고 확신해왔다”면서 “데스티니는 10억 달러 브랜드 가치로 성장할 수 있을 것”이라고 기대했다. 매출 5억 달러의 기록은 실제 판매량이 아닌 소매점 출하량을 기준으로 집계된 것이기 때문에 향후 소비자 판매량과는 다소 거리가 있을 수 있지만, 출하량이 시장의 관심도를 입증한다는 점에서 ‘데스티니’가 높은 성적을 거둘 수 있을 것으로 보인다는 긍정적인 예측이 쏟아졌다. 국내에서는 다음 달 16일 정식 출시될 예정이다. 송혜민 기자 huimin0217@seoul.co.kr

“할리우드 블록버스터 영화 부럽지 않네!” 웬만한 블록버스터 영화보다 높은 수익을 자랑하는 비디오게임이 출시돼 게임시장이 들썩이기 시작했다. 포브스, 영국 가디언 등 해외매체의 10일자 보도에 따르면 지난 9일 출시된 게임 ‘데스티니’는 700년 후 미래에서 인류와 외계인간의 전쟁을 다뤘으며, 출시 24시간도 채 지나지 않아 무려 5억 달러(약 5179억 원)에 달하는 매출을 기록했다. 번지 스튜디오가 개발하고 액티비전블리자드가 서비스하는 ‘데스티니’는 9일부터 영국, 유럽 등지의 170여개 국가 1만1000여개 소매점에서 판매됐다. ‘데스티니’의 개발 비용은 5억 달러로, 영화 ‘아바타’ 제작비(7500만 달러)를 훌쩍 뛰어넘어 제작단계부터 화제를 모은 바 있다. 제작사는 출시 단 하루 만에 초기 투자비용을 모두 회수하고 순수익을 거둬들이기 시작했다. 4년 간의 개발 끝에 탄생한 이 게임은 정체불명의 생명체로부터 지구가 파괴된 뒤 이용자들이 우주의 다양한 행성을 옮겨 다니며 외계인과 전투를 벌이고 여러 임무를 수행할 수 있으며, 온라인에 접속한 다른 이용자와도 함께 즐길 수 있다. ‘2014년 최대 게임’이라는 별명이 붙을 정도로 엄청난 수익을 기록한 게임 ‘데스티니’는 플레이스테이션4(PS4), 플레이스테이션3(PS3), X박스360 등에서 지원된다. 액티비전의 바비 코딕 대표는 “데스티니에 투자할 초기부터 성공할 것이라고 확신해왔다”면서 “데스티니는 10억 달러 브랜드 가치로 성장할 수 있을 것”이라고 기대했다. 매출 5억 달러의 기록은 실제 판매량이 아닌 소매점 출하량을 기준으로 집계된 것이기 때문에 향후 소비자 판매량과는 다소 거리가 있을 수 있지만, 출하량이 시장의 관심도를 입증한다는 점에서 ‘데스티니’가 높은 성적을 거둘 수 있을 것으로 보인다는 긍정적인 예측이 쏟아졌다. 국내에서는 다음 달 16일 정식 출시될 예정이다. 송혜민 기자 huimin0217@seoul.co.kr

지난 1950년대 당시 소련 우주기관이 개에게 입혔던 ‘우주복’이 경매에 나온다. 최근 온라인 경매업체 ‘옥션나타’는 오는 13일 독일 베를린에서 유서 깊은 ‘개 우주복’의 경매를 시행한다고 밝혔다. 이번에 출품된 개 우주복은 소련의 ‘우주견’으로 유명한 벨카(Belka)와 스트렐카(Strelka)가 훈련 중 입었던 것으로 전해졌다. 이 두 마리의 견공은 지난 1960년 8월 19일 스푸트니크 5호를 타고 지구 밖으로 나가 하루 동안 지구 궤도를 선회한 후 무사히 귀환했다. 이색적인 모양의 이 개 우주복은 전체적으로 사람이 입는 것과 비슷하다. 소련의 방산업체 RSC 에너지아가 개발한 이 우주복은 코튼, 나일론, 고무, 알루미늄을 재료로 산소를 공급하는 튜브가 설치된 것이 특징. 당시 소련 연구기관은 개들에게 이 우주복을 입혀 중력 가속도 등 다양한 테스트를 진행한 후 인간이 입을 우주복에 적용시켰다. 특히 1957년에는 유기견 출신의 라이카(Laika)가 스푸트니크 2호를 타고 우주로 나가 동물 최초의 ‘우주견’이 됐으나 임무 중 과열과 스트레스로 죽었다. 인류의 초기 우주 개발에는 이처럼 동물의 숭고한 희생이 있었던 셈. 경매 업체 측은 “이 우주복 앞에는 헬멧과 결합되는 링 장치도 있다” 면서 “역사적인 가치가 높은 제품으로 예상 낙찰가는 약 8000유로(한화 1000만원)정도”라고 밝혔다. 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

NASA가 지구에서 약 2억 ㎞ 떨어진 화성에서 활동 중인 탐사로봇 ‘오퍼튜니티’의 플래시 메모리를 원격으로 포맷(초기화)할 예정임을 발표했다. 오퍼튜니티는 2004년에 화성에 착륙한 무인 탐사로봇으로 10년 이상 지난 지금도 임무를 성실하게 수행하고 있다. 총 주행 거리가 40km를 돌파한 탐사선으로 우주 주행거리 신기록을 세운 오퍼튜니티이지만, 지난 8월 이후 컴퓨터를 재부팅해야 하는 문제가 10회 이상 발생했다고 한다. 복구작업 자체는 하루나 이틀에 완료될 예정이었지만 현재 탐사 활동이 제대로 되지 않는 상태에 있다고 NASA는 밝혔다. 오퍼튜니티의 문제는 탑재된 플래시 메모리의 결함에 있다고 여겨져 이를 해결하기 위해 NASA는 ‘원격 조작’으로 오퍼튜니티의 플래시 메모리를 포맷하기로 했다. 오퍼튜니티 운영에 참여 중인 NASA 화성탐사 프로젝트의 존 칼라스 연구원은 “시스템 등의 중요한 소프트웨어는 포맷으로 영향 받지 않는 섹터에 저장돼 있어 작업의 위험성은 낮다”고 설명했다. 현재 임무가 중단됐지만 먼저 화성에 도착했던 스피릿은 5년 전에 빈발하는 데이터 손실 문제의 불편을 없애기 위해 메모리 포맷 작업을 수행한 바 있다. 쌍둥이 로버인 오퍼튜니티에 대한 작업 수행은 이번이 처음이라고 한다. 한편 오퍼튜니티 포맷 작업은 이달 초 내에 실행될 예정이다. 사진=NASA 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

지난 1950년 대 당시 소련 우주기관이 개에게 입혔던 ‘우주복’이 경매에 나온다. 최근 온라인 경매업체 ‘옥션나타’는 오는 13일 독일 베를린에서 유서깊은 ‘개 우주복’의 경매를 실시한다고 밝혔다. 이번에 출품된 개 우주복은 소련의 ‘우주견’으로 유명한 벨카(Belka)와 스트렐카(Strelka)가 훈련 중 입었던 것으로 추정된다. 이 두 마리의 견공은 지난 1960년 8월 19일 스푸트니크 5호를 타고 지구 밖으로 나가 하루 동안 지구 궤도를 선회한 후 무사히 귀환했다. 이색적인 모양의 이 개 우주복은 전체적으로 사람이 입는 것과 비슷하다. 소련의 방산업체 RSC 에너지아가 개발한 이 우주복은 코튼, 나일론, 고무, 알루미늄을 재료로 산소를 공급하는 튜브가 설치된 것이 특징. 당시 소련 연구기관은 개들에게 이 우주복을 입혀 중력 가속도 등 다양한 테스트를 진행한 후 인간이 입을 우주복에 적용시켰다. 특히 1957년에는 유기견 출신의 라이카(Laika)가 스푸트니크 2호를 타고 우주로 나가 동물 최초의 ‘우주견’이 됐으나 임무 중 과열과 스트레스로 죽었다. 인류의 초기 우주 개발에는 이처럼 동물의 숭고한 희생이 있었던 셈. 경매 업체 측은 “이 우주복 앞에는 헬멧과 결합되는 링 장치도 있다” 면서 “역사적인 가치가 높은 제품으로 예상 낙찰가는 약 8000유로(한화 1000만원)정도”라고 밝혔다. 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

우주 생성 초기인 무려 130억 년 이전 태어난 별이 관측돼 관심을 끌고있다. 최근 일본 국립천문대와 미국 뉴멕시코 대학 연구팀은 하와이에 설치된 스바루 우주망원경으로 관측한 우주 초창기 별의 모습을 사진과 함께 공개했다. 우주의 시작인 빅뱅(Big Bang·대폭발)이 일어난 것은 지금으로부터 138억년 전. 때문에 이 별은 우주에서 태어난 최초의 별들 중 하나로 평가된다. 지구로부터 약 1000광년 떨어진 이 별의 공식 이름은 SDS J0018-0939. 그러나 이 별은 초창기 우주에서 태어난 2세대에 해당된다. 전문가들에 따르면 우주 최초의 별은 수소와 헬륨으로 형성됐으며 이후 점점 커지면서 초신성 폭발을 일으켰다. 이때 탄소, 산소, 마그네슘, 철과 같은 무거운 원소들이 생성되고 이 원소들이 뭉쳐 2세대 별이 만들어졌다. 지금의 태양보다 약 140배 질량이 크고 100만 년이라는 짧은 생을 살다간 것으로 추정되는 1세대 별은 그러나 지금까지 한번도 관측된 바 없다. 연구를 이끈 와코 아오키 박사는 “이번에 발견된 별은 1세대 별에서 방출된 원소와 수소가 섞여 만들어진 독특한 화학적 패턴을 이루고 있다” 면서 “우주 초기 거대 질량 별의 진화를 알 수 있는 단서를 제공해 준다”고 설명했다. 이어 “그동안 수수께끼로 남겨진 거대 블랙홀의 기원을 밝힐 수 있는 계기로도 이어질 수 있다”고 덧붙였다. 이번 연구결과는 유명 과학저널 사이언스(Science) 최신호에 게재됐다.　 　 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

토성의 신비한 고리가 태양계 생성 초기인 무려 44억년 전 생성됐다는 연구결과가 나왔다. 최근 미국 콜로라도 대학 연구팀은 미 항공우주국 나사(NASA)의 토성탐사선 카시니호가 보내온 데이터를 바탕으로 분석한 논문을 발표했다. 그간 토성의 신비하고 아름다운 고리는 천문학자들 뿐 아니라 일반인 사이에서도 큰 관심을 불러 일으켰다. 토성의 고리를 둘러싼 학계의 논란은 과연 이 고리가 언제 어떻게 생성됐느냐는 것. 일각에서는 고리의 입자 성분이 비교적 순수하다는 점을 들어 수천만년 전 생성된 것이 아니냐는 주장도 제기됐으나 학계에서는 대체로 태양계 생성 초기에 만들어진 것으로 받아들이고 있다. 이번 연구는 지난해 같은 연구팀이 발표한 논문과 연장선상에 있다. 지난해 말 연구팀은 “고리 속의 물질이 평균 0.0000000000000000001g에 달할만큼 놀라울 정도로 작다” 면서 “이를 바탕으로 수학적으로 계산한 결과 고리의 나이가 44억년 전으로 추정돼 토성 생성시기와 비슷하다”고 주장한 바 있다. 이번 논문에서는 한발 더 나아가 44억 년 생성된 고리의 성분이 비교적 ‘깨끗한’ 의문에 대해 설명했다. 태양계 생성 초기부터 고리가 존재했다면 토성 밖에서 날아오는 각종 물질에 이미 오염이 됐을 것이라는 것이 합리적인 추론이기 때문이다. 이에대해 사스차 캠프 박사는 “지난 7년 간 토성 고리를 분석한 결과 토성 밖에서 날아와 고리에 쌓인 입자가 연간 20개 정도에 불과했다” 면서 “기존 생각보다 40배나 낮은 비율이었다”고 밝혔다. 결과적으로 토성의 고리가 ‘나잇살’을 덜 먹은 이유가 설명이 되는 셈. 　 익히 알려진 대로 토성 고리의 입자는 대부분 얼음으로 이루어져 있으며 그밖에 우주 먼지와 다른 화합물이 약간 섞여있다. 특히 이 얼음 때문에 전문가들은 태양계 초기 ‘물 많은’ 혜성의 영향을 받은 것으로 추측하고 있다. 그러나 일부에서는 토성의 강한 중력으로 산산히 쪼개져 생긴 위성의 잔해물 이라고 주장하고 있다. 한편 토성의 아름다움울 상징하는 고리는 지난 1655년 네덜란드 천문학자 크리스티앙 호이겐스가 처음 발견했다. 주요 고리는 3개로 바깥쪽부터 A, B, C라 칭해졌으며 이후 탐사기의 관측 결과 추가로 D, E, F, G고리의 존재가 확인됐다. 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

목성의 달 ‘이오’(Io)에서 일어난 역사상 가장 큰 규모에 속하는 초대형 화산 폭발 모습이 포착됐다. 지난 4일(현지시간) 미국 캘리포니아 대학교 버클리캠퍼스 연구팀은 3번에 걸쳐 폭발한 이오의 화산 모습을 사진과 함께 공개했다. 지난해 8월 2주에 걸쳐 폭발한 이오의 화산은 역대 지구 밖에서 발견된 화산 폭발 중 가장 밝은 규모를 자랑한다. 공개된 사진 상에도 드러나듯 폭발하는 이오의 화산 모습이 한 눈에 확연히 보일 정도. 연구팀에 따르면 3번의 폭발 중 2번은 8월 15일, 역대 가장 밝은 규모를 자랑하는 마지막 폭발은 8월 29일 일어났다. 8월 15일 폭발의 경우 주위 310㎢ 를 불타는 용암으로 덮는 수준으로 그 규모를 짐작케 한다.이번 논문의 주요저자 임케 데 파터 교수는 “1-2년에 한번 이오에서 거대한 화산폭발이 관측되는데 보통 이렇게 밝게 보이지는 않는다” 면서 “태양계에서 터진 가장 강력한 화산 폭발 중 하나로 평가된다”고 설명했다. 이오에서 자주 화산 폭발이 일어나는 것은 지구보다 무려 100배 이상의 마그마를 가지고 있기 때문이다. 특히 전문가들은 거대한 목성과 주위 위성의 중력 때문에 이처럼 활발한 화산 활동을 하는 것으로 추측하고 있다. 논문의 공동저자 미 항공우주국 나사(NASA) 제트추진연구소 애슐리 데이비스 박사는 “수많은 화산 폭발로 거대한 용암이 솟구쳐 올라 표면을 덮으면서 이오의 ‘생김새’가 달라졌을 것” 이라면서 “이오의 화산 활동은 지구의 초기 모습을 추측할 수 있는 소중한 자료가 된다”고 밝혔다. 한편 목성의 수많은 위성 중 세번째로 큰 이오는 지구 지름이 4분 1 크기로 지구에서의 거리는 약 5억 9000만 km에 달한다. 　 　 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

약 45억 년의 나이로 추정되는 지구는 과연 초기에 어떤 모습이었을까? 최근 미국 사우스웨스트 연구소의 행성과학자 사이몬 마치 연구팀이 지구 초기의 모습을 담은 연구결과를 공개해 관심을 끌고있다. 초창기 지구의 모습을 담은 이 연구는 소위 ‘하데스대’(Hadean eon)를 추측한 것이다. 지구 생성 초기부터 약 38억년 전까지를 의미하는 하데스대는 지하세계를 다스린다는 그리스 신화의 신 ‘하데스’(Hades)에서 이름을 따 올 만큼 말 그대로 지옥같은 시기다. 전문가들은 당시 지구는 표면이 딱딱하지 않고 용암이 부글부글 끓는 형태로 추측하고 있으나 이를 입증할 수 있는 연구 자료가 사실상 전무한 실정이다. 이유는 당시를 증언해 주는 ‘돌’ 조차 찾기 힘들기 때문. 그렇다면 연구팀은 어떻게 지구의 과거를 알 수 있을까? 그 비밀은 바로 달이다. 지구 생성 초기에 만들어진 달의 ‘흔적’을 통해 과거의 지구를 추측해 보는 것이다. 연구팀이 주목한 것은 바로 천체 충돌로 생기는 크레이터와 아폴로 미션을 통해 가져온 월석의 분석이다. 태양계 생성 초기에는 지구 뿐 아니라 이웃한 행성들 또한 수많은 소행성 및 혜성과 충돌해 드라마틱한 격변을 겪었을 것으로 추측된다. 사이몬 박사는 “표면에 크레이터가 있다면 이것은 충돌을 의미하는 것”이라고 설명했다. 곧 연구팀은 달 표면에 나있는 수많은 크레이터로 우주에서 날아오는 각종 ‘파편’의 크기와 모양을 데이터화 해 지구에 적용했다. 사이몬 박사는 “지구는 초기 5억년 동안 우주에서 날아온 수십 km에 달하는 ‘파편’을 수천 번이나 맞았을 것”이라면서 “특히 최대 1000km에 육박하는 거대한 소행성이 최소 1번은 지구에 떨어져 바다는 뜨겁게 끓고 대기는 수증기로 가득찼을 것”이라고 밝혔다. 이어 “이 시기를 거쳐 지구는 생명체가 살 수 있는 결정적인 진화를 하게된 것”이라고 덧붙였다. 이번 연구결과는 과학저널 네이처(Nature) 30일자에 게재됐다.　 박종익 기자 pji@seoul.co.kr