첨성대·측우기·사상의학 등 독창성 보여 수준 낮지 않았지만 세계적 기여는 작아 옛 천문 기록, 태양계·은하 분석에 도움 한의학·신기술 합치면 예방의학 등 발전“중국의 전통과학은 왜 발전하지 못했는가?” 영국의 생화학자 조지프 니덤(1900~1995)은 ‘중국의 과학과 문명’이라는 책을 써 과학사학자로 더 유명하다. 니덤은 13세기까지 서양이 넘볼 수 없을 정도의 과학기술을 가졌던 중국이 근대과학으로 발전시키지 못한 이유를 찾아 나섰다. 중국 전통과학의 역사를 실증적으로 밝혀냄으로써 중국 과학이 세계 과학사에 있어서 중요한 한 줄기로 자리잡게 됐다. 과학사학자들은 한국의 전통과학에도 똑같은 질문을 던짐으로써 국수주의적 관점이나 무조건적인 배척이라는 양극단을 벗어나 한국의 전통과학을 제대로 이해할 수 있게 된다고 충고하고 있다. 14일 오후 국립과천과학관에서는 이 같은 질문에 대한 해답을 찾기 위해 국내외 전문가들이 한자리에 모인 ‘전통과학포럼’이 열렸다. 이번 포럼은 과천과학관이 개관 10주년을 맞아 기존 전통과학관을 한국과학문명관으로 새롭게 단장하는 것을 기념하기 위해 마련된 것이다.한국 전통과학을 이야기할 때 빠지지 않는 것은 동아시아에서 가장 오래된 천문대인 첨성대, 세계 최초 우량계인 측우기, 표음문자 한글, 중의학과는 다른 철학을 보여주는 한의학인 사상의학이다. 임진왜란 때 사용된 일종의 행글라이더인 비거(飛車)나 포탄인 비격진천뢰도 한국 과학의 독창성을 설명할 때 자주 등장된다.이런 뛰어난 과학기술 유산을 갖고 있음에도 한국 전통과학이 세계 과학사의 변방에 머물러 잘 알려지지 않은 이유는 세계 과학 발전에 기여도가 낮기 때문이라는 분석이 나왔다. 측우기로 비의 양을 정확히 계측하기는 했지만 세계 다른 지역의 측정 과학 발전에 기여하지 못했고 첨성대나 한글, 사상의학에서 독창성과 우수성은 높지만 세계적 파급력이 미미했기 때문이라는 것이다. 기조발제를 맡은 신동원 전북대 과학학과(과학사) 교수는 “니덤은 세계 각국의 과학을 바다로 향하는 강의 여러 지류로 표현했는데 한국 전통과학의 현재는 이 같은 차원에서 해석할 수 있을 것”이라며 “더군다나 우리나라 과학유물이나 전통과학기술에 대해서는 최초, 최고라는 수식어들이 붙어 있는 경우가 많은데 이런 것들은 한국 과학문명을 정확히 읽는 것을 방해한다”고 지적했다. 최초, 최고라는 수식어에 집중하는 이유는 한국 과학문명의 수준을 외국인들에게 쉽게 알리고 국민들의 자긍심을 고취하기에 유리하기 때문에 개화기 때부터 지금까지 이어지고 있다고 신 교수는 해석했다. 한국 전통과학문명을 제대로 읽기 위해서는 역사적 사실과 맥락, 더 나아가 과학기술 전반의 구조와 변천과정을 바탕으로 한 문명론적 시각으로 이해해야 한다는 것이다. 세계 과학발전에 기여도가 낮은 것은 사실이지만 우리 전통 과학기술은 해당 시대의 정치, 군사, 경제, 복지, 문화부문을 뒷받침해 왔고 동시대 동아시아 주변국들과의 수준과 비교했을 때도 뒤처지지 않았다. 이런 차원에서 볼 때 한국 과학문명 수준을 무시하거나 ‘한국에는 과학문명이 없었다’고 말하기 어렵다.특히 현대 과학적 관점에서 주목받는 분야는 천문학이다. 실제 청동기 시대 천문유적을 비롯해 기원전 1세기 삼국시대 초기부터 천문현상이 기록돼 왔으며 고려와 조선시대에 이르러 수많은 분량의 천문기록이 실록이나 관청의 일기로 남아 있다. 한국천문연구원은 최근 고천문연구를 통해 역사문헌 속 천문 현상들이 실제로는 헬리혜성이나 케플러초신성, 태양 흑점과 오로라 활동을 관측한 것이라는 사실을 확인하기도 했다. 전문가들은 과거의 천문기록은 천체현상의 통계적 분석은 물론 태양계나 우리 은하 특성을 연구하는 데도 도움이 된다고 입을 모은다.동의보감과 사상의학으로 대표되는 한의학 역시 현대의학 기술과 빅데이터, 인공지능과 통합함으로써 예방의학이나 환자 맞춤형 의학으로 발전할 수 있는 여지도 크다.이처럼 잘 보존된 과학문화는 단순히 문화유산으로 가치뿐만 아니라 현대 과학의 발전에도 도움을 줄 수 있다. 신 교수는 “과학기술의 발전은 외부 세계의 자극에 대해 어떻게 역동적으로 대응해 나가는가를 보여주는 문명의 패턴”이라며 “한국 전통과학이 당대 동아시아 각국과 경쟁하며 발전해 온 모습은 ‘오래된 미래’라는 차원에서 한국 과학이 나갈 길을 보여주고 있다”고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

“케플러는 우리가 밤하늘을 바라보는 방식을 바꿨습니다.”미국항공우주국(NASA)이 2009년 발사해 지난 9년간 2600개 이상의 외계행성을 찾아낸 ‘케플러’ 우주망원경이 공식 은퇴한다. 케플러보다 2년 앞서 발사된 인류 최초의 소행성 탐사선 ‘돈’도 연료가 고갈돼 같은 절차를 밟게 될 전망이다. 30일(현지시간) 로스앤젤레스타임스(LAT) 등 미 언론에 따르면 NASA의 천체물리학 부문 책임자인 폴 허츠는 워싱턴DC 본부에서 “케플러는 우주 탐사의 새 시대를 열었고, 인류를 새롭게 정의했다”면서 “연료가 바닥 난 상황이라 다음주 안에 송신기를 끄라는 명령을 전달할 예정”이라고 밝혔다. 일명 ‘행성 사냥꾼’이란 별칭이 붙은 케플러는 현재까지 발견된 외계행성의 70%가량인 2681개를 찾아냈다. 이를 통해 우리 은하의 모든 별이 적어도 한 개 이상의 행성을 갖고 있다는 점을 알게 됐다. 케플러가 발견한 행성 10여개는 생명체가 거주할 수 있는 이른바 ‘골디락스’ 영역에 위치한 지구 크기 암석형 행성이다. 이 중 ‘케플러-22b’는 지구보다 크지만 해왕성보다 작은 슈퍼지구급으로 생명체 존재 가능성이 높은 곳으로 꼽힌다. 소행성 탐사선 돈은 2007년 9월 델타Ⅱ 중형 로켓에 실려 발사된 뒤 2011년 7월 화성과 목성 사이의 소행성 벨트에서 질량이 가장 큰 소행성인 ‘베스타’에 도착했다. 이듬해 9월까지 1년여간 궤도를 돌다 왜행성 ‘세레스’로 옮겨 2015년부터 탐사해왔다. 최훈진 기자 choigiza@seoul.co.kr

“케플러는 우리가 밤하늘을 바라보는 방식을 바꿨습니다.” 미국항공우주국(NASA)이 2009년 발사해 지난 9년간 2600개 이상의 외계행성을 찾아낸 ‘케플러’ 우주망원경이 공식 은퇴한다. 케플러보다 2년 앞서 발사된 인류 최초의 소행성 탐사선 ‘돈’도 연료가 고갈돼 같은 절차를 밟게 될 전망이다. 30일(현지시간) 로스앤젤레스타임스(LAT) 등 미 언론에 따르면 NASA의 천체물리학 부문 책임자인 폴 허츠는 워싱턴DC 본부에서 “케플러는 우주 탐사의 새 시대를 열었고, 인류를 새롭게 정의했다”면서 “연료가 바닥 난 상황이라 다음주 안에 송신기를 끄라는 명령을 전달할 예정”이라고 밝혔다. 태양에서 약 1억 5000만㎞ 떨어진 궤도에서 지구를 따라 돌고 있는 케플러는 이제 어두운 우주 궤도를 떠돌며 영면에 들게 된다. 일명 ‘행성 사냥꾼’이란 별칭이 붙은 케플러는 현재까지 발견된 외계행성의 70%가량인 2681개를 찾아냈다. 이를 통해 우리 은하의 모든 별이 적어도 한 개 이상의 행성을 갖고 있다는 점을 알게 됐다. 케플러가 발견한 행성 10여개는 생명체가 거주할 수 있는 이른바 ‘골디락스’ 영역에 위치한 지구 크기 암석형 행성이다. 이 중 ‘케플러-22b’는 지구보다 크지만 해왕성보다 작은 슈퍼지구급으로 생명체 존재 가능성이 높은 곳으로 꼽힌다. 케플러의 뒤를 잇는 우주망원경 ‘테스’는 지난 4월 발사돼 가동 중이다. 소행성 탐사선 돈은 2007년 9월 델타Ⅱ 중형 로켓에 실려 발사된 뒤 2011년 7월 화성과 목성 사이의 소행성 벨트에서 질량이 가장 큰 소행성인 ‘베스타’에 도착했다. 이듬해 9월까지 1년여간 궤도를 돌다 왜행성 ‘세레스’로 옮겨 2015년부터 탐사해왔다. 최훈진 기자 choigiza@seoul.co.kr

잠재적으로 거주 가능한 외계행성 수의 집계가 조금 아래쪽으로 수정되어야 한다는 관측 결과가 나왔다. 현재까지 미항공우주국(NASA)의 가성비 높은 케플러 우주망원경은 ‘거주가능 지역'(habitable zone) 곧, 행성 표면에 액체 물이 존재할 수 있는 궤도 범위에서 대략 지구 크기의 외계행성 30여 개를 발견했다. 그러나 유럽우주국(ESA)의 가이아(Gaia) 관측 위성에 의한 새로운 관측에 따르면, 실제 거주가능 외계행성 수는 2~12개 정도로 예측된다고 지난 26일(현지시간) NASA 관계자는 밝혔다. 2013년 12월에 발사된 가이아는 우리은하의 초정밀 3D지도를 제작에 착수했는데, NASA 관계자에 따르면,이 지도에는 약 17억 개의 별에 대한 위치 정보와 13억 개 별에 대한 거리 데이터가 포함되어 있다. 가이아의 관측에 따르면 케플러가 발견한 외계행성의 모항성들 중 일부는 이전에 예측했던 것보다 더 밝고 큰 것으로 밝혀졌다. 따라서 그러한 별들을 돌고 있는 외계행성들은 이전에 생각했던 것보다 더 크고 뜨거울 가능성이 있다. ‘뜨거운’ 문제는 간단한 것이다. 별은 크고 밝을수록 더 많은 열을 방출한다. 예상치의 큰 오차는 ‘트랜싯 방법’으로 알려진 케플러의 외계행성 사냥법에서 비롯된 것으로 알려졌다. 케플러 망원경은 행성이 모항성 앞을 지날 때 그 엄폐로 인해 모항성의 밝기가 변하는 것을 포착하는 방법으로 외계행성의 존재를 탐지하는데, 이를 ‘트랜싯 방법’이라 한다. 행성 크기 추정치는 통과 중 엄폐되는 별의 디스크 백분율로 구해진다. 따라서 별의 지름이 큰 쪽으로 수정되면 이에 따라 행성의 지름도 수정될 수밖에 없다. “항상 모든 문제는 우리가 그 별을 얼마나 잘 이해하고 있는가에 달려 있다”고 설명하는 NASA 외계행성 탐색 프로그램 수석 과학자 에릭 매머젝은 “이것은 진행 중인 이야기의 또 다른 장”이라고 밝혔다. 중요한 것은 새로운 관측 결과는 우리은하에 지구에만 생명체가 존재하는 것은 아닐 거라고 희망하는 사람들을 낙담시키지 않아야 한는 점이다. NASA 관계자들은 은하수에 아직도 생명체가 거주할 만한 많은 천체들이 있다고 강조하지만, 가이아 자료에 따르면 천문학자, 우주 생물학자 및 행성 과학자들은 외계행성의 거주 가능성에 대해 더 많은 연구가 필요하다는 사실을 말해준다. 제시 닷슨 NASA 천체 물리학자는 “우리는 여전히 외계행성이 얼마나 크며, 암석으로 이루어져 있는지 밝혀내려고 노력 중"이라고 밝혔다. 그는 K2로 알려진 케플러 확장 임무 프로젝트 과학자다. 과학자들이 외계행성을 탐색할 때 ‘거주 가능 지역’의 개념에는 궤도 거리만 들어 있는 것은 아니다. 외계행성의 질량과 대기 조성 같은 조건도 빠뜨릴 수 없는 요소들이다. 행성의 온도를 결정하는 데 중요한 영향을 미치기 때문이다. 또한 생명체가 서식하기 위해서는 지표에 액체 물이 필요하다고 흔히 말하지만, 꼭 그런 것은 아니다. 우리 태양계에서 거주 가능 지역 바깥에 있는 목성의 유로파와 토성의 엔셀라두스와 같은 얼어붙은 위성에도 지하에 바다를 갖고 있는 경우가 있다. 그 바다에 생명체가 서식하고 있을 것이라고 과학자들은 추측하고 있다. 물이 아니라 다른 용매로도 생명체가 존재할 수 있을지도 모르기 때문이다. 총 6억 달러(한화 약 7000억원)가 투입된 케플러 미션은 2009년 3월에 시작되었으며, 4년의 기본 임무 기간 동안 망원경은 약 15만 개의 별을 동시에 관측하면서 행성들의 모항성 통과를 추적했다. 이 작업은 관측대상을 정확히 조준하는 역할을 하는 리액션 휠 4개 중 2개가 고장나는 바람에 2013년 5월 끝났다. 그러나 케플러 망원경은 그후 2개의 리액션 휠과 태양광의 압력을 이용해서 부활되어 2014년 확장 미션 K2를 시작해 외계행성 탐색을 재개, 지금까지 이 K2에서 2,681건의 외계행성이 발견되었다. 그 결과, 케플러 우주망원경은 현재까지 발견된 약 3800개의 외계행성 중 약 70%를 발견하는 개가를 올렸다. 이 ‘케플러 수’는 계속해서 증가할 것으로 보이는데, 현재 3000개의 행성 ‘후보’가 후속 분석-관찰에 의한 확인을 기다리고 있다. 이처럼 빛나는 전과를 올린 케플러의 활약도 곧 막을 내릴 것으로 보인다. 우주선은 연료가 바닥을 드러내고 있어 최근 ‘연료를 사용하지 않는’ 휴면 모드로 들어갔다.　 이광식 칼럼니스트 joand999@naver.com　　

유명 천문학자 중 만년에 실명을 한 사람이 둘 있는데, 갈릴레오 갈릴레이(1564~1642)와 조반니 도메니코 카시니(1625~1712)가 그들이다. 문헌이 전하는 바에 의하면 두 사람이 실명한 원인으로 과도한 천체관측을 들고 있다. 과문한 탓인지 모르나, 하지만 그들에 못지않을 정도로 천체관측을 한 사람들 중 실명한 경우는 거의 알려져 있지 않다. 과연 갈릴레오와 카시니는 과도한 천체관측 탓으로 실명을 하게 된 걸까? 실명 외에도 두 사람에게는 묘하게도 공통점이 많다. 카시니는 나중에 프랑스로 귀화했지만, 어쨌든 두 사람 다 이탈리아 출신이라는 점, 둘 다 천문학사에 큰 획을 그을 정도로 위대한 업적들을 남겼다는 점, 또한 둘 다 17세기에 활동한 천문학자라는 점 등등이 그렇다. 별로 좋은 점은 아니지만, 공통점은 그밖에도 또 있다. 두 사람 모두 인성은 별로였다는 점이 바로 그것이다. 카시니는 파리천문대 초대 대장에 취임한 후 목성 대적점의 이동에 따른 목성의 자전주기(自轉周期) 확정, 토성의 자전 검출, 토성 고리의 카시니 틈 발견, 갈릴레오가 발견한 목성 4개 위성의 운행표 작성, 그리고 태양까지의 실거리를 측정하는 등 혁혁한 업적들을 쌓았다. 그러나 카시니는 고생스런 관측연구를 수행하고 돌아온 제자 리셰르를 시골로 내쳐버렸는데, 사연인즉, 리셰르가 적도 기아나에서 화성을 관측하면서 흔들리는 추를 이용한 진자시계를 사용하던 중, 진자가 파리에서보다 느리게 흔들린다는 사실을 발견했다. 많은 사람들이 그 원인을 놓고 고민하던 중에 뉴턴이 그 이유를 명쾌하게 설명해 보였다. 기아나는 파리보다 적도에 가깝다. 따라서 지구가 자전의 영향으로 적도 부분이 불룩해져 있다면 기아나는 파리보다 지구 중심에서 멀리 떨어져 있을 것이고, 그에 따라 중력도 약할 것이다. 이것이 기아나에서 진자가 파리보다 더 느리게 흔들리는 이유다. 실제로 기아나는 파리보다 지구 중심에서 21km 더 떨어져 있다. 리셰르의 발견은 지구가 자전한다는 사실에 대한 움직일 수 없는 증거였다. 이것은 태양까지의 거리를 알아낸 것보다 어쩌면 더욱 중요한 과학적 성과였다. 리셰르는 과학자들 사이에 일약 유명해졌다. 제자가 유명해지는 것을 지켜보고만 있을 수 없었던 카시니는 리셰르를 시골의 군 요새로 쫓아보내 계산 업무를 맡아보게 했다. 말하자면 좌천이었다. 전도 유망하던 젊은 과학자는 이윽고 무명인이 되어 잊혀지고 말았다. 갈릴레오는 카시니처럼 야비한 짓을 한 건 아니지만, 안하무인의 독불장군처럼 굴어 주변에 수많은 적들을 만들었다. 그가 노년에 종교재판을 받고 종신 가택연금에 처해진 데는 그러한 성격이 일조한 바도 없지 않다. 또한 자기에게 여러 차례 도움을 준 케플러에 대한 태도 역시 그 같은 비판을 피하기 어렵다. 1610년, 갈릴레오가 자작 망원경으로 관측한 결과물들, 곧 달의 표면, 목성의 위성, 은하수의 별들에 관한 내용을 <별들의 사자(使者)>라는 제목으로 발표했다. 갈릴레오는 이 책의 신빙성을 높이기 위해 케플러에게 여러 차례 자문을 구했으며, 그때마다 케플러는 ‘별들의 사자와의 대화’라고 불리는 편지에서 아낌없는 조언을 해주었다. 이 책은 출간 후 즉각 격렬한 논쟁을 불러일으켰다. 프톨레마이오스 체계를 크게 뒤흔드는 내용이었기 때문이다. 케플러는 반대파에 맞서서 “그 누가 이 메시지 앞에서 감히 침묵할 수 있겠는가? 바로 여기, 신의 명백하고도 풍부한 사랑이 넘쳐흐르노니, 이를 느끼지 못할 자 누구이겠는가”라며 갈릴레오를 적극 지지했다. 갈릴레오는 케플러의 지원으로 이런 비판들을 모두 잠재울 수 있었지만, 케플러에게 고맙다는 말 한마디 하지 않았다. 그럼에도 케플러는 갈릴레오의 무례에 불만을 표시하지 않았다. 갈릴레오는 지동설을 취하면서도 천문학 이론의 개혁을 이룬 케플러의 업적에 아무런 관심도 표하지 않았으며, 끝까지 케플러의 법칙을 무시하고 원운동을 고수했다. 아인슈타인도 “이 부분이 나를 내내 괴롭히는 대목이다”라고 실토한 적이 있다. 갈릴레오는 만년에 종신연금 당한데다 실명까지 하게 되어, “슬프다. 앞선 모든 시대의 학자들이 보편적으로 받아들였던 한계를 내가 탁월한 관찰과 명석한 논증으로 백배, 아니 천배나 넘게 확장시켜놓은 이 하늘, 이 지구, 이 우주가 이제는 나의 육체적 감각으로 채워지는 좁은 영역 안으로 움츠러들고 말았구나!” 하며 탄식했다. 그러나 갈릴레오나 카시니 두 사람의 실명 원인을 과도한 관측 탓으로 돌린 것은 억측일 확률이 높다. 그렇다면 두 사람은 무엇 때문에 장님이 되었을까? 전문가들은 망원경을 많이 봤다고 실명한다는 것은 넌센스라고 말한다. 여러 정황으로 추측컨대 두 사람의 실명 원인은 백내장일 가능성이 가장 높을 것으로 보인다. 두 사람 다 노년에 실명했다는 점을 보아도 그렇다. 당시에는 백내장이라는 병명도 알려지지 않았을 때라, 실명의 원인을 명확히 규명하기가 어려웠을 것이다. 그리고 두 사람이 모두 천문학자라 사람들은 실명을 관측 탓으로 돌렸을 가능성이 높다. 백내장은 우리 눈에 렌즈 역할을 하는 수정체가 이물질로 인해 빛을 차단함으로써 사물이 뿌옇게 보이게 되는 질병이다. 노년에 흔히 나타나는 증상으로, 흔히 눈이 침침하다고 하는 증상이다. 이 증상이 심해지면 결국 실명으로 가게 된다. 심청이 아버지 심 봉사도 아마 이 병으로 시력을 잃지 않았을까 싶다. 그만큼 옛날에는 흔한 질병이었을 것이다. 현대 의학은 이 경우 혼탁해진 수정체를 제거하고 시력 조절까지 겸한 인공 수정체를 그 자리에 앉힌다. 이 시술법이 개발되지 못했다면 많은 사람들이 실명으로 고통받았을 것이다. 여러분도 어느날 갑자기 눈이 침침하고 사물이 명료하게 보이지 않을 때는 즉시 안과로 가서 검안해보기 바란다. 이광식 칼럼니스트 joand999@naver.com　

지구가 달을 위성으로 거느리고 있듯 태양계의 다른 행성들도 많은 달을 가지고 있다. 그렇다면 태양계 밖, 곧 외계행성들도 달을 가지고 있다는 점은 상식적이지만 지금까지 과학적으로 이를 입증하지는 못했다. 4일(현지시간) 미국 CNN, 영국 BBC 등 해외 주요언론은 태양계 밖에서 처음으로 ‘엑소문’(Exomoon·외계행성 주위를 도는 외계위성)일 가능성이 높은 천체를 발견했다는 연구결과를 보도했다. 일반적으로 행성은 스스로 빛을 내지 않기 때문에 외계행성을 발견하기란 어렵다. 전문가들은 흔히 외계행성 관측을 등대 옆에서 반딧불 찾기로 비유하지만 이보다 훨씬 작은 엑소문은 그 반딧불 옆에 있는 먼지 찾기와 다를 바 없다. 이번에 미국 콜롬비아 대학 연구팀은 미 항공우주국(NASA)의 케플러우주망원경과 허블우주망원경의 데이터를 바탕으로 엑소문일 가능성이 높은 천체를 찾아냈다. 아직은 엑소문 후보인 이 천체는 지구에서 약 8000광년 떨어진 목성만한 크기의 가스행성인 Kepler 1625b의 주위를 약 300만㎞ 거리를 두고 돈다. 흥미로운 점은 엑소문의 크기로 지름이 4만9000㎞로 해왕성 만하다. 태양계 내에서 가장 큰 위성이자 ‘건방지게’ 행성인 수성보다 큰 목성의 달 가니메데(5262㎞)와도 비교조차 안될 정도. 더욱 놀라운 점은 이 엑소문이 가스위성일 가능성으로, 이 가설이 사실이라면 태양계에는 없는 거대 가스 위성이 외계에 존재하는 셈이다. 연구를 이끈 콜롬비아 대학 천문학과 데이비드 키핑 교수는 "우리 태양계의 달은 모두 암석형이거나 얼음형 천체"라면서 "만약 이번 연구결과가 사실로 증명된다면 거대한 가스행성이 거대한 가스위성을 가지고 있는 셈"이라고 설명했다. 이어 "이같은 결과는 외계의 위성 생성 과정은 태양계와 다를 수 있다는 점을 시사한다"고 덧붙였다. 이번 연구결과는 국제학술지 ‘사이언스 어드밴시스'(Science Advances) 3일 자에 발표됐다.　 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

새로운 세상을 찾아나선 차세대 ‘행성 사냥꾼’의 첫번째 '작품'이 일반에 공개했다. 지난 18일(현지시간) 미 항공우주국(NASA)은 우주망원경 ‘테스’(TESS·Transiting Exoplanet Survey Satellite)가 촬영한 첫번째 과학 이미지를 홈페이지에 공개했다. 심연의 우주 속에 수많은 천체들로 가득한 이 사진은 지난달 7일 TESS의 카메라가 30분 간 남반구 하늘을 촬영해 얻은 결과물이다. 사진 왼편 십자 모양으로 밝게 빛나는 천체는 황새치자리 R(R Doradus)로 불리는 별로 적색 초거성으로 분류된다. 사진 오른편 수많은 별들이 가득차 빛나는 지역은 대마젤란은하(Large Magellanic Cloud)다. 안드로메다 은하보다는 낯설지만 사실 우리 은하와 가장 가까운 이웃인 마젤란 은하는 대마젤란은하와 소마젤란은하로 구성돼 있는 불규칙 은하(일정한 모양을 갖추지 않은 은하)다. NASA 천체물리학 부서 책임자인 폴 허츠 박사는 "수많은 별들로 가득한 '우주의 바다'에서 TESS는 더 넓은 그물을 던져 유망한 행성들을 찾아낼 것"이라면서 "이번에 공개된 첫번째 과학 이미지는 TESS 카메라의 능력과 또 다른 지구를 찾을 수 있다는 가능성을 보여준다"고 설명했다. 한편 지난 4월 발사된 TESS는 지구 고궤도에 올라 13.7일에 한 바퀴 씩 지구를 돌면서 300~500광년 떨어진 별들을 집중 조사하게 된다. 특히 TESS에 '차세대'라는 명칭이 붙은 이유는 지금까지 임무를 수행해 온 케플러 우주망원경의 후임이기 때문이다. 케플러보다 관측범위가 400배는 더 넓은 TESS는 20만 개의 별이 조사 범위다. 케플러와 TESS가 이렇게 많은 별들 속 외계행성을 찾을 수 있는 이유는 식현상(transit)을 이용하기 때문이다. 천문학자들은 행성이 별 앞으로 지날 때 별의 밝기가 약간 감소하는 것을 포착해서 행성의 존재 유무를 확인한다. 이후 학자들은 추가 관측을 통해 외계 행성의 존재를 최종 판단하는데 향후 이 임무는 2021년 이후로 발사가 연기된 ‘제임스 웹 우주망원경’(JWST·James Webb Space Telescope)이 맡는다. 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

태양계 밖에 위치한 지구보다 2배 정도 큰 외계행성이 새롭게 발견됐다. 최근 캐나다 몬트리올 대학과 미국, 독일 공동연구팀은 지구에서 약 145광년 떨어진 곳에 위치한 외계행성을 발견했다는 논문을 발표했다. 미 항공우주국(NASA) 케플러 우주망원경의 데이터를 바탕으로 정체가 드러난 외계행성의 이름은 'Wolf 503b'. 처녀자리에 위치한 Wolf 503b는 지구보다 2배 이상 크지만 놀랍게도 태양보다 온도가 낮고 차가운 오렌지색 왜성 주위를 단 6일 만에 돈다. 이 정도 거리면 태양과 수성사이의 거리보다 10배 이상은 가까운 셈. 행성의 크기로만 보면 슈퍼지구의 조건에는 맞지만 항성에 딱 붙어있기 때문에 생명체가 살 수 있는 환경은 되지 못한다. 국제 공동연구팀은 케플러 우주망원경의 데이터를 바탕으로 행성찾기 프로그램을 가동해 ‘트랜싯’(transit) 현상을 찾아냈다. 일반적으로 행성은 스스로 빛을 내지 않기 때문에 주위 별 빛으로 그 존재가 확인된다. 행성이 항성 앞을 지나가는 경우 잠시 빛이 잠식되는 현상이 발견되는데 이같은 현상을 트랜싯이라 부른다. 특히 이번 발견이 관심을 끄는 이유는 일등공신이 바로 몬트리올 대학 대학원생인 메린 피터슨이라는 사실로 이번 논문의 제 1 저자로 이름을 올렸다. 지난해부터 이 대학에서 석사과정을 밟고있는 피터슨은 "이렇게 빨리 새로운 외계행성을 발견할 수 있을 것이라 예상치 못했다"면서 "연구성과에 오싹한 기분이 들 정도였으며 이번 논문은 지도교수와 팀으로서 연구한 여러 과학자들 덕"이라고 밝혔다. 피터슨의 지도교수인 비요른 베네케 박사는 "Wolf 503b는 지구와 같은 바위형 행성이거나 가스형인 작은 해왕성일 수도 있다"면서 "Wolf 503b가 실제로 존재하는지 최종 확인은 차후 발사되는 제임스 웹 우주망원경이 하게될 것"이라고 말했다. 허블우주망원경의 후계자인 제임스 웹 우주 망원경(JWST·James Webb Space Telescope)은 역사상 가장 비싸고 강력한 우주 망원경으로 현재는 2021년 이후로 발사가 연기된 상황이다. 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

생명의 근원으로 여겨지는 물이 태양계 밖 외계행성에 흔하게 존재할 가능성이 있다는 분석결과가 나왔다. 미국 하버드대학의 리 쩡 박사는 이런 내용이 담긴 연구결과를 미국 보스턴에서 열린 골드슈미트 2018 컨퍼런스(12~17일)에서 발표했다. 쩡 박사는 컨퍼런스 마지막 날 진행한 발표에서 “워터 월드(물의 세계)가 태양계 밖에서 흔하다는 분석결과에 우리는 놀라지 않을 수 없었다”고 말했다. 쩡 박사와 동료들은 미국항공우주국(NASA)의 케플러 우주망원경 등이 외계행성 후보군을 포함해 지금까지 발견한 외계행성 4000여 개를 반지름에 따라 지구보다 1.5배 또는 2.5배 큰 두 집단으로 분류했다. 그리고 유럽우주국(ESA)의 가이아 우주망원경의 최신 측정을 기반으로 이들 행성의 내부 구조를 추정할 수 있는 모형을 개발했다. 그 결과, 외계행성의 3분의 1은 지구보다 2~4배 크며, 이런 행성의 질량은 절반이 물로 돼 있는 것으로 나타났다. 쩡 박사는 “우리 자료는 지금까지 알려진 지구보다 큰 외계행성의 약 35%가 물이 풍부하다는 것을 보여준다”면서 “분석에 따라 상대적으로 큰 행성들은 질량이 약 10배 이상으로 물의 세계로 이뤄져 있을 것”이라고 말했다. 또한 “이는 물이지만 지구 상에서 흔히 발견되는 것과는 다르다. 표면 온도는 섭씨 200도에서 500도 범위에 있을 것으로 예상된다”면서 “대기 상태는 수증기가 주를 이뤄 액체 상태 물의 수위는 낮을 수 있다”고 말했다. 이제 연구팀은 지난 4월 궤도에 안착해 얼마 전 행성 탐사를 시작한 테스(TESS) 우주망원경 외에도 오는 2021년 발사 예정인 제임스웹 우주망원경이 수집하는 자료도 분석해 연구를 거듭해 나갈 예정이다. 사진=NASA 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

과학을 전공하지는 않았지만 과학에 관심이 많은 일반시민들이 모여 과학자들도 하지 못한 희귀 곤충들의 분포지도를 만드는데 성공했다. 캐나다 맥길대 천연자원과학과, 퀘벡 리무스키대 북부생태다양성연구센터, 몬트리올곤충관 공동연구팀과 시민과학자들은 북미 지역에서 희귀종으로 알려진 북부 검은 미망인 거미(Northern black widow, 학명 Latrodectus variolus)와 검은 지갑거미줄 거미(Black purse-web spider, 학명 Sphodros niger)의 생태 분포 지도를 만들었다고 10일 밝혔다. 이번 연구결과는 미국 공공과학도서관에서 발행하는 국제학술지 ‘플로스 원’ 8일자(현시시간)에 실렸다. 종 분포도는 특정 생물의 생태계를 이해하고 환경변화가 생물의 삶에 어떤 영향을 미치는지 예측하고 관리 전략을 수립하는데 필수적인 도구이다. 더군다나 최근들어 지구온난화로 인한 기후변화 때문에 생태 환경이 급격히 변화하고 있기 때문에 생태지도 작성은 시급한 문제이기도 하다. 그렇지만 희귀 생물종의 경우는 연구자가 많지 않아 상세한 생태지도를 만들기 쉽지 않다. 이에 연구팀은 곤충박물관과 연구자들이 기존에 모아놓은 데이터베이스와 함께 시민 과학자들이 작성한 데이터를 결합하기로 했다. 결합된 데이터는 전문 과학자들을 통해 다양한 통계적 실험과 모델링을 거쳐 의심스러운 관측결과를 제거함으로써 최종 생태 예측 모델의 유효성을 높였다. 연구팀에 따르면 검은 지갑거미줄 거미의 범위는 캐나다 북부 경계 가장자리를 따라 미국 아칸사스, 미주리, 테네시주까지 확장하고 있는 것으로 밝혀졌다. 또 검은 지갑거미줄 거미의 생태에 있어서 가장 중요한 것은 연중 가장 추운 3개월 동안 평균 온도였고, 북부 검은 미망인 거미에게서 중요한 것은 가장 따뜻한 3개월 평균 온도라는 사실도 새로 밝혀졌다. 연구팀 관계자는 “거미의 생태 분포는 비교적 잘 알려져 있지 않기 때문에 과학자들은 자신이 발견한 지역을 중심으로 연구를 진행해 일반적 생활환경을 쉽게 이해하지 못한다”며 “이번 연구를 통해 덜 알려지고 덜 연구된 종들의 지식을 넓히는데 시민과학자들의 역할이 얼마나 큰지 알 수 있다”고 말했다. 왕 위푸 맥길대 교수는 “이번 연구는 비전문가인 시민들이 과학연구에 적극적으로 참여함으로써 만들어 낼 수 있는 성과가 얼마나 큰지를 보여주고 있다”라면서 “벅 가이드(Bugguide)나 아이내추럴리스트(iNaturalist) 같은 플랫폼을 활용해 생태계 모니터링 프로젝트를 계속 추진해 새로운 대규모 생태 예측 모델을 만들 계획”이라고 설명했다. 시민과학은 과학에 관심이 있는 일반인들이 데이터 수집이나 관찰 등에 참여함으로써 과학자들의 분석을 돕거나 아직 발견하지 못한 새로운 현상까지 알아내는 것이다. 특히 시민과학자들의 참여는 과학에 대한 자연스러운 관심을 불러일으킬 뿐만 아니라 연구 비용은 적게 들이면서 예상치 못했던 연구결과를 갖고 올 수 있어서 생물, 환경, 천문 분야를 중심으로 확산되고 있다. 실제로 지난 1월에는 일반인들이 참여한 시민과학플랫폼 ‘주니버스’가 미국항공우주국(NASA)에서 운용하는 케플러우주망원경 사진 데이터를 분석해 과학자들이 찾지 못한 지구형 행성을 5개나 찾아내 세계적인 과학저널 ‘사이언스’에 발표하기도 했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

차세대 '행성 사냥꾼'이 본격적인 임무수행에 앞서 거한 '몸풀기'로 존재감을 과시했다. 지난 6일(이하 현지시간) 미 항공우주국(NASA)은 우주망원경 '테스'가 촬영한 혜성 'C/2018 N1'의 모습을 영상으로 공개했다. 차세대 외계행성 탐색 우주망원경인 테스(TESS·Transiting Exoplanet Survey Satellite)는 지금까지 임무를 수행해 온 케플러 우주망원경의 후임이다. 케플러보다 관측범위가 400배는 더 넓은 TESS는 20만 개의 별이 조사 범위로 이 때문에 차세대 행성 사냥꾼이라는 별칭이 붙었다. 이번에 NASA가 공개한 C/2018 N1 영상은 지난달 25일 TESS가 촬영한 것으로, 본격적인 가동에 앞선 테스트 성격으로 이루어졌다. 화면 상에서 C/2018 N1은 오른쪽에서 왼쪽으로 움직이는 밝은 점으로 보인다. 또한 혜성 특유의 '꼬리'는 태양풍의 영향으로 인해 움직이며 이 밖에도 희미하게 빛나는 화성과 여러 소행성의 모습도 영상에서 확인할 수 있다. C/2018 N1은 지난 6월 25일 지구에 근접하는 천체를 감시하는 NASA의 ‘네오와이즈'(Neowise) 프로젝트를 통해 처음 포착됐으며 거리는 지구 기준 약 4800만㎞ 떨어져 있다. NASA 천체물리학 부서 책임자인 폴 허츠 박사는 "우리의 새 행성 사냥꾼이 우주를 볼 준비가 됐다는 사실에 기분이 오싹할 정도"라면서 "우주에는 별보다 더 많은 행성이 존재하는데 낯설고 환상적인 그곳을 발견할 날을 학수고대하고 있다"고 밝혔다. 한편 지난 2009년 발사된 케플러 우주망원경은 외계 행성 탐사에 혁명이라고 불릴 만큼 큰 성과를 거뒀다. 지금까지 확인된 외계행성만 2342개, 또한 2245개의 외계행성 후보가 케플러 우주망원경의 ‘작품’이다. 이중 수십 개는 지구와 비슷한 크기와 환경을 가지고 있을 가능성이 높다. 그간 케플러 우주망원경이 심각한 고장에도 임무를 성실히 수행하는 사이 지구 상에서는 이를 대신할 더 강력한 행성 사냥꾼을 준비해왔는데 그 결실이 바로 TESS다. 지난 4월 발사된 TESS는 지구 고궤도에 올라 13.7일에 한 바퀴 씩 지구를 돌면서 300~500광년 떨어진 별들을 집중 조사하게 된다. 케플러와 TESS가 이렇게 많은 별들 속 외계행성을 찾을 수 있는 이유는 식현상(transit)을 이용하기 때문이다. 천문학자들은 행성이 별 앞으로 지날 때 별의 밝기가 약간 감소하는 것을 포착해서 행성의 존재 유무를 확인한다. 이어 학자들은 추가 관측을 통해 외계 행성의 존재를 최종 판단하는데 향후 이 임무는 2021년 이후로 발사가 연기된 ‘제임스 웹 우주망원경’(JWST·James Webb Space Telescope)이 맡는다. 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

미 항공우주국(NASA)의 새로운 행성사냥꾼이 공식적으로 업무를 시작했다. 태양에서 비교적 가까운 거리에 있는 별들의 행성계를 찾아내기 위해 설계된 TESS(Trans Exoplanet Survey Satellite) 우주망원경은 지난 25일(현지시간)부터 과학 데이터를 수집하기 시작했다고 TESS 미션팀이 발표했다. TESS는 8월에 이 초기 데이터를 지구로 전송할 것이며, 1궤도 주기인 13.5일 후 새로운 관측이 이루어질 것이라고 미션팀이 성명서에서 밝혔다. NASA 천체물리학 파트의 폴 헤르츠 부장은 “우리 행성 사냥꾼이 새로운 세계를 찾기 위해 태양계 뒤뜰을 빗질할 준비가 된 것을 기쁘게 생각한다”면서 “우주에는 별보다 더 많은 행성들이 있는데, 우리는 이상하고 환상적인 세계를 발견해낼 수 있기를 기대한다”고 소감을 밝혔다. TESS는 지난 4월 18일 지구 주위의 궤도에 진입한 다음 기기들의 작동 상태를 확인하기 위해 테스트를 받았고, 5월에 첫 번째 사진인 테스트 이미지를 보내왔다. 그 이미지는 20만 개의 별을 보여주었는데, 그 중 많은 별들이 적어도 각각 하나의 행성을 갖고 있을 거라고 보고 있다. TESS는 태양의 이웃에 있는 수십만 개의 별들을 조사하고, 외계행성들이 모항성의 앞을 가로지를 때 일어나는 밝기의 감소를 검색하는 방법으로 외계행성을 찾아낸다. 이를 트랜싯 방법이라 하는데, NASA의 유명한 케플러 우주망원경은 이 기법을 사용해 현재까지 발견된 3750개의 외계행성 중 약 70%를 발견했다. 그러나 TESS 팀은 미션이 끝나면 케플러보다 훨씬 더 많은 업적을 올릴 수 있을 거라고 자신있게 말했다. 그러나 케플러는 1차 임무 중 하늘의 한 작은 한 구역을 작업장으로 제한한 반면, TESS는 계획된 2년 간의 관측기간 동안 거의 모든 하늘을 '빗질'할 계획이다. 이 조사는 하늘에 있는 20만 개의 가장 밝은 별에 중점을 둘 것이다. 말하자면 별지기들에게 친숙한 별자리의 거의 모든 별들 주위를 뒤져 외계행성을 찾아낸다는 듯이다. 미션 팀은 TESS가 지구 크기를 포함한 외계행성 약 1600개를 새로 발견해낼 것으로 기대하고 있다. TESS가 발견할 일부 행성들은 앞으로 발사될 제임스웹 우주망원경의 연구 대상이 된다. 제임스웹은 해당 행성의 대기를 연구하는 등, TESS가 관리할 수 있는 것보다 더 자세하게 행성의 특징을 파악하게 될 것이다.​ TESS의 최종 과학궤도는 다른 우주선이 사용하지 않던 궤도로, 지구상에서 가까이는 10만 8000km, 멀리는 37만 3000km 거리의 13.5일짜리 타원형 궤도이다. 이 궤도는 매우 안정적이며 TESS는 낮은 방사능 노출과 온도 편차의 환경에 있을 것이라고 TESS팀원들이 설명했다. TESS의 기본 미션은 적어도 2년 동안 지속될 예정이다.​ 이광식 칼럼니스트 joand999@naver.com　　

미 항공우주국(NASA)의 최신 외계행성 사냥꾼 TESS가 빠르면 이달 안에 외계행성 사냥에 나설 것이라고 NASA 관계자가 13일(현지시간) 발표했다. 지난 4월 14일 스페이스X 팰컨 9 로켓에 실려 지구 궤도에 진입한 외계행성 탐색 우주망원경 TESS(Trans Exoplanet Survey Satellite)는 현재 시운전 시험을 받고 있는 중이다. ​NASA 관계자는 "TESS 팀은 우주선과 카메라가 최상의 상태에 있으며, 우주선이 최종 과학 궤도에 성공적으로 도달했다고 보고했다"고 밝히면서 "팀은 7월 말에 탐사를 시작할 목표로 우주선 성능을 최적화하기 위한 테스트를 계속하고 있다"고 밝혔다. 과학 작업은 원래 6월 중순에 시작될 것으로 예상됐지만 탐사 개시일은 약 6주 지연될 것으로 보인다고 NASA 관리들은 말했다. TESS는 태양의 이웃에 있는 20만개 이상의 별을 면밀히 조사할 계획이며, 외계행성들이 모항성의 앞을 가로지를 때 일어나는 밝기의 감소를 검색하는 방법으로 외계행성을 찾아낸다. 이를 트랜싯 법(횡단법)이라 하는데, NASA의 유명한 케플러 우주망원경은 이 기법을 사용해 현재까지 발견된 3,750개의 외계행성 중 약 70%를 발견했다. 그러나 TESS 팀은 미션이 끝나면 케플러보다 훨씬 더 많은 업적을 올릴 수 있을 거라고 자신있게 말했다. TESS는 상대적으로 가까운 별을 연구대상으로 탐사할 것이기 때문에 2021년에 발사될 예정인 NASA의 88억 달러 규모의 제임스웹 우주망원경을 포함한 다른 도구로 심도 깊게 분석할 수 있는 몇 개의 외계행성을 발견하는 것을 최우선 목표로 삼고 있다. 차후로 추진될 정밀 분석에는 외계 생명체의 증거가 될 수 있 는 메탄, 산소 및 기타 가스에 대한 탐색이 포함될 것이다. TESS의 최종 과학 궤도는 다른 우주선이 사용하지 않던 우주 궤도이다. TESS는 지구상에서 10만 8천km, 멀리는 37만 3천km 거리의 13.7일짜리 타원형 궤도를 돌게 된다. 이 궤도는 매우 안정적이며 TESS는 낮은 방사능 노출과 낮은 온도 편차의 환경에 있을 것이라고 TESS팀원들이 설명했다. TESS의 기본 미션은 적어도 2 년 동안 지속될 예정이다. 이광식 칼럼니스트 joand999@naver.com　

요즘도 잡지나 일간지에 '오늘의 운세'라든가 '별점 코너' 같은 게 실려 있는 것을 심심찮게 볼 수 있다. 과연 별자리 점이 맞을까? 일단 이 꼭지를 다 읽고 스스로 판단해볼 문제다. 달에 갈 수 있는 지금 세상에 아직도 그런 점 같은 거 믿는 사람이 있나, 생각하기 쉽지만, 독일의 한 여론조사 전문기관이 여론조사를 해본 결과, 여전히 3분의 1의 사람이 믿는 경향을 보였고, 반 가까운 사람들이 다소 믿는 쪽이라는 조사결과를 내놓았다. 우리가 생각하는 것보다 예상 외로 많은 사람들이 미신과 점을 믿는다는 것을 보여준다. 별점은 물론 서양의 점성술(astrology)에서 나온 것이다. 인간세계에서 일어나는 모든 일들은 천문학상의 현상과 깊은 관계가 있다고 믿는 신앙체계에서 나온 것이 바로 점성술이다. 고대 이집트인들은 시리우스가 지평선 위로 떠오르면 곧 우기가 시작되고 나일강이 범람한다는 것을 알았다. 이는 농사 준비를 서둘러야 한다는 것을 뜻한다. 이처럼 별의 운행을 보고 미래에 일어날 자연현상을 예측하는 패턴 읽기는 어느덧 역전되어, 시리우스가 뜸으로써 나일강이 범람하는 것으로 인식하기에 이르렀다. 이것이 천체의 운행을 사람의 운명과 결부시키게 된 동기다. 점성술의 탄생은 여기서 비롯되었다. 점성술의 시조는 최초로 황도 12궁 별자리를 만든 바빌로니아의 칼데아인으로 추정되고 있다. 기원전 1700년부터 1500년 사이에 이 지역에서 만들어진 비석을 살펴보면, 7개 행성의 위치와 전쟁, 기근, 왕위 교체 등과 관련된 예언이 발견되고 있다. 이것이 점성술에 관해 확인할 수 있는 가장 오래된 문헌이다. 이후 이들은 기원전 625년 신바빌로니아 제국을 건설했고, 점성술은 서서히 체계를 갖추어갔다. 황도 12궁과 일곱 행성(태양, 달, 수성, 금성, 화성, 목성, 토성)과의 관계에서 성립된 고대 바빌로니아의 점성술에서 태양과 달을 포함하는 7개의 행성은 신이며, 의지를 갖고 움직이는 존재들이었다. 그들이 모두 같은 궤도 위에서 움직이기 때문에, 각 궁에 나름대로의 의미가 생성되어, 행성과 행성의 관계뿐만 아니라, 각각의 행성과 그 행성이 머물고 있는 궁과의 관계도 예언 속에서 연관 맺게 되었다. 그 결과, 구체적이고 다방면에 걸친 예언이 가능해지게 되었다. 이 바빌로니아 점성술은 유럽뿐만 아니라 널리 이집트, 인도까지 퍼져나갔다. 기원 2세기 천동설의 결정판인 '알마게스트'(Almagest)를 쓴 프톨레마이오스도 생업은 점성술사였다. 이 분야에서 가장 권위 있는 책인 '테트라비블로스'(Tetrabiblos)를 쓴 사람이 바로 그였다. 하지만 그는 자신의 저서에는 "천문학은 제1의 과학이며 독립적인 것이다. 점성술은 제2의 과학이며, 제1의 과학의 응용에 지나지 않는다. 그 자체는 2류의 과학이다"라고 토로하기도 했다. 하긴 천문학을 하면서 점성술로 밥을 먹은 사람은 그뿐이 아니다. 17세기에 행성운동의 3대 법칙을 발견한 불세출의 천문학자 요하네스 케플러도 궁해지면 점성술로 돌아오곤 했다. 슬픈 자기 합리화를 하면서. “점성술은 어머니인 천문학을 먹여살리는 창녀일 뿐이다.” 그 시절에는 천문학과 점성술의 경계가 모호하기는 했다. 코페르니쿠스의 지동설이 갈릴레오와 케플러에 의해 굳건히 자리잡음에 따라 천문학과 점성술은 비로소 확연히 나뉘게 되었고, 점성술은 크게 힘을 잃기에 이르렀다. 1755년 11월 1일 토요일 기독교 성인들을 기리는 만성절 날 아침, 포르투갈의 리스본에 진도 9의 대지진이 일어났다. 포르투갈 왕국을 덮친 역대급 재앙인 리스본 대지진은 화재와 해일까지 불러와 리스본의 건물 중 85%가 파괴되고 10만 가까운 사람들이 희생되었다. 역사상 최악의 지진이었다. 당시 충격받은 유럽 지식층 일각에서는 이런 말이 나왔다고 한다. “만약 점성술이 맞다면 각기 다른 별자리에 태어난 10만 명의 사람이 어찌 한날한시에 다 같이 죽을 수 있단 말인가?” 현대 서양점성술에서 사용되고 있는 것은 주로 황도 12궁이다. 12궁의 각각은 탄생 시기를 나타내며, 사람의 성격을 분석하고 점성학적 자료를 통해 미래를 예측한다. 동양에서 12간지로 하는 띠별 운세와 비슷하다. 점성술사는 새로 바뀐 별자리에는 관심을 두지 않으며, 천체의 실제 위치보다는 2000년 넘게 내려온 오래된 별자리를 이용하여 관습적으로 점을 본다. 별점을 믿고 안 믿고는 개인이 선택할 문제임을 알 수 있다. 이광식 칼럼니스트 joand999@naver.com　

지구의 달은 생명체가 살 수 없는 척박한 환경이다. 하지만 과학자들은 내부에 액체 상태의 물이 있는 목성의 위성 유로파나 토성의 위성 엔셀라두스에 생명체가 존재할지 모른다고 보고 있다. 따라서 미 항공우주국(NASA)은 가까운 미래에 유로파에 탐사선을 보내 결정적인 증거를 찾을 계획이다. 그런데 태양계 밖 위성에서 외계 생명체를 찾기 위해 노력하는 과학자들도 있다. '외계 달'(exomoon)은 외계 행성 주변을 공전하는 위성으로 사실 현재까지는 직접 관측이 이뤄지지 않았다. 하지만 태양계가 우주에서 특별한 존재가 아니고 흔한 별과 행성계 중 하나라는 점을 생각하면 당연히 외계 행성도 여러 위성을 거느리고 있을 것으로 예상된다. 흥미로운 사실은 과학자들이 지금까지 발견한 생명체 거주 가능 위치 행성들이 목성 같은 거대 가스 행성이라는 점이다. 당연히 가스 행성에는 생명체가 살 수 없지만, 만약 이 행성에 화성이나 지구 크기의 암석 위성이 있다면 대기와 액체 상태의 물이 표면에 있을 가능성이 있다. 당연히 생명체 존재 가능성을 생각해 볼 수 있다. 미국 캘리포니아 대학과 서던 퀸즐랜드 대학 연구팀은 케플러 우주망원경 데이터를 이용해 큰 위성을 거느릴 수 있는 가스형 외계 행성 가운데 액체 상태의 물이 존재할 수 있는 후보군을 조사했다. 그 결과 121개의 가스 행성이 가능성이 있는 것으로 나타났다. 태양계에는 지구 크기의 위성이 없지만, 외계 행성 중에는 목성보다 더 큰 행성도 드물지 않기 때문에 과학자들은 얼마든지 가능성이 있다고 보고 있다. 하지만 현존하는 가장 강력한 망원경으로도 이렇게 멀리 떨어진 위성을 직접 관측하기는 불가능하다. 그래도 희망은 있다. 제임스 웹 우주 망원경 같은 강력한 차세대 망원경이 발사를 앞두고 있고 여러 관측 기술이 계속해서 발전하고 있기 때문이다. 우리는 생명체가 당연히 행성에 살 것이라고 생각해왔지만, 어쩌면 이는 우리의 편견에 지나지 않을 수 있다. 외계 생명체가 살고 있는 위성에 대한 결정적 증거가 발견될 때까지 과학자들은 관측을 멈추지 않을 것이다. 고든 정 칼럼니스트 jjy0501@naver.com

외계행성 중 손에 꼽을만한 '우주에서 가장 어두운 행성'이 발견됐다. 최근 영국 킬 대학교 연구팀은 우리의 목성과 유사한 외계행성 'WASP-104b'가 빛을 최대 99%까지 흡수해 우주에서 가장 어두운 행성에 꼽힌다는 논문을 발표했다. 크기도 목성만한 WASP-104b는 사자자리 방향으로 약 466광년 떨어진 별(항성)인 WASP-104의 주위를 도는 기체 행성이다. 처음 발견된 것은 지난 2014년으로 당시에 전문가들은 빛을 약 60% 정도 흡수하는 것으로 추측해왔다. 이번에 연구팀은 미 항공우주국(NASA)의 케플러 우주망원경의 데이터를 바탕으로 분석한 결과 WASP-104b가 빛을 최대 99% 흡수한다고 결론지었다. 결과적으로 너무 어두워 거의 보이지 않는 행성인 셈이다. 물론 WASP-104b가 빛을 거의 반사하지 못하는 이유는 있다. 연구팀은 그 원인으로 증발상태의 나트륨과 칼륨 등이 행성 대기에 다량 함유돼 있어 빛을 흡수해 행성 자체를 어둡게 하는 것으로 추측하고 있다. 또 하나 흥미로운 사실은 WASP-104b와 항성과의 거리로 두 천체는 불과 430만㎞ 떨어져있다. 우리의 태양과 가장 가까운 수성이 약 5800만 km 떨어져 있다는 것과 비교해 보면 얼마나 가까이 있는지 알 수 있는 대목. 이 때문에 전문가들은 이같은 외계행성을 ‘뜨거운 목성’(hot Jupiter)이라는 별칭으로 부른다. 연구를 이끈 테오 모치닉 박사는 "지금까지 발견된 것 중 탑3에 들어갈 만큼 가장 어두운 행성"이라면서 "실제 우주에서는 희미하게 자주색으로 보일 수 있다"고 설명했다. 이어 "대부분의 뜨거운 목성은 빛을 40% 정도 반사하지만 WASP-104b의 경우는 매우 극단적인 경우"라고 덧붙였다. 한편 WASP-104b처럼 어두운 행성으로는 지구에서 750광년 떨어진 ‘TrEs-2b'가 있는데 역시 99% 가까이 빛을 흡수해 '다크나이트'라는 별칭으로도 불린다. 전문가들이 이렇게 어두운 행성을 발견할 수 있는 것은 ‘트랜싯’(transit) 현상을 이용하기 때문이다. 일반적으로 행성은 스스로 빛을 내지 않기 때문에 주위 별 빛으로 그 존재가 확인된다. 행성이 항성 앞을 지나가는 경우 잠시 빛이 잠식되는 현상이 발견되는데 이같은 현상을 트랜싯이라 부른다. 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

이른바 ‘슈퍼지구’로 불리는 외계행성은 질량이 우리 지구보다 큰 암석행성으로, 생명체가 존재할 가능성이 크다고 알려져있다. 그러나 이같은 외계행성에 살고있을 지 모를 외계인들이 오히려 지구인보다 우주로 진출하기 어려운 환경에 살고있다는 주장이 나왔다. 최근 독일 존네베르그천문대의 미하엘 히프케 연구원은 슈퍼지구에서 아폴로 달 탐사 임무에 상응하는 기존 로켓을 발사하려면 약 44만 t의 연료가 필요하다고 밝혔다. 이는 이집트 기자에 있는 대피라미드 질량에 해당하는 엄청나게 많은 양이다. 그는 “더 큰 행성(슈퍼지구)에서 우주 비행을 하려면 비용이 기하급수적으로 올라갈 것”이라면서 “이는 지구보다 질량이 큰 슈퍼지구의 강한 중력 때문"이라고 설명했다. 히프케 연구원은 슈퍼지구에서 일반적인 로켓을 발사하는 것이 얼마나 어려운 일인지 알아보기 위해 우리 지구보다 질량이 약 70% 더 큰 가상의 슈퍼지구에서 벗어나는 데 필요한 로켓의 크기를 계산했다. 이 가상의 슈퍼지구는 지구에서 약 950광년 거리에 있는 외계행성 케플러-20b와 유사한데 이곳에서 대기권을 벗어나려면 로켓의 속도가 지구에서보다 약 2.4배 더 빨라야 하는 것으로 나타났다. 이같은 세계에 사는 외계인들은 일반적인 로켓을 발사하는 데 한 가지 큰 문제에 직면하는 데 그건 바로 연료 무게다. 슈퍼지구에서 일반적인 로켓을 발사하려면 많은 연료가 필요하고 이 때문에 로켓이 더 무거워진다는 것. 히프케 연구원은 스페이스닷컴과의 인터뷰에서 “우리가 우주 비행을 하기에 얼마나 가벼운 행성에 살고 있는지를 깨닫고 놀랐다”면서 “슈퍼지구에 외계문명이 있다면 그들은 운이 좋지 않을 수도 있다”고 말했다. 또한 이번 연구에서는 현재 가장 성능이 좋은 스페이스X의 팰컨 헤비 로켓을 사용해 제임스웹우주망원경과 같은 적재물을 대기권 밖으로 쏘아올리려면 가장 큰 항공모함의 질량과 맞먹는 6만 t의 연료가 필요한 것으로 나타났다. 그는 “슈퍼지구에 문명이 있어도 별을 탐사할 가능성은 우리보다 훨씬 더 적다”면서 “이에 외계인들은 우주선을 발사하는 대신 레이저나 전파 망원경을 사용해 성간 소통을 할 것”이라고 주장했다. 물론 일반 로켓이 아닌 방법으로도 궤도에 도달할 방법은 있다. 지상에서 우주에 떠 있는 정지궤도까지 거대 케이블로 연결해 우주 엘리베이터를 건설하는 것이다. 하지만 이 역시 제한적인 요소가 있는데 그것은 바로 케이블 소재의 강도에 있다. 오늘날 우리가 아는 가장 적합한 물질은 탄소 나노 튜브인데 이는 지구의 중력을 겨우 견딜 수 있기 때문이다. 또한 이보다 강한 물질이 물리적으로 가능한지는 아직 불분명하다고 한다. 또 다른 가능성은 ‘핵 펄스 추진’(nuclear pulse propulsion)으로, 원자력의 폭발 에너지로 추진하는 엔진을 이용하는 것이다. 이 전략은 일반적인 로켓보다 훨씬 더 큰 추진력을 제공해 질량이 10배 이상인 슈퍼지구를 벗어날 유일한 방법이 될 수 있다고 히프케 연구원은 말했다. 하지만 원자력 우주선은 기술적인 문제뿐만 아니라 정치적인 문제에도 직면할 것이라고 한다. 그는 “로켓 발사가 실패할 위험은 일반적으로 1%밖에 안 되지만 이는 환경에 심각한 영향을 미칠 수 있다. 다른 선택 사항이 없는 주력 프로젝트에서 한 사회가 이런 위험을 감수하리라 상상하긴 어렵다”고 말했다. 이번 연구논문은 국제천문학저널(International Journal of Astrobiology) 온라인판 12일자에 게재됐다. 사진=NASA 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

과연 우주에 외계생명체가 혹은 인류가 거주할 만한 지구와 비슷한 환경의 행성이 있는지 찾아나설 차세대 사냥꾼이 발사된다. 최근 미 항공우주국(NASA)은 오는 16일(현지시간) 플로리다 주 케이프커내버럴 공군기지에서 우주망원경 '테스'가 발사된다고 밝혔다. 차세대 외계행성 탐색 우주망원경인 테스(TESS·Transiting Exoplanet Survey Satellite)는 지금까지 임무를 수행해 온 케플러 우주망원경의 후임이다. 지난 2009년 발사된 케플러 우주망원경은 외계 행성 탐사에 혁명이라고 불릴 만큼 큰 성과를 거뒀다. 지금까지 확인된 외계행성만 2342개, 또한 2245개의 외계행성 후보가 케플러 우주망원경의 '작품'이다. 이중 수십 개는 지구와 비슷한 크기와 환경을 가지고 있을 가능성이 높다. 그간 케플러 우주망원경이 심각한 고장에도 임무를 성실히 수행하는 사이 지구 상에서는 이를 대신할 더 강력한 행성 사냥꾼을 준비해왔다. 그 결실이 바로 TESS로 케플러보다 관측범위가 400배는 더 넓다. 기존 케플러 우주망원경이 우리은하에 있는 수천 억개의 별 가운데 극히 일부인 15만 개의 별 주변에서 많은 행성을 찾아낸 반면 TESS는 20만 개의 별이 조사 범위다. 16일 예정대로 발사되면 TESS는 지구 고궤도에 올라가 13.7일에 한 바퀴 씩 지구를 돌면서 300~500광년 떨어진 별들을 집중 조사할 예정이다. 케플러와 TESS가 이렇게 많은 별들 속 외계행성을 찾을 수 있는 이유는 식현상(transit)을 이용하기 때문이다. 천문학자들은 행성이 별 앞으로 지날 때 별의 밝기가 약간 감소하는 것을 포착해서 행성의 존재 유무를 확인한다. 이어 학자들은 추가 관측을 통해 외계 행성의 존재를 최종 판단하는데 향후 이 임무는 2020년 발사 예정인 '제임스 웹 우주망원경'(JWST·James Webb Space Telescope)이 맡는다. JWST 역시 허블우주망원경의 후임으로 외계 행성의 대기에서 수증기, 메탄 및 기타 가스를 스캔할 수 있을 것으로 기대를 모으고 있다. 곧 SF영화처럼 인류가 거주할 '제2의 지구'를 찾는 것이 궁극적인 목적인 셈이다. 테스 미션의 수석과학자인 조지 리커 박사는 "오랜시간 수많은 천문학자들이 외계행성을 조사해왔으며 이는 세대를 뛰어넘는 미션"이라면서 "2년 간의 테스 임무기간 동안 케플러와 마찬가지로 수천 개의 외계행성을 찾아낼 수 있을 것"이라고 기대감을 표시했다. 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

미국항공우주국(NASA, 이하 나사)이 행성 사냥꾼 케플러 우주 망원경의 수명이 얼마 남지 않았다고 발표했다. 케플러 우주 망원경의 연료가 거의 고갈되어 사실상 망원경으로써 작동이 불가능해지는 것이다. 공교롭게도 케플러의 후계자인 TESS가 다음 달 발사될 예정이라 케플러는 그 임무를 후임에게 맡기고 퇴역하게 된다. 케플러는 2009년 외계 행성 탐사의 임무를 띠고 발사됐다. 15만 개 이상의 별의 밝기 변화를 감지하는 망원경으로 행성이 별 앞을 지날 때 별빛이 미세하게 감소하는 것을 측정하는 원리다. 다만 별에 비하면 행성이 워낙 작기 때문에 매우 미세한 변화를 감지해야 한다. 따라서 대기에 의한 왜곡이나 날씨의 변화를 받지 않는 우주 공간에 망원경을 발사해 이를 3.5년에 걸쳐 관측하는 것이 첫 번째 목표였다. 케플러 우주 망원경은 이 임무를 충실히 수행했다. 케플러의 활약으로 수천 개의 새로운 외계 행성이 밝혀졌으며 이 가운데는 지구와 비슷한 크기의 행성도 여럿 존재했다. 케플러의 성과에 만족한 나사는 3.5년의 추가 임무를 승인했다. 그런데 2013년에 케플러의 자세를 잡아주는 중요한 부품인 리액션 휠이 말썽을 일으켰다. 케플러는 4개의 리액션 휠이 있는데, 자세를 고정하기 위해서는 삼각대처럼 적어도 3개의 리액션 휠이 필요하다. 그런데 두 개가 고장 난 것이다. 따라서 케플러는 임무를 종료해야 할 위기 상황에 몰렸다. 나사의 과학자들은 새로운 대안을 생각했다. 두 개의 리액션 휠과 태양광의 압력을 이용해서 케플러의 방향을 본래 목표와 다른 방향으로 고정하는 것이다. 물론 완전하지는 않지만, 덕분에 2018년까지 임무를 연장했을 뿐 아니라 본래 목표로 삼았던 지역 이외에 다른 별도 관측할 수 있게 됐다. K2 임무로 명명된 2차 관측에서 케플러는 수많은 외계 행성을 발견해 적지 않은 과학적 성과를 올렸다. 하지만 이제는 발사된 지 9년째에 이르러 연료가 고갈되고 있다. 연료가 완전히 떨어지면 케플러는 임무 수행을 위한 궤도를 유지할 수 없게 되어 거기서 임무가 종료될 것으로 보인다. 다만 지구에서 멀리 떨어진 위치에 있어 지구로 추락하지는 않는다. 케플러의 후계자인 TESS는 성능이 대폭 업그레이드 되어 발사된다. 따라서 훨씬 많은 제2의 지구를 찾아낼 것으로 기대된다. 하지만 그래도 외계 행성에 대한 우리의 지식을 대폭 확장한 케플러의 업적은 사라지지 않을 것이다. 위기의 순간에도 포기하지 않고 오히려 새로운 기회로 만든 나사 과학자들의 이야기 역시 전설로 남게 될 것이다. 고든 정 칼럼니스트 jjy0501@naver.com

외계생명체를 찾을 가장 좋은 기회를 과학자들이 발견했을지도 모르겠다. 천문학자들이 태양계 근처 10여 개의 적색왜성 주변에서 슈퍼지구 후보를 15개나 무더기로 발견했다고 영국 일간 데일리메일이 12일(현지시간) 보도했다. 슈퍼지구는 지구처럼 액체 상태의 바다가 존재할 가능성이 커 과학 기술이 발전하면 인류가 살 수 있을 곳으로 평가된다. 그런데 슈퍼지구 후보가 우리 태양보다 어둡고 차가운 적색왜성들 주위에 깔려있던 것이다. 슈퍼지구 후보 중 한 곳은 ‘K2-155d’로 명명된 행성으로, 지구에서 200광년 거리에 있으며 우리 지구보다 1.6배 크지만, ‘어머니 별’이 되는 주성의 거주 가능 영역에 속한다고 한다. 사실 과학자들은 오랫동안 적색왜성 주변은 슈퍼지구 탐사에서 제외했다. 그 주위를 공전하는 행성들은 거주 가능 영역이 좁기 때문이다. 대부분 행성이 주성에 너무 가까이 있어 한쪽은 너무 뜨겁고 다른 한쪽은 너무 차가워 생명체가 살기에 적합하지 않다는 것이다. 하지만 천문학자들이 미국항공우주국(NASA) 케플러 우주망원경의 두 번째 임무 ‘K2’ 조사 자료를 분석해 찾아낸 슈퍼지구 후보들은 관련 연구자들에게 적색왜성 주변 행성들의 생성과 진화 과정을 보여줘 크게 유용할 수 있다. 이번 연구에서 천문학자들은 기후 시뮬레이션을 기반으로 K2-155d와 같은 몇몇 행성의 지표면에 액체 상태의 물이 있어 지구와 비슷할 것이라고 추정한다. 물론 연구자들이 주성의 크기와 온도를 좀 더 정확하게 알아낼 때까지는 이런 행성이 실제로 생명체가 살기에 적합한 환경이 조성돼 있는지 확신할 수는 없다. 이를 알아내려면 더 많은 연구가 필요할 것이라고 관련 연구자들은 말한다. 이번 연구를 주도한 일본 공업대학의 히라노 데루유키 박사는 “우리의 시뮬레이션에서 행성의 대기와 구성은 지구와 비슷하다고 나오지만, 아직 확신할 수는 없다”면서 “현재 우리는 그곳에 갈 기술이 없지만, 미래 세대는 엄청나게 빠른 우주선으로 그곳에 도착하리라 생각된다”고 말했다. 현재 우리 인류에게 가장 빠른 우주선은 뉴허라이즌스호(號)다. 이 기체는 시속 5만1500㎞ 정도의 속도로 비행할 수 있는데 예를 들어 슈퍼지구 후보 K2-155d까지 가는데 400만 년 이상이 걸린다는 계산이 나온다. 현재 이번 연구의 주된 성과는 적색왜성을 공전하는 행성들이 태양형 행성을 공전하는 행성들과 놀라울 정도로 비슷한 특징이 있을지도 모른다는 점을 보여준다. 적색왜성은 태양형 항성보다 작고 상대적으로 차갑지만, 우리 은하에서 가장 흔하다. 이들은 광도가 낮아 종종 관측되지 않으므로 지구에서 맨눈으로 볼 수 없다. 현재 태양에서 가장 가까운 별 60개 중 50개가 이런 적색왜성이며 그중 가장 가까운 ‘프록시마 켄타우리’ 역시 적색왜성이다. 히라노 박사는 “적색왜성 주위 행성 수가 태양형 항성 주위 행성 수보다 훨씬 더 적다는 점에 주목하는 게 중요하다”면서 “적색왜성 세계, 특히 가장 차가운 적색왜성에 대한 연구는 이제 막 사작돼 이런 별은 앞으로 외계행성 탐사 연구에서 흥미진진한 목표가 될 것”이라고 말했다. 이번 연구 성과는 천문학 분야 최상위 학술지 ‘미국 천문학회 천문학 저널’(The Astronomical Journal) 최신호(2월23일자)에 실렸다. 사진=ESO(위), 도쿄 공업대학 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr