미국항공우주국(NASA)은 19일(현지시간) 케플러 우주망원경을 사용한 관측 연구에서 새로운 태양계 밖 외계 행성 후보군 219개를 찾았으며, 그중 10개는 생명체가 살 수 있는 행성으로 보인다고 밝혔다. 연구를 주도한 NASA 산하 아메스연구센터에 따르면, 이번 발견으로 케플러 망원경이 지난 4년간 찾은 행성과 행성 후보군은 총 4034개로 늘었다. 지금까지 케플러 망원경이 발견한 행성 후보군 중 행성으로 확정된 2335개 가운데 약 30개는 지구와 크기가 비슷하고 생명체 거주 가능 영역인 이른바 ‘골디락스 존’에 속해있다. 또한 이번에 발견된 219개 행성 후보군 중 10개 역시 지구와 크기가 비슷하고 항성으로부터 떨어진 거리도 적절해 생명체가 거주할 수 있는 환경을 지닌 것으로 보인다. 이에 대해 연구진은 이번 발견이 외계생명체를 탐색하는 데 큰 도움이 될 거라고 기대감을 드러냈다. NASA 천체물리학부 소속 과학자 마리오 페레즈 박사는 “이번 발견은 행성과 은하의 여러 형태를 이해하는 데 도움을 주고 행성 생성에 대한 지식을 진보시킬 것”이라고 밝혔다. 한편 케플러 우주망원경은 독일 천문학자 요하네스 케플러의 이름을 딴 것으로, 지금까지 수많은 행성을 발견해 ‘행성 사냥꾼’이라는 별명까지 얻었다. 2009년 발사돼 2010년 1월 처음 지구로 조사 결과를 보내기 시작한 이 망원경은 2012년 공식적으로 임무를 마쳤지만, 아직 ‘현역’으로 뛸 수 있다고 판단돼 행성뿐만 아니라 소행성이나 초신성까지 관측하는 새로운 임무 ‘K2’를 부여받기도 했다. 또 케플러 망원경은 2013년 관측 방향을 조정하는 장치가 파손되고 2016년에는 연료 문제가 발생해 그대로 임무가 종료되는 게 아니냐는 전망이 나오기도 했지만, 탐사 임무는 계속됐다. 이 망원경은 지난해에도 104개의 외계 행성을 발견한 바 있다. 사진=NASA 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr오경진 수습기자 oh3@seoul.co.kr

우주에는 태양처럼 단독으로 존재하는 별만큼이나 두 개의 별이 중력에 의해 서로의 질량 중심 사이를 공전하는 쌍성계가 흔하다. 여기에 다른 별이 끼어들어 삼성계나 사성계가 되는 일도 드물지 않다. 예를 들어 태양에서 가장 가까운 이웃 별인 알파 센타우리의 경우 두 개의 별이 쌍성계를 이루고 적색왜성인 프록시마 센타우리가 그 주변을 도는 삼성계를 이루고 있다. 보통은 같이 태어난 비슷한 질량의 별이 쌍성계를 이루지만, 한쪽의 질량이 훨씬 큰 경우 더 빨리 최후를 맞는 경우도 드물지 않다. 후자의 경우 남은 물질이 뭉쳐서 생긴 천체인 백색왜성, 중성자별, 블랙홀과 일반적인 별이 한동안 같이 공존하게 된다. 그런데 우주에는 일반적인 별만큼이나 이보다 작은 천체인 갈색왜성(brown dwarf)도 흔하다. ‘실패한 별’(failed star)로 불리는 갈색왜성은 행성보다는 크지만, 안정적인 수소 핵융합 반응을 유지하는 데 필요한 질량(보통 태양 질량의 8%, 혹은 목성 질량의 80배)이 부족해 매우 어둡게 보이는 천체다. 따라서 매우 흔하지만, 실제로 관측하기가 어렵다. 과학자들은 죽은 별의 잔재인 백색왜성과 실패한 별인 갈색왜성의 쌍성계가 우리 은하에 드물지 않다고 생각하지만, 둘 다 어두운 천체라 관측은 쉽지 않았다. 최근 국제천문학자 팀은 케플러 우주 망원경 데이터와 SDSS 데이터를 이용해서 ‘WD1202-024’라고 명명된 백색왜성-갈색왜성 커플을 발견했다. 이들은 각기 태양질량의 40%에 달하는 백색왜성과 6.7%에 달하는 갈색왜성으로 놀라운 사실은 두 별이 매우 가까운 위치에서 아주 빠르게 공전하고 있다는 것이다. 이 쌍성계의 공전 주기는 71.2분에 지나지 않는다. 이렇게 공전주기가 짧아진 것은 본래 태양보다 약간 큰 별이었던 동반성이 백색왜성이 되는 과정에서 가스를 방출하면서 갈색왜성의 공전 주기를 줄였기 때문으로 추정된다. 결국, 너무 가까이 다가간 갈색왜성은 표면 중력이 큰 백색왜성에 의해 흡수되는 운명을 맞이하게 된다. 마지막에는 갈색왜성은 사라지고 백색왜성 단독으로 영겁의 세월을 보내게 될 것이다. 이번 관측은 갈색왜성-백색왜성 쌍성계의 존재를 확인했을 뿐 아니라 이들의 독특한 진화과정에 대해서도 중요한 단서를 제공했다. 비록 실패한 별과 죽은 별로 불리지만, 이들은 과학자에게 별 진화의 마지막 단계를 보여주는 소중한 존재다. 모든 사람이 그러하듯 별에도 저마다의 사연이 있고 의미가 있는 셈이다. 고든 정 칼럼니스트 jjy0501@naver.com

아인슈타인이 예견한 중력렌즈 현상으로 천체의 질량을 구할 수 있는 새로운 측정기법이 개발되었다고 우주전문 사이트 스페이스닷컴이 지난 7일(현지시간) 보도했다. 뜨거운 가스 공인 별들은 지구로부터 수십억 킬로미터 떨어져 있다. 그래서 아무리 배율 높은 망원경으로 보아도 하나의 빛점으로밖엔 안 보인다. 반면에 가까운 거리에 있는 행성들은 원판으로 보인다. 새 연구결과에 따르면, 천문학자들은 별의 진화과정에서 종착역에 다다른 '백색왜성'의 질량을 정확히 측정할 수 있는 기법을 개발했다고 한다. 몇 광년이나 떨어진 곳에 있는 불타는 가스 공의 무게를 대체 어떻게 잴 수 있을까? 테리 오스월트 엠브리리들 항공대학 공학 물리학과 교수는 최근 ‘사이언스’에 백색왜성의 질량 측정법에 관한 글을 기고하면서“천문학자들이 별이나 행성, 그리고 은하들의 질량을 잴 수 있는 유일한 방법은 천체들의 중력 상호작용을 이용한 것”이라고 설명했다. 목성 궤도를 도는 위성의 경우, 위성의 궤도에 미치는 목성의 중력을 측정하면 그 질량을 구할 수 있다. 이 같은 방법은 별의 질량 측정에도 적용된다. 우리 은하의 다른 쪽에 있는 모항성의 둘레를 공전하는 행성이 모항성을 끌어당길 때 모항성은 미세한 속도 변화를 보이는데, NASA의 케플러 우주망원경 같은 민감한 장치는 그러한 행성까지 관측할 수 있다고 오스월트 교수는 밝혔다. 이 같은 속도변화를 측정하면 그 별의 질량을 알 수 있다. 쌍성의 경우처럼 두 별이 서로의 둘레를 공전할 때, 천문학자들은 스피드건의 원리인 도플러 효과를 이용해 별들의 공전속도를 알아낼 수 있다. 속도위반을 찍어 벌금 딱지를 날리는 데 사용되는 도로의 감시 카메라도 이 원리를 장착한 것이다. 그는 “별빛의 스펙트럼을 이용해 그 별의 질량을 간접적으로 측정하는 몇 가지 방법도 있지만 그 별의 대기 모델을 정확히 알아야만 가능한 방법인데, 사실 그걸 알기란 불가능한 일”이라고 덧붙였다. 지난 7일자 ‘사이언스’ 온라인판을 통해 발표한 새로운 측정기법은 망원경으로 관측하기 어려운 별과 다른 천체들, 곧 희미한 백색왜성, 블랙홀, 항성계에서 튕겨저나온 떠돌이 행성 등의 질량을 측정할 수 있는 기술이다. 볼티모어 소재의 우주망원경연구소 천문학자들이 주도한 이 연구는 연구자들이 가까운 백색왜성 스타인 2051 B(Stein 2051 B)의 질량을 측정하는 것을 시연해 보였다. 이 새로운 기법은 별빛이 중력에 의해 받는 영향을 이용한 것이다. “아인슈타인의 유명한 방정식 E =mc^2은 질량과 에너지는 같은 것임을 나타낸 것입니다. 빛은 아주 작은 에너지 조각입니다. 그런데 중력에도 영향을 받습니다.” 오스월트 교수의 설명이다. 아인슈타인은 빛도 강한 중력장을 지나올 때 약간 휘어질 것이라고 예측했다. 예컨대, 먼 별빛이 큰 질량을 가진 천체 옆을 자날 때는 경로가 휘어진다는 것이다. 오스월트 교수는 “백색왜성의 뒤쪽 일직선상에 있는 별빛이 지구까지 오면서 약간 경로가 휘어지는 바람에 별은 실제 위치보다 그만큼 다른 곳에 있는 것처럼 보이게 된다. 그래서 백색왜성은 배경의 별을 천천히 가로지르게 되는데, 그 결과 배경의 별이 작은 고리를 그리는 것처럼 보인다”고 밝힌다. 그는 또한 “기본적인 아이디어는 배경 별의 위치변화는 백색왜성의 중력, 곧 질량과 직접 연계되어 있다는 것”이라면서 “그 둘의 함수관계를 밝히면 백색왜성의 질량이 구해진다”고 덧붙였다. 중력에 의해 별빛이 휘어지는 현상을 중력렌즈 효과라 하는데, 이는 아인슈타인이 예측한 것으로, 1919년 태양이 개기일식을 맞을 때 영국의 천문학자 에딩턴이 태양 옆을 지나는 별빛을 측정함으로써 사실로 입증되었다. 심우주에 있는 은하들의 경우, 빛이 오는 경로상에 거대한 질량체가 있으면 빛이 크게 휘어져 고리처럼 보이기도 하는데, 이를 아인슈타인의 고리(Einstein ring)라 한다. 실제로 스타인 2051 B 백색왜성처럼 가까운 거리에서 중력렌즈 현상을 관측할 수 있는 경우는 아주 드물지만, 유럽우주기구(ESA)의 가이아 관측위성 같은 것을 사용하면 이러한 중력렌즈 현상을 보이는 천체들을 더욱 많이 관측할 수 있을 것이며, 그에 대한 연구도 더욱 활발해질 것으로 오스월트 교수는 기대하고 있다. 이광식 칼럼니스트 joand999@naver.com

스위스 취리히 외곽에 있는 명품 초콜릿 제조업체인 린트(Lindt)는 부활절을 맞은 지난달 제품 생산에 여념이 없었다. 로봇이 프랄랭 초콜릿을 박스에 담으면 기술자들은 코코아 향기가 진동하는 공장에서 취리히 호수의 경치를 감상하며 여유를 즐기곤 했다. 이렇게 여유를 즐기며 공장에서 1년에 생산하는 프랄랭은 무려 1억 4000만개.하지만 이런 스위스의 달콤한 초콜릿 신화가 세계적으로 설탕 소비를 줄이는 식습관과 코코아 가격 상승 등의 원인으로 녹아내리고 있다고 파이낸셜타임스가 최근 보도했다. 특히 초콜릿을 소비하는 부유층이 로봇에 의해 대량 생산된 초콜릿보다 사람 손으로 직접 만든 수제 초콜릿에 더 많은 관심을 보이며 어려움을 겪고 있다고 전했다. 초콜릿 산업은 스위스에 있어서 많은 일자리를 창출하는 산업은 아니다. 그렇지만 스위스를 상징하는 국가브랜드로 간주된다. 스위스 하면 떠오르는 것이 알프스와 소떼, 고급 시계, 초콜릿이라는 것이다. 스위스는 코코아 콩을 재배하지 않지만 19세기 말 세계 최초로 밀크초콜릿을 만들어 냈다. 이런 상황에서 스위스가 프리미엄 초콜릿 시장에서 경쟁력을 상실한다면 200년이 넘는 전통을 잃는다는 의미가 된다. 국가이미지 모니터링을 담당하는 회사인 프리젠스 스위스의 니콜라스 바이듀 사장은 “초콜릿이 스위스 경제에서 차지하는 비중이 크지 않지만 국가 이미지상으로는 큰 부분을 차지하고 있다”면서 “식품과 관련된 것은 다른 것과 달리 추억과 감정을 불러일으키는 등 더 긍정적인 이미지를 갖는다”고 말했다.문제는 이 같은 이미지에도 스위스 초콜릿 업체가 직면한 도전이 만만치 않다는 점이다. 우선 소비자의 입맛이 계속 바뀌는 점을 꼽을 수 있다. 과도한 설탕 소비를 줄이는 경향이 강화되면서 초콜릿 소비가 지속적으로 줄어들고 있다. 식품 분석기업인 본토벨의 장 필리프 버쉬는 “건강한 제품을 찾는 미국 주도의 경향이 시장을 더욱 위축시키고 있다”며 “대형 판매점은 가격 인하라는 공격적 전략을 택해 더욱 힘들게 하고 있다”고 말했다. 실제로 2015년 최고가를 기록했던 린트의 주가는 당시보다 12%가량 낮게 평가된 상태다. 제네바에 본사를 둔 세계 최대의 식음료 업체인 네슬레는 아예 프리미엄 초콜릿 시장 추격이 힘겨운 상황이다. 이 때문에 최대 시장이나 다름없는 미국에서 일부 품목을 포기하든지 아니면 인수합병과 같은 과격한 조치를 취해야 할지 모른다. ‘킷캣’(KitKat) 브랜드를 만들어 낸 마크 슈나이더 네슬레 최고경영자(CEO)는 2015년 스위스에서 가장 오래된 초콜릿 브랜드인 ‘카이에’를 다시 생산키로 했다. 향수를 불러일으키겠다는 것이다.외부적인 악재도 있다. 정부가 초콜릿 제조업체에 보조금을 지급할 수 있는 ‘초콜릿법’도 2020년 말까지 폐지해야 한다. 초콜릿법은 스위스산 농산물 가격이 외국보다 월등히 높음에 따라 스위스산 우유 및 곡물을 자국의 식품수출 기업(초콜릿, 어린이용 식품 및 과자류 제조업체)이 국제가격 수준으로 구매할 수 있도록 보조금을 지원하는 것을 주요 내용으로 하는 법이다. 하지만 세계무역기구(WTO)는 2015년 12월 각료회의에서 농수산 수출보조금을 점진적으로 철폐하기로 합의했다. 사실 21세기 초반만 해도 세계 초콜릿 시장 성장세는 가팔랐다. 스위스의 초콜릿 제품 수출은 두 자릿수 증가율을 보였다. 하지만 건강한 식품을 섭취하려는 경향은 최근 더 강해지고 있다. 이는 초콜릿 소비에도 영향을 미치고 있다. 당장 올해 세계 초콜릿 판매는 2% 이하 증가에 머물 것으로 예상된다. 이는 지난해보다 절반 이하로 떨어진 수치다. 특히 미국과 영국 등 주요 거대 소비시장의 판매 부진이 심각하다. 여기에 중국이나 인도, 브라질 같은 신흥경제국에서의 판매 역시 감소하고 있다. 이들은 미국이나 서유럽 국가보다 소비량은 적지만 이들 국가에서조차 판매가 둔화된 것은 건강한 식품을 섭취하려는 트렌드가 강화되는 것과 연관이 있다. 유로모니터의 식품담당 분석가인 피나르 호사는 “세계 소비자들은 설탕이 많이 함유된 식품의 소비를 주저하고 있다”며 “이는 곧바로 초콜릿과 비스킷 시장에 영향을 주고 있다”고 말했다. 이런 상황에서 대량 생산된 초콜릿보다 사람 손을 거친 수제 프리미엄 제품이 인기를 끄는 것은 또 다른 변수다. 디터 바이스코프트 린트 최고경영자(CEO)는 “우리는 여전히 성장할 여력이 있다”고 말했다. 즉 독일과 영국의 1인당 초콜릿 소비는 이미 높은 수준이지만 알디(Aldi)와 같은 할인점 판매와 매점 판매는 지난해 각각 10%, 14% 증가했기 때문이다. 이는 소비자의 소득이 전체적으로 증가하면서 더 좋은 품질의 제품을 원하고 있어 초콜릿 시장의 성장 잠재력에는 변화가 없다는 것이다. 이 때문에 린트는 양보다 질을 더 따지는 소비자를 겨냥해 초콜릿에 견과류나 과일 등이 들어간 새로운 상품을 출시했다. 아예 자신의 제품이 건강에 좋다고 밝히기보다 욕망을 채우는 제품이라고 선전하고 있다. 스위스 수제 초콜릿 제조업체인 레더라의 소매 담당자인 르네 레슈타이너는 “시계를 만드는 것과 같이 초콜릿은 중요하다”며 “초콜릿과 함께 살아가는 좋은 사람이 우리에겐 중요하다”고 말했다. 린트는 설탕 함유량이 적어 건강에 좋다고 인식되는 다크 초콜릿 생산에 주력하고 있다. 바이스코프트 CEO는 “밀크 초콜릿보다 다크 초콜릿은 더 많은 노하우가 필요하다”고 강조했다. 이 같은 노력에도 린트는 최대 시장인 미국에서 시장 확장에 어려움을 겪고 있다. 린트는 2014년 7월 14억 달러(약 1조 5800억원)에 러셀스토버를 인수했다. 당시 세계 최대 초콜릿 업체가 업계 3위 회사를 인수해 비상한 관심을 모았다. 박스 초콜릿으로 유명한 러셀스토버는 1923년 설립된 회사로 4곳의 생산공장과 35곳의 지점을 두고 있으며 직원이 4500명에 달한다. 합병 이후 린트의 북미지역 매출은 지난해 3.4%의 완만한 성장률을 기록했다. 또 다른 회사인 네슬레 역시 어렵기는 마찬가지다. 네슬레는 초콜릿 분야에서 국제적인 브랜드가 많지 않다. 지난해 초콜릿을 포함한 설탕과자류 매출은 86억 달러(약 9조 7100억원) 증가에 그쳤다. 취리히에 있는 금융서비스 회사인 존 콕스 케플러 쇠브뢰 분석가는 “네슬레는 프리미엄 초콜릿보다 신흥시장에서 대량의 초콜릿을 판매하는 데 집중했다”고 말했다. 네슬레는 이런 자신의 약점을 카이에와 같은 로컬 브랜드로 대응하고 있다. 산드라 마르티네즈 네슬레 과자부문 전략담당자는 “소비자들은 로컬 브랜드에 관심을 보이고 자신이 먹는 것이 무엇인지 정확하게 알길 원한다”고 말했다. 네슬레는 인터넷 판매나 공항 면세점 등에서의 판매도 강화하고 있다. 이와 함께 거의 유일한 글로벌 브랜드인 ‘킷캣’의 프리미엄화를 실험 중이다. 일본이나 호주, 말레이시아 등에서 킷캣 부티크숍을 열어 고급시장에 도전장을 내밀었다. 그러나 린트의 국제적인 이미지 구축에도 수십 년이 걸린 것처럼 네슬레가 프리미엄 이미지를 구축하기 위해서는 많은 시간이 걸린다. 특히 초콜릿 분야에서 네슬레는 커피라는 이미지가 강하다는 점도 문제다. 한 시장분석가는 “두 라이벌이 적대적 인수합병을 막고자 포이즌 필 조항을 두고 있지만 경우에 따라 네슬레가 린트의 합병을 시도할 수 있다”고 분석했다. 지난 1월에 네슬레 CEO로 임명된 슈나이더는 미국과 같은 시장에서 경쟁력을 발휘하지 못하는 초콜릿 부문에서 과감하게 발을 빼는 방안도 검토 중이다. 여기에 부유한 소비자가 거대 식품 기업에 대항해 소규모의 전통 등을 강조하는 수제 제품에 호감을 보이는 것도 부담이다. 콕스 분석가는 “크래프트 초콜릿 업체가 린트와 네슬레의 시장 점유율을 갉아먹고 있다”고 밝혔다. 린트는 크래프트 초콜릿 업체가 시장점유율을 높이자 점포 수를 늘리는 방식으로 대응 중이다. 린트의 목표는 라이벌인 고디바를 넘어 2020년까지 세계 프리미엄 초콜릿 시장을 지배하는 것이다. 스위스 초콜릿 제조업체에 있어 향후 미래 성장은 소비자의 요구를 어떻게 반영하느냐에 달려 있다. 레더라의 레흐슈타이너는 “소비자에게 뭔가 새로운 것을 가져다줘야 하는 혁신의 과정에 있다”며 “일반인보다 앞서서 생각해야 한다”고 강조했다. 이제훈 기자 parti98@seoul.co.kr

최근 천문학자들이 지구를 닮은 일곱 행성이 존재하는 항성계를 발견했다고 발표해 화제를 모은 가운데 미국항공우주국(NASA)이 이 항성계를 관측한 실제 이미지를 공식 홈페이지에 11일(현지시간) 공개했다. 공개된 이미지는 케플러 우주망원경에 장착된 9500만 화소 고성능 카메라로 촬영한 것이다. 하지만 그 피사체는 지구에서 약 39광년 거리에 있는 아주 차가운 왜소항성 ‘트라피스트-1’이어서 현존하는 우주망원경으로는 픽셀로밖에 구현되지 않는다. 따라서 이미지 중심에 있는 흰색 픽셀이 바로 트라피스트-1의 모습을 보여주는 것이다. 물론 이미지에서는 볼 수 없지만, 이 왜성 주위에 지구와 닮은 일곱 행성이 존재한다. 천문학자들은 ‘식 현상’이라는 천문 현상을 이용해 빛의 밝기 변화를 감지하는 것으로 행성을 찾는다. 식 현상은 하나의 항성 앞을 한 행성이 지나가는 것을 말한다. 물론 이때 일어나는 빛의 밝기 변화는 극히 적어 데이터상에서만 나타난다. 정교한 알고리즘을 사용해 망원경 자체의 작은 움직임을 바로잡고 피사체에서 날아온 빛의 밝기를 나타낸 데이터에서 변화된 값을 검색한다. 케플러 망원경은 ‘K2’라는 행성 탐사 임무의 하나로 지난해 12월 15일부터 3월 4일까지 74일간 왜성 트라피스트-1을 관측했다. 공개된 이미지는 지난달 22일 1시간 동안 1분 간격을 두고 60차례 찍은 사진을 이어붙인 것이다. 사진=NASA 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

지난 수십 년 동안 과학 대중화에 앞장선 사람들이 사용한 가장 강력한 도구는 "사람은 별먼지로 만들어졌다"는 구호였다. 물론 이미 과학적인 근거에서 나온 주장이지만, 이 오랜 구호가 더욱 강력한 증거의 뒷받침을 받게 되었다고 우주전문 사이트 스페이스닷컴이 10일(현지시간) 보도했다. 한 연구팀이 15만개에 이르는 별들을 조사해본 결과, 인체와 은하를 이루는 원소들은 97%가 같은 원소라는 사실이 밝혀졌다. 게다가 생명체를 구성하는 원소들이 은하의 중심부에서 더욱 광범하게 존재한다고 새 연구는 밝혔다. 지구상에 생존하는 생물을 이루는 가장 중요한 원소로, 생명의 기본 요소로 불리는 CHNOPS는 탄소, 수소, 질소, 산소, 인, 황을 일컫는다. 새 연구에 참여한 천문학자들은 방대한 수의 별들을 조사해 이 원소들의 목록을 작성했다. 천문학자들은 이들 각각의 원소량을 분광학을 이용해 산출해냈다. 원소들은 제각기 특정 파장의 복사를 방출한다. 따라서 별이 내는 빛의 스펙트럼을 분광기로 분석하면 그 별에 어떤 원소들이 얼마나 있는지를 알 수 있다. 연구자들은 뉴멕시코에 있는 아파치 포인트 천문대 우주 진화 실험(APOGEE·Apache Point Observatory Galactic Evolution Experiment)의 스펙트럼 사진기를 이용했다. 이 장치는 한 번에 300개 별의 고해상도 스펙트럼을 분석할 수 있는 기기이다. 이 APOGEE는 적외선 파장을 사용하므로 은하 중심부의 먼지대를 뚫고 관측할 수 있다. 슬론 대표는 최근 기자회견을 갖고 "이 기기는 전자기 스펙트럼 중 근적외선 영역의 빛을 모아 프리즘처럼 분산시킨다. 그러면 그 별의 대기에 어떤 원소들이 있는지 알려준다"고 말했다. 그는 "20만 개 가까운 APOGEE의 관측 대상 별들 중 일부분은 제2지구를 탐색하는 NASA 케플러 망원경의 관측 대상과 겹친다"면서 "이번에 예시된 APOGEE의 샘플 별들은 90개의 케플러 별에 초점을 맞춘 것으로 이들은 다 암석 행성들"이라고 덧붙였다. ​ 사람을 이루는 대부분의 원소들이 다 별에서 온 것이라 해도, 그 원소의 비율은 별과 아주 다르다. 예컨대, 인체의 질량 중 65%는 산소가 차지하지만, 우주의 별이나 성운 중에 산소가 차지하는 비율은 1%에 못 미친다. 별을 이루는 원소의 비율은 그 별이 은하의 어느 영역에 있는가에 따라 달라진다. 예컨대 태양은 우리 은하의 나선팔 가장자리에 위치하고 있어 은하 중심부에 비해 산소 등 생명체의 기본 요소들인 중원소 비율이 비교적 적은 편이다. "우리 은하의 수천 억 개 별들과 우리 인체의 원소들을 조사해 주요 원소량에 대한 지도를 만들 수 있다는 것은 우리 인류에게 엄청나게 중요한 사실입니다." SDSS-Ⅲ APOGEE 과학팀 의장인 제니퍼 존슨 오하이오 주립대 교수의 얘기다. 그리고 그는 연구의 의미를 한 번 더 강조했다. "이로써 우리는 언제 어디에서 생명에 필요한 원소들을 얻어 진화를 시작했는가를 가름할 수 있게 된 것입니다." 이광식 칼럼니스트 joand999@naver.com

천문학자들이 2022년 지구 밤하늘에서 초신성을 볼 수 있을 거라고 발표해 지구촌 사람들의 비상한 관심을 끌고 있다. 이중성(二重星) 전문가인 한 천문학 교수는 조만간 이중성 하나가 서로 합병을 시작할 것이라는 예측을 내놓았다. 이중성이란 중력으로 서로 묶인 두 개의 별이 서로의 둘레를 도는 항성 시스템을 말한다. 문제의 이중성은 서로 충돌하여 폭발함으로써 별의 일생을 마감하게 되는데, 그 폭발로 인해 엄청난 빛을 우주공간으로 쏟아내게 된다. 이것을 바로 초신성 폭발이라 한다. 그러니까 새로운 별이 아니라 늙은 별의 임종인 셈이다. 옛날 사람들이 보이지 않던 별이 갑자기 엄청난 밝기로 빛나는 것을 보고 초신성이라는 이름을 붙였던 것이다. 초신성 폭발이 일어날 때 그 밝기는 예전 별에 비해 거의 1만 배 이상이 된다. 한 은하가 내놓는 빛 전체보다도 밝을 때도 있다. 그야말로 우주 최대의 드라마라 할 수 있다. 초신성이 나타나면 밤하늘에서 가장 밝은 별로 등극할 것이다. 초신성 폭발은 이처럼 두 별이 충돌할 때도 일어나지만, 엄청난 크기의 거성이 생의 마지막에 이르러 맞는 임종의 한 형식이기도 하다. 팽창하던 적색거성이 자체 중력으로 붕괴를 일으킴에 따라 대폭발로 별의 일생을 마감하는 것이다. 그럴 경우 지구에서 수백만 광년 떨어진 거리일지라도 초신성을 볼 수 있지만, 미리 초신성 폭발을 예측할 방법은 없다. 통계적으로 한 은하당 100년에 초신성 폭발이 1회 꼴로 일어나는데, 우리은하에서 최근 일어난 초신성 폭발은 약 400년 전 튀코 브라헤와 케플러가 발견한 이래 아직까지 없었다. 그래서 천문학자들은 튀코와 케플러 같은 위대한 천문학자들이 있을 때만 초신성이 폭발한다는 우스개소리를 하기도 한다. 미국 미시건주의 캘빈 대학 교수 래리 몰나르 박사는 이중성의 충돌로 일어날 초신성 폭발을 최초로 예측했다고 주장했다. 그의 주장에 따르면 초신성 폭발은 2022년 전후에 일어날 것이라 한다. 이 별까지의 거리가 1800광년이니까 현장에선 벌써 터졌다는 얘기다. 문제의 이중성은 백조자리에 있는데, 북십자성으로 알려진 백조자리의 십자 모양 부근에 새로운 별이 나타날 것으로 보고있다. 몰나르 교수가 KIC 9832227 이라는 이름의 별에 대해 연구를 시작한 것은 지난 2013년. 동료 천문학자인 카렌 키네무치가 회의에서 밝기가 변하는 어떤 별에 대한 연구를 발표하면서 그 별이 과연 맥동성인지, 아니면 이중성인지 의문을 제기했다. 이중성 역시 서로의 둘레를 돌면서 동반성의 별빛을 가림에 따라 광도 변화를 일으킬 수 있다. 몰나르 교수는 이 별을 연구한 결과 이중성계 중에서도 접촉쌍성임을 확인했다. 접촉쌍성이란 두 별이 대기층을 공유하는 이중성이란 뜻이다. 이어 접촉쌍성의 궤도주기를 계산한 결과, 11시간 안쪽으로 점점 주기가 짧아지고 있다는 사실을 알아냈고, 2022년쯤 가면 결국 두 별이 충돌해 초신성 폭발을 일으킬 것이라는 결론을 도출해냈던 것이다. 초신성 폭발은 아주 짧은 시간 안에 종결되지만, 과학자들은 거기서 많은 정보를 얻을 수 있다. 먼저 초신성 중에는 일정한 광도로 폭발하는 별이 있어 우주에서 거리를 재는 잣대로 쓰인다. 이를 표준촛불이라 하는데, 얼마 전 표준촛불을 이용해 우주가 가속팽창하고 있다는 놀라운 사실을 발견한 두 그룹의 물리학자들이 노벨 물리학상을 받기도 했다. 뿐만 아니라, 초신성이 폭발할 때 철 이후의 중금속들이 생성되는데, 지구와 우리 몸을 이루는 중원소들은 초신성이 만들어 우주에 흩뿌린 것이다. 초신성 폭발이 없었다면 지구도, 우리 인간도 존재할 수 없었을 거라는 얘기다. 어쨌든 몰나르 교수의 예측이 맞다면 우리 지구촌 사람들은 400년 만에 초신성 폭발이라는 우주 최대의 드라마를 볼 수 있을 뿐만 아니라, 우주 생성의 비밀에 대해 더 많은 사실을 알 수 있게 될 것이다. -지구 행성인들이여, 2022년 초신성 폭발을 놓치지 말자. 이광식 칼럼니스트 joand999@naver.com　

태양 같은 주계열성은 마지막 순간에 가스를 잃고 남은 부분은 뭉쳐서 백색왜성이 된다. 백색왜성은 남은 물질이 중력으로 압축되기 때문에 태양질량을 지닌 백색왜성도 지구보다 약간 큰 정도에 지나지 않을 정도로 작다. 오랫동안 그 존재가 알려지지 않은 이유다. 과학자들은 중력을 행사하는 보이지 않는 어두운 동반성을 찾다가 시리우스 B 같은 백색왜성을 찾아냈다. 백색왜성은 핵융합 반응의 부산물인 산소와 탄소가 뭉쳐서 구성되며 본래 별을 이루던 가스인 헬륨과 소수로 된 대기를 가지고 있다. 비록 핵융합 반응은 일어나지 못하지만, 워낙 뜨거운 물질이 압축되어 있어 표면 온도는 섭씨 수만 도에 이른다. 보통은 이런 고온 환경에서 가스가 탈출하지만, 백색왜성의 표면 중력은 워낙 강해서 물질을 붙잡아 둘 수 있다. 과학자들은 태양 같은 별의 미래를 알아내기 위해 백색왜성에 대한 많은 연구를 진행했지만, 워낙 작은 크기와 별보다 어두운 밝기 때문에 상세한 것을 알아내는 데 어려움이 있었다. 최근 노스캐롤라이나대학의 연구팀은 미항공우주국(NASA)의 케플러 우주 망원경 데이터를 이용해서 PG 0112+104이라는 백색왜성의 대기 구성과 밝기 변화를 연구했다. 이 백색왜성은 태양 질량의 0.5배 정도이며 표면 온도는 3만도 이상이다. 헬륨이 풍부한 대기를 지닌 백색왜성으로 특이한 점은 미세한 밝기 변화가 주기적으로 일어난다는 것이다. 이는 케플러 관측 이전의 지상 관측에서는 발견되지 않았던 사실이다. 연구팀은 표면의 자기장에 의해 밝기가 균일하지 않으면서 백색왜성이 빠르게 자전하는 것이 이와 같은 밝기 변화의 원인이라고 보고 있다. 그 주기는 10.17시간이다. 각운동량 보존 법칙에 의해서 별이 본래 크기보다 축소되면 자전 주기가 짧아진다. 이는 피겨 선수가 회전하면서 손을 모으는 동작에 비교할 수 있다. 따라서 백색왜성은 항성보다 자전 주기가 짧으며 중성자별처럼 극단적으로 압축된 경우에는 1초 이하로 줄어들기도 한다. 이번 연구 결과는 백색왜성의 자전 주기가 예상대로 상당히 짧다는 것을 보여주고 있다. 다만 정확한 자전 속도 측정을 위해서 표면 구조에 대한 더 상세한 정보가 필요하다. 백색왜성은 우리와는 관계없는 별세계로 느껴진다. 하지만 먼 미래 태양이 겪게 될 운명이기도 하다. 만약 우리 지구가 마지막 순간에 살아남는다면 영겁의 세월 동안 한때 태양이었던 백색왜성 주변을 공전하면서 지내게 될 것이다. 고든 정 칼럼니스트 jjy0501@naver.com

비행기 원리·빅뱅·파동이론 등 지금까지 유효한 역학 법칙 실려 ‘지적 보폭 가장 큰 산물’ 극찬 세계에서 가장 비싼 몸값, 올해 나이 330살.영국의 불세출 과학자 아이작 뉴턴(1642~1727)이 쓴 ‘프린키피아’가 그 주인공입니다. 1687년 영국 왕립학회에서 출간된 ‘프린키피아’의 원래 제목은 ‘자연철학의 수학적 원리’라는 다소 긴 이름입니다. 330살을 코앞에 둔 지난달 14일 ‘프린키피아’는 전 세계의 이목을 집중시켰습니다. 미국 뉴욕에서 열린 크리스티 경매에서 첫 번째 유럽판이 370만 달러(약 44억원)에 낙찰됐다는 소식 때문입니다. 제임스 2세에게 선물한 영국판 ‘프린키피아’도 2013년 경매에 나와 250만 달러에 낙찰돼 가장 비싼 과학책이라는 명성을 얻었는데 이번에 다시 한번 그 기록을 뛰어넘은 것입니다. 뉴턴이 쓴 수기 원고와 1687년에 나온 첫 번째 인쇄본(초판본)은 영국 왕립학회에서 국보급 유물로 지정해 보관하고 있습니다. 상대성 이론을 발표해 뉴턴이 만든 고전물리학의 세계를 뒤집었다는 평가를 받는 알베르트 아인슈타인도 ‘프린키피아’를 두고 “인류가 만든 것 중에서 지적 보폭이 가장 큰 산물”이라고 극찬을 하기도 했습니다. 총 3권으로 구성된 ‘프린키피아’는 1684년 뉴턴이 왕립학회에 제출한 ‘물체의 궤도 운동에 관하여’(De motu corporum in gyrum)라는 짧은 논문에서 시작됐습니다. 이 논문은 평소 가깝게 지내던 천문학자 에드먼드 헬리(헬리혜성의 발견자)가 ‘거리의 제곱에 반비례하는 힘이 행성에 작용할 때 행성의 궤도가 어떻게 되겠느냐’는 질문에 대한 답이었습니다. 타원궤도와 케플러의 2, 3법칙을 수학적으로 깔끔하게 증명한 논문을 본 헬리는 너무 놀라 역학과 천문학 전반을 정리한 책을 집필해보라고 강하게 권유했고 자신이 직접 원고를 교정하는 한편 자신의 지갑까지 털어서 출판비용을 댔다고도 합니다. 이렇게 나온 ‘프린키피아’ 1권에는 관성의 법칙, ‘F=ma’로 알려진 가속도의 법칙, 작용-반작용 법칙 등 힘을 받는 물체의 운동 궤적을 계산하는 방법이 실려 있습니다. 2권에는 저항이 있는 공간에서 물체의 움직임을 다루면서 그때까지 과학계를 지배해왔던 데카르트 이론이 틀렸음을 증명했습니다. 마지막 3권에는 뉴턴 하면 가장 먼저 떠오르는 ‘만유인력’을 이용해 행성의 궤도와 주기, 지구의 조수간만에 이르기까지 광범위한 현상을 설명하고 있습니다. 사실 ‘프린키피아’는 쉽게 읽히는 책은 아닙니다. 당시 최첨단 수학인 미적분과 극한의 개념을 적용해 지금 봐도 책의 완성도가 높기 때문입니다. 수학적 완성도는 차치하고서도 ‘프린키피아’에서 주목해야 할 부분은 아리스토텔레스에서 데카르트에 이르기까지 당대 과학과 철학을 지배하고 있던 논의 자체를 대체했다는 것입니다. 특히 데카르트까지는 형이상학과 요즘 과학이라고 불리는 자연철학을 구별하지 않고 함께 다루었지만 뉴턴은 여기서 자연철학만 빼내 논의함으로써 과학이 독자적인 길을 걸을 수 있게 만들었다는 데 큰 의미가 있습니다. 많은 과학자들이 ‘프린키피아’에서 가장 주목해야 하는 부분은 2권에 나오는 가속도의 법칙이라고 합니다. 이 법칙은 아인슈타인의 상대성이론으로 뉴턴 역학체계 전체가 뒤집히는 과정에서도 바뀌지 않고 살아남았습니다. 실제로 가속도의 법칙은 비행기가 뜨는 기본 원리인 베르누이 정리도 그렇고 빛의 파동이론, 쓰나미, 혈액의 흐름, 빅뱅에 이르기까지 다양한 곳에서 여전히 적용되고 있기 때문이지요. 사실 뉴턴은 독특하고 이상한 생각을 많이 하는 괴짜 과학자였습니다. 괴짜들의 생각은 사회적 통념을 벗어나는 경우가 많습니다. 매년 10월 노벨과학상 수상자를 기대하는 우리나라에서는 이런 괴짜들의 생각을 받아들일 수 있는 사회적 그릇이 만들어져 있을까요? 먼저 생각해야 할 부분입니다. edmondy@seoul.co.kr

외계행성 발견은 지구 행성인들에게 언제나 흥미로운 소식이다. 특히 올해는 이제껏 발견된 것보다 갑절이나 되는 외계행성들을 태양계 바깥에서 발견해 한층 화제가 되었다. 그중 지구와 가장 비슷한 외계행성으로 보이는 프록시마b 의 발견은 단연 압권이었다. 두 개의 태양을 갖고 있는 프록시마b를 포함해 중요한 외계행성 '톱 5'를 살펴보도록 한다. 1. 지구의 우주 이웃​ 지난 8월 태양에서 가장 가까운 항성인 프록시마 센타우리를 공전하는 프록시마b라는 외계행성이 발견되었다. 이 행성은 지구 질량의 약 1.3배로, 지구로부터 4.22광년 거리에 있다. 더 중요한 사실은 이 행성이 생명거주 가능지역의 궤도를 돌고 있다는 점이다. 이는 곧 프록시마b 표면에 물이 액체상태로 존재할 수 있을 만큼 온도가 적정하다는 뜻이다. 따라서 이 바위 행성에는 생명체가 서식하고 있을 가능성이 높다고 과학자들은 생각하고 있다. 2. 제9 행성(Planet Nine) 태양계 변두리인 카이퍼 벨트에 있을 거라고 예측되던 거대한 얼음의 세계인 플래닛9의 발견이 눈앞에 다가온 것으로 보인다. 플래닛9는 질량이 지구 10배를 웃돌며, 평균기온은 섭씨 -226도 정도로 보인다. 천문학자들은 지난 1월 이 행성이 발견될 가능성이 있음을 발표했으며, 10월에는 앞으로 16개월 이내에 발견될 것이라고 예측했다. 천문학자들은 수학적인 모델과 컴퓨터 시뮬레이션을 이용해 이 행성의 정확한 위치를 결정할 예정이다. 공전주기는 1~2만 년, 태양과의 거리는 320억~1600억km에 달하는 것으로 보이며, 중심은 암반으로 되어 있고 대기층과 옅은 가스층으로 구성되어 있을 것이라고 추정된다. 만약 이 행성이 발견된다면 2006년 국제천문연맹(IAU) 총회에서 분류법 변경에 따라 카이퍼 벨트 내의 천체 중 하나라고 결론나면서 왜소행성으로 분류된 명왕성을 대신하여 플래닛9가 태양계 9번째 행성으로 인정받을 가능성이 높아졌다. 3. 새로 발견된 외계행성 1284개 지난 5월 천문학자들은 새로운 외계행성이 모두 1284개가 발견되었다고 발표했다. 이는 이제껏 외계행성 사냥에서 가장 많은 양이 외계행성 목록에 오른 것이라고 밝혔다. 발견된 외계행성 중 9개는 암석행성으로, 생명체가 서식하고 있을 가능성이 있다. 외계행성 탐색은 케플러 우주망원경으로 이루어지는데, 행성이 그 모항성 앞을 지날 때 별빛을 가림에 따라 일어나는 광도의 변화를 감지해 외계행성의 존재를 발견한다. 지금까지 발견된 외계행성의 수는 모두 3439개에 이른다. 미항공우주국(NASA) 관계자는 "이로써 우리 태양과 비슷한 별 주위를 도는 외계행성 중 제2의 지구를 발견할 수 있다는 희망을 가지게 되었다"고 말했다. ​ 실제로 케플러-1638b와 케플러-1229b는 지구와 가장 닮은 행성으로서, 생명서식 가능지역의 궤도를 돌고 있다. 4. 역대 최대 크기 떠돌이 행성 2MASS J2126라는 이름의 거대 외계행성이 모항성에서 무려 1조km 떨어진 궤도를 돌고 있는 것이 발견되었다. 이제껏 발견된 항성계 중 최대에 속한다. 이 행성이 모항성으로부터 너무나 멀리 떨어져 있어 천문학자들은 처음엔 모항성 없이 우주를 떠도는 '떠돌이' 행성인 줄 알았다. 이 행성의 궤도와 모항성 간의 거리를 태양계와 비교해보면, 태양-지구간 거리의 7000배에 해당하며, 태양-명왕성 간 거리의 약 200배에 달하는 엄청난 거리로, 이 거대한 가스 행성이 모항성의 둘레를 한 바퀴 도는 데는 무려 90만 년이나 걸린다. 5. 모항성 하나에 외계행성 셋 지난 5월, TRAPPIST-1이라고 불리는 외계 항성계가 발견되었다. 거리는 지구로부터 40광년 떨어진 곳이다. 이 항성계의 특징은 모항성이 아주 작고 차가운 왜성이며, 그 둘레를 도는 3개의 행성이 생명거주 가능 행성일 확률이 높다는 점이다. TRAPPIST-1 왜성은 우리 태양에 비해 밝기는 약 2000분의 1, 온도는 2분의 1 이하다. 질량은 태양의 12분의 1, 지름은 8분의 1 정도로, 목성보다 조금 더 큰 별이다. 이 기묘한 별은 칠레에 있는 TRAPPIST(TRAnsiting Planets and PlanetesImals Small Telescope) 망원경으로 발견되었는데, 이 별을 공전하는 3개의 행성들은 모두 지구의 약 10분의 1 크기에 지나지 않는다. 이 항성계의 발견은 아주 차가운 왜성으로 이루어진 항성계로는 최초의 것이다. 이광식 칼럼니스트 joand999@naver.com

12월 25일 크리스마스는 천문학과 깊은 관련이 있는 날처럼 보인다. 1642년 12월 25일에는 아이작 뉴턴이 태어났고, 올해 크리스마스에는 천문학계의 또 다른 영웅 베라 루빈이 노환으로 세상을 떠났다. 88세. 미국의 여성 천문학자 베라 루빈은 현대 우주론의 한 분야인 암흑물질 연구에 선구적인 업적을 남긴 과학자로, 그의 업적은 30년대 이후 주목받지 못하던 암흑물질 가설을 되살려 이론으로 나아가게 하는 데 중요한 계기가 되었다. 천문학 발달사에 큰 분수령을 이루는 암흑물질에 대한 최초의 예측은 스위스 출신 물리학자인 프리츠 츠비키 칼텍 교수가 1933년에 '정체불명의 물질이 우주의 대부분을 구성하고 있다'고 발표함으로써 세상에 알려지게 되었다. 우주 안에는 우리 눈에 보이는 물질보다 몇 배나 더 많은 암흑물질이 존재한다는 주장이었다. 우주론 역사상 가장 기이한 내용을 담고 있는 이 주장은 간단히 무시되었고, 세월과 함께 묻혀진 채 망각되었다. 오래 잊혀졌던 암흑물질을 다시 무대 위로 올린 주인공이 바로 베라 루빈이었다. 어린 시절부터 아버지의 도움으로 천문학의 매력에 빠진 루빈은 1948년 배서대학을 졸업한 후, 프린스턴대학원에서 천문학을 공부하고자 했다. 하지만 당시 이 대학원은 천문학 과정의 여성 입학을 허용하지 않아 그는 다른 대학원들에서 석·박사 과정을 마쳤다. 코널 대학에서는 리처드 파인만, 한스 베테 같은 거물들에게 배웠다. 츠비키로부터 한 세대가 지난 1962년, 베라 루빈은 1950년대 애리조나에 있는 키트피크 천문대에서 은하 내 별들의 회전 속도를 측정하면서 비정상적인 움직임을 발견했다. 은하 중심부에 가까운 별들이나 멀리 떨어진 별들의 공전속도가 거의 비슷하게 나타나고 있었다. 이것은 케플러의 법칙을 정면으로 거스르는 처사였다. 이 법칙에 따르면, 바깥쪽 별들의 속도가 당연히 한참 느린 것으로 나와야 한다. 태양 둘레를 도는 행성들만 보더라도 그렇다. 초당 공전속도를 보면, 수성은 47km, 지구는 30km, 해왕성은 수성의 10분의 1밖에 안되는 5km다. 만약 해왕성이 수성의 속도로 공전한다면 애시당초 태양계를 탈출하고 말았을 것이다. 그런데 은하는 왜 형태를 유지하고 있는가? 이미 한 세대 전 츠비키가 예언했던 것이었다. 그러나 루빈의 경우도 마찬가지로 학계에서 묵살당하고 말았다. 이번에는 여자라는 성(性)이 문제가 되었다. 당시 남녀차별은 천문학 동네의 뿌리 깊은 관습법이었다. 그러나 전세는 대역전되었다. 암흑물질 이론의 근거가 될 만한 관측 증거들이 잇달아 발견됨에 따라 현재는 암흑물질이 우리 우주의 운명을 결정할 거라는 데 반기를 드는 학자들은 거의 사라지고 말았다. 암흑물질의 존재를 가장 극적으로 증명한 것은 중력렌즈 현상의 발견이었다. 빛이 중력에 의해 휘어져 진행한다는 것은 아인슈타인의 일반 상대성 이론에 의해 예측되었고, 1919년 영국의 천문학자 에딩턴의 일식 관측으로 증명되었다. 질량이 큰 천체는 주위의 시공간을 구부러지게 해서 빛의 경로를 휘게 함으로써 렌즈와 같은 역할을 하는데, 이를 일컬어 중력렌즈 현상이라 한다. 이 중력렌즈를 통해 보면, 은하 뒤에 숨어 있는 별이나 은하의 상을 볼 수 있다. 결론적으로, 최신 성과가 말해주는 암흑물질의 현황은 다음과 같다. 우주 안에서 우리 눈에 보이는 은하나 별 등의 물질은 단 4%에 불과하고, 나머지 96%는 암흑물질과 암흑 에너지이다. 그중 암흑물질이 23%이고, 암흑 에너지는 73%를 차지한다. 이것은 어찌 보면 허블의 팽창 우주에 버금갈 만한 우주의 놀라운 현황일지도 모른다. 성차별에 시달리긴 했지만 루빈은 츠비키와는 달리 보상을 받았다. 그로부터 30년이 흐른 뒤인 1993년 빌 클린턴 대통령 시절에 ‘국가과학메달’을 받았으며, 이듬해인 1994년에는 암흑물질 연구에 관한 공로로 미국 천문학회가 주는 최고 상인 헨리 노리스 러셀(H-R그림표를 만든 천문학자) 상을 받았다. 그녀는 2000여 명의 과학자들이 모인 앞에서 수상 강연을 한 후, 엉뚱스럽게도 '은하수 히치하이커를 위한 안내서'라는 TV드라마 주제가를 불렀다고 한다. 그런데 재미있는 일은 그 많은 과학자들도 그녀의 노래에 맞춰 합창을 했다는 사실이다. 천문학 동네에서만 볼 수 있는 진풍경이리라. 우주를 바라보는 인류의 시각을 크게 바꾸어놓은 베라 루빈. 그녀가 그토록 사랑했던 우주로 돌아가 평화로이 영면하기를 기원한다. 이광식 칼럼니스트 joand999@naver.com

최근 북미에서 개봉하자마자 대박이 터진 스타워즈 시리즈(로그원: 스타워즈 스토리)는 단순한 영화 차원을 넘어 문화계 심지어 과학계에도 큰 영향을 미쳤다. 그저 영화 속에 등장하는 소품같았던 '제다이의 상징' 광선검(라이트세이버)은 현실로 다가오고 있고 레이저빔 쏘는 전투기, 3차원 홀로그램 전화, 1인 비행체도 이제는 먼 미래의 이야기가 아니다. 스타워즈가 스크린에 구현한 것 중 가장 관심을 끄는 것은 광활한 우주에도 존재하지 않을 것 같았던 천체들이다. 그 이상하게 생겼던 천체들은 이제 과학자들에 의해 하나씩 존재가 확인돼 이름을 얻고있다. - 태양이 2개 뜨는 행성 주인공 루크 스카이워커가 살던 특이한 외계행성이 있다. 바로 태양이 두 개 뜨는 행성 ‘타투인’(Tatooine)이다. 이곳에서는 '하늘에 태양이 둘일 수 없듯이'라는 단골 대사가 통하지 않는다. 현실에 존재하지 않을 것 같았던 타투인 행성은 의외로 우주에 흔하다. 과거 미 항공우주국(NASA)의 케플러우주망원경이 발견한 케플러-47과 케플러-16 행성계가 대표적. 더욱 놀라운 사실은 태양이 두 개인 곳을 넘어 삼성계, 사성계, 심지어 오성계인 곳도 있다. 2년 전 미국 서던 코네티컷 주립 대학교 연구팀은 기묘한 모습의 타투인 행성이 전체 외계행성의 50%에 달할만큼 우주에 흔하디 흔하다는 연구결과를 발표한 바 있다. - 데스 스타(Death Star) 스타워즈 속 제국군의 우주 요새인 데스 스타를 닮은 천체도 우주에는 존재한다. 토성으로부터 18만 6000km 떨어진 궤도를 22시간 37분 주기로 공전하는 위성 미마스(Mimas)가 바로 그것이다. 미마스는 지름 390km의 비교적 작은 위성인데, 독특하게 생긴 거대한 크레이터가 눈동자처럼 보이기도 한다. 물론 영화 속 데스 스타는 파괴돼 사라졌지만 우리의 데스 스타는 멀고 먼 은하계가 아닌 태양계 안에 있다.　 - 화산행성 무스타파(Mustafar) 지난 2005년 개봉한 ‘스타워즈 에피소드 3: 시스의 복수’에서는 아나킨 스카이워커와 오비완이 용암이 녹아내리는 화산행성 무스타파에서 결투하는 장면이 나온다. 용암이 녹아내리는 이 행성의 이름은 무스타파로 설정됐지만 실제 존재하는 행성도 어렵지 않게 찾을 수 있다. 지구에서 약 480광년 떨어진 행성 'CoRoT-7b'가 대표적으로 표면온도가 1000~1500°c에 달하는 화산과 용암의 지옥이다. - 얼음행성 호스(Hoth) 지난 1980년 개봉한 '스타워즈 에피소드5: 제국의 역습'의 초반 전투에 등장하는 눈으로 덮힌 차가운 행성도 실제로 존재한다. 영화 개봉 이후 16년 만인 지난 2006년 발견된 이 행성의 정식명칭은 'OGLE-2005-BLG-390Lb'지만 NASA는 이 행성을 간단히 호스라 부른다. 지구에서 무려 2만 1500광년 떨어져있으며 표면온도 -220℃. 　　 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

태양계 밖에 존재하는 목성같은 가스행성의 기후 패턴이 처음으로 관측됐다. 최근 영국 워릭대학 연구팀은 거대한 외계행성 HAT-P-7b의 구름 형성과 바람 등 날씨를 관측하는데 성공했다고 밝혔다. 지구에서 약 1040광년 떨어진 HAT-P-7b는 '태양계 큰형님' 목성보다 40% 더 큰 가스행성으로 지구와 비교하면 질량이 500배는 크다. 흥미로운 점은 HAT-P-7b가 태양보다 2배는 더 큰 항성을 불과 2.2일 만에 공전할 만큼 바짝 붙어있다는 점이다. 이같은 이유로 HAT-P-7b의 평균온도는 무려 2586℃ 수준으로 한마디로 지옥같은 곳이다. 특히 HAT-P-7b는 '냉탕과 온탕'을 오가는 극과 극의 온도패턴을 보인다. 밤이 되면 행성에 구름이 형성되고, 낮이 되면 순식간에 증발해 버리며 강한 바람이 행성을 휘감는다. 놀라운 것은 이 과정에서 소중한 보석이 생성될 수 있다는 사실이다. 연구팀에 따르면 이같은 극단적인 온도 패턴은 구름 속에 루비와 사파이어같은 보석을 생성시키는 조건이 된다. 연구를 이끈 데이비드 암스트롱 박사는 "행성의 구름은 강옥(鋼玉)으로 이루어져 있을 것으로 보인다"면서 "바람도 세차게 불어 순식간에 구름을 이동시키고 반대로 사라지게도 만든다"고 설명했다. 이어 "미래에는 외계행성의 날씨를 예측할 수 있을 만큼 더욱 발전할 것"이라고 전망했다. 한편 연구팀이 지구의 날씨도 예측하기 힘든데 한가하게 멀고 먼 외계행성 날씨에 관심을 두는 이유는 있다. 바로 지구형 행성을 찾는 데 도움을 주기 때문. 현재 외계행성의 기후 연구는 미 항공우주국(NASA)의 케플러 우주망원경이 촬영한 이미지를 분석해 이루어진다. 연구팀은 외계행성들의 대기 변화를 연구해 차후 외계 생명체가 존재할 가능성을 조사 중이다. 　 　 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

아름다운 지구는 동그란 구(球)형이지만 엄밀하게 말하면 적도 쪽이 약간 불룩한 타원체다. 우리의 태양 역시 비슷하지만 지구보다는 더 완전한 구형에 가깝다. 최근 독일 막스플랑크연구소 태양계연구팀은 역대 발견된 것 중 가장 완벽한 구형의 별을 발견했다는 연구결과를 발표했다. 지구에서 약 5000광년 떨어진 곳에 위치한 이 별의 이름은 '케플러 11145123'(Kepler 11145123). 태양보다 두 배 정도 큰 이 별은 그 내부 구조를 탐색하는 ‘별진동학’(성진학·asteroseismology)이라는 기술을 사용해 정확한 형태가 측정됐다. 그 결과 케플러 11145123의 적도반지름은 극반지름보다 불과 3km 더 긴 수준. 이에 비해 태양은 적도반지름이 극반지름보다 10km 더 길다. 우리가 사는 지구는 적도 반지름이 21km 더 길어 적도 쪽이 약간 더 불룩하다. 이처럼 별과 행성이 완전한 구형이 되기 힘든 것은 자전과 공전에 따른 원심력 때문이다. 지구같은 행성의 경우 자전은 물론 태양의 주위를 도는 공전 때문에 더 큰 영향을 받는 것. 또 태양의 경우도 약 27일을 주기로 자전한다. 이에 비해 케플러 11145123이 더 구형인 이유는 태양보다 세 배는 더 느리게 자전하기 때문인 것으로 풀이된다. 연구를 이끈 로랑 지존 박사는 "별이 얼마나 빨리 자전하는지, 얼마나 강한 자기장을 가지고 있는지는 별의 모양을 변화시키는데 큰 영향을 준다"면서 "향후 케플러 미션이나 후임인 TESS(Transiting Exoplanet Survey Satellite)가 임무를 시작하면 이 연구가 관측에 큰 도움이 될 것"이라고 밝혔다. 　 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

천문학자들은 오래전부터 별의 밝기가 주기적으로 변하는 변광성을 연구해왔다. 별의 밝기가 변하는 이유는 매우 다양하다. 가장 고전적인 변광성은 어두운 동반성(星)에 의해 가려지는 경우지만, 그 이외에도 여러 가지 이유로 별의 밝기가 변할 수 있다. 미세한 밝기 변화의 대표적인 이유는 바로 그 앞을 지나는 행성에 의한 것이다. 미항공우주국(NASA)의 케플러 우주 망원경은 이런 미세한 밝기 변화를 포착해서 수많은 외계 행성을 포착했다. 케플러 관측 데이터는 외계 행성 연구를 한 단계 끌어올렸다고 해도 과언이 아닐 만큼 큰 공헌을 했다. 하지만 이게 다가 아니다. 케플러의 활약은 외계 행성 이외에 다양한 천문학 분야에 걸쳐 있다. NASA의 과학자들은 2011년 케플러가 발견한 KOI-54라는 쌍성계가 매우 독특한 밝기 변화를 한다는 것을 발견했다. 이 두 별은 41.8일 주기로 밝기가 변하는데, 그 패턴이 마치 심전도를 보는 것 같았다. 추가 관측을 통해 과학자들은 이 두 별이 매우 근접해서 공전하고 있는 쌍성계라는 사실을 밝혀냈다. 그 거리는 항성 지름의 몇 배에 불과했다. 따라서 개념도에서 보는 것처럼 서로의 중력에 의해 잡아 당겨져 달걀 같은 타원 모양을 하고 있다. 과학자들은 이를 '심박동별'(heartbeat star)이라고 불렀다. 이후 추가 관측을 통해서 케플러 우주 망원경은 총 17개의 심박동별 후보를 추가로 발견했다. 그리고 NASA의 과학자들은 지상의 망원경과 추가 관측 데이터를 사용해서 최종적으로 19개의 심박동별의 질량 및 궤도를 확인할 수 있었다. 상당수 심박동별은 태양보다 크고 뜨거운 별로 아마도 같은 성운에서 탄생한 동반성으로 생각된다. 심박동별의 존재만으로도 매우 독특한 일이지만, NASA와 SETI의 연구팀은 이 별이 세 번째나 네 번째 동반성을 거느릴 수도 있음을 발견했다. 동시에 근접한 두 별이 어떻게 합쳐지지 않고 안정적으로 존재할 수 있는지, 그리고 주변에 행성이 형성될 수 있는지 등 여러 가지 의문점들이 남아 있다. 앞으로 이를 밝히기 위해 과학자들은 망원경으로 별의 '고동 소리'를 더 들어볼 것이다. 고든 정 칼럼니스트 jjy0501@naver.com

천문학자들은 지금까지 수천 개의 외계 행성을 확인하면서 이 외계 행성들이 가진 다양성에 놀라지 않을 수 없었다. 외계 행성계는 또 다른 태양계가 아니라 그보다 훨씬 다양하고 복잡한 행성들로 구성되어 있었다. 태양계는 안쪽 궤도를 도는 작은 암석 행성과 먼 궤도를 공전하는 큰 가스형 행성의 두 가지 형태의 행성으로 구성되어 있다. 하지만 천문학자들은 모항성에서 매우 가까운 거리에서 공전하는 목성보다 무거운 행성인 뜨거운 목성이나 질량이 지구와 해왕성의 중간 수준인 슈퍼지구 같은 독특한 분류의 행성들을 발견할 수 있었다. 미 항공우주국(NASA)의 행성 사냥꾼인 케플러 우주 망원경은 수많은 외계 행성을 찾아낸 일등 공신으로 아직도 그 데이터를 분석 중이다. 최근 NASA 에임스 연구소와 SETI의 과학자들은 케플러 데이터를 이용해서 새로운 형태의 행성 군을 찾아내 미 국립과학원회보 (PNAS)에 발표했다. 이들이 발견한 행성 군은 뜨거운 지구(hot earth)로 분류할 수 있는 것으로 지구만 한 크기지만 수성보다 훨씬 가까운 위치에서 모항성을 공전하는 행성이다. 이번 연구에서는 단독으로 존재하는 뜨거운 지구형 행성 24개가 발견되었다. 뜨거운 지구는 지구 정도 질량이지만 평균 공전 주기가 지구의 하루에 불과할 만큼 짧다. 따라서 그 공전 궤도는 수성보다 훨씬 안쪽으로 표면 온도는 태양계의 어느 행성보다도 뜨겁다. 그런데 지구와 달처럼 가까운 거리에서 공전하기 때문에 공전주기와 자전주기가 일치하는 조석 고정(tidal locking) 현상이 발생한다. 이렇게 되면 마치 달처럼 행성의 한쪽만 모성을 바라보게 된다. 그 결과 뜨거운 지구의 한쪽은 영원한 낮이고 반대쪽은 영원한 밤이 된다. 만약 대기가 없다면 낮인 부분은 웬만한 금속은 다 녹을 만큼 뜨겁고 반대편은 얼음이 생길 만큼 차가울 것이다. 다만 이 행성들이 대기를 가졌는지는 확실하지 않다. 모성에서 거리가 멀다면 당연히 대기를 지녔겠지만, 이렇게 가까운 거리에서는 강력한 항성풍과 플레어의 영향으로 대기를 소실했을 가능성도 크다. 태양계는 우리의 중요한 삶의 터전이지만, 그렇다고 우주의 전부는 아니다. 이번 연구는 다시 한 번 우주는 넓고 다양한 행성들이 존재한다는 것을 일깨워준다. 고든 정 칼럼니스트 jjy0501@naver.com

지난 주말 각종 언론매체와 소셜네트워크서비스(SNS)에는 ‘프록시마b’라는 낯선 행성이 이목을 모았다. 특히 ‘지구인 이주 1순위 행성’이라는 제목이 집중적으로 부각됐다. 세계적인 과학저널 ‘네이처’의 이번 주 표지논문에 실린 이 행성의 발견은 영국 런던 퀸메리대와 스페인 안달루시아 천문연구소, 미국 카네기연구소, 독일 괴팅겐 천체물리학연구소 등에 소속된 31명의 천문학자들이 주도했다. 프록시마b는 태양계와 가장 가까운 항성(별)인 프록시마 켄타우리 주변을 돌고 있는 행성으로, 지구로부터 4.2~4.3광년(1광년=약 9조 4600억㎞) 떨어져 있는 것으로 알려져 지금까지 발견된 지구형 행성들 중 가장 가까운 곳에 있다. 지구의 1.3배 정도 크기에 공전주기는 11.2일이고 지표면은 딱딱한 암석으로 이뤄져 있으며 액체 상태의 물이 존재할 것으로 추정돼 생명체 존재 가능성도 높은 것으로 알려졌다. 과학자들이 생명체 존재의 가장 필수 조건으로 꼽고 있는 ‘물’이 액체상태로 존재하기 위해서는 표면이 너무 뜨겁지도 차갑지도 않아야 한다. 이 때문에 생명체 존재 가능성이 높은 지구형태의 행성을 영국 전래동화에서 따온 ‘골디락스 행성’이라고 부르기도 한다. 가장 가까운 것으로 밝혀진 프록시마b는 4.2광년 정도의 거리에 있다고는 하지만 미터법으로 환산하면 약 39조~40조㎞나 떨어져 있다. 현재 로켓 기술로는 12만~13만년 정도 걸리는 거리에 있다. 이해하기 쉽게 말하자면 선사시대 네안데르탈인이 로켓을 타고 날아와 지금에야 도착할 수 있는 거리다. 지금 기술로는 소설이나 영화에서처럼 사람을 이주시키는 게 불가능하다는 말이 된다. 그런데도 왜 과학자들은, 이주할 수도 없고 자원을 채취할 수도 없는 지구형 행성을 계속 찾아나서고 있는 걸까. 바로 인간을 인간답게 만드는 ‘호기심’ 때문이다. ‘이 넓은 우주에 과연 우리 인간밖에 살지 않는 것일까, 다른 생명체는 존재하지 않는 것일까’라는 끝 모를 의문 때문인 것이다. 베스트셀러 ‘코스모스’의 저자 칼 세이건(1934~1996) 박사는 행성 탐사에 대한 이유를 “이 광활한 우주에 인간만 있다면 엄청난 공간낭비다”라는 한 문장으로 설명했다. 외계 생명체가 존재하기 위해서는 최소한 지구와 비슷한 환경이어야 할 것이다. 과학자들이 외계에서 지구와 비슷한 행성을 찾는 것은 자원탐사나 이주가 아닌, 어딘가 있을지 모르는 생명체를 찾기 위한 기본조건이기 때문이다. 지난해 영국 왕립학회는 기존 외계 지적생명체 탐사 프로젝트인 ‘세티’(SETI) 프로그램을 한 단계 업그레이드시킨 새로운 외계 생명체 탐사프로젝트 ‘돌파구 계획’을 발표했다. ‘세티’나 돌파구 프로그램을 통해 우리가 만날 수 있는 외계 생명체는 과연 얼마나 있을까. 1961년 미국 국립과학원 우주과학위원회에 소속된 프랭크 드레이크 박사는 인간과 교신할 수 있는 지적인 외계 생명체 수를 계산하는 수식인 ‘드레이크 방정식’을 발표했다. 방정식에 들어가 있는 여러 변수 중 은하에 있는 별의 개수와 행성을 갖는 항성의 비율 정도만 알려졌을 뿐 나머지 변수들에 대해서는 정확한 정보가 없기 때문에 학자들에 따라 은하에 존재할 수 있는 문명의 수는 1~2개에서 수백만개까지 다양하다. 이처럼 답 없는 문제를 찾는 무모한 프로젝트에 세계적인 과학자들이 뛰어든 이유에 대해 전문가들은 “외계의 지적 생명체와 골디락스 행성을 찾는 등 다양한 형태의 외계 탐사는 생명의 기원과 본질을 이해하는 데 도움을 줄 것으로 생각하기 때문”이라며 “이와 함께 우주과학과 천문학에 대한 관심을 이끌어 내 해당 분야에 대한 투자를 유도하기 위한 의도도 있다”고 설명하고 있다. 실제로 미국과 유럽 등 우주선진국들은 줄기차게 최첨단 관측 장비를 이용해 외계행성 찾기에 나서고 있다. 외계행성 탐색만을 목표로 한 ‘케플러 우주망원경’처럼 선진국들은 지구 대기 영향을 피해 천체를 관측하기 위해 우주로 망원경을 쏘아 올리고 있다. 대기는 빛을 완전히 통과시키지 않아 천체의 모습을 왜곡시킬 가능성이 크고 가시광선을 제외한 파장은 대부분 지구 대기를 통과하지 못하기 때문이다. 더구나 우주에서는 지상에서 관측할 수 없는 여러 파장을 볼 수 있을 뿐만 아니라 날씨나 시간에도 구애받지 않는다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

지구에서 445광년 떨어진 위치에 존재하는 산개성단인 플레이아데스는 그 아름다운 모습 때문에 오래전부터 인류의 마음을 사로잡았다. 그리스 신화에서는 아틀라스의 일곱 자매로 등장하는데, 이는 눈으로 볼 수 있는 별이 최대 7개까지이기 때문이다. 망원경으로 보면 아직 솜털 같은 성운과 수많은 젊은 별을 볼 수 있는데, 대략 1,000개 이상이 별이 여기에 존재한다. 실제로는 7개보다 훨씬 많은 별이 존재하는 것이다. 이런 산개성단은 가스 구름에서 동시에 생성된 별들로 구성되어 있다. 플레이아데스 성단의 나이는 대략 1억 2,500만년 정도로 과학자들에게 태어난 지 얼마 안 되는 젊은 별을 연구하는 중요한 단서를 제공하고 있다. 캘리포니아 공대의 루이사 레불과 그 동료들은 미 항공우주국(NASA)의 케플러 우주 망원경을 이용해서 플레이아데스 성단에 있는 별들의 밝기 변화를 관측했다. 케플러는 1,000개 정도의 별을 72일간 관측했으며, 적어도 750개의 별에서 밝기 변화를 관측했다. 이 밝기 변화의 강도와 주기를 관측하면 별의 회전 속도, 즉 자전 속도를 알 수 있기 때문이다. 별의 밝기는 표면의 흑점 때문에 보통 수일에서 수십 일 주기로 변한다. 이번 관측에서는 과거 이론적 예측과 비슷하게 이 나이에서 별의 자전 속도가 상당히 빠르다는 것이 밝혀졌다. 별의 자전 속도는 1억 년 정도에서 가장 빠른 데, 플레이아데스 성단의 별들은 11일에서 하루 미만의 주기를 가지고 있다. 이 중에서 작은 별은 빠르게 돌고 큰 별은 느리게 돈다. 과학자들은 신화 속 젊은 자매들에 비유해 이들을 플레이아데스의 발레 ('ballet' of the Pleiades)라고 표현했다. 마치 빙글빙글 돌면서 춤을 추는 발레리나처럼 플레이아데스의 어린 별들도 빠르게 자전하고 있기 때문이다. 고대 그리스인은 이 성단의 정확한 정체를 몰랐지만, 아름다운 일곱 자매의 신화는 실제 플레이아데스 성단의 모습과 어딘지 닮았다. 고든 정 통신원 jjy0501@naver.com

-'케플러'가 발견한 생명 서식 가능성 높은 행성들 미항공우주국(NASA)의 케플러 망원경이 지난 3년 동안 4000개가 넘는 외계행성들을 찾아냈다고 영국 일간지 데일리메일이 5일(현지시간) 보도했다. 케플러 망원경은 외계 지구형 행성을 탐사할 목적으로 나사가 지난 2009년 발사한 우주망원경이다. 천문학자들로 이루어진 나사의 연구진은 이 외계행성 목록에서 생명체가 서식할 수 있는 조건을 갖춘 유망 후보들을 선정하는 작업에 들어가 이제 마무리 과정에 있는 것으로 알려졌다. 4000개의 외계행성 중 생명체가 서식할 가능성이 가장 높은 후보 행성 20개를 선정해 집중적인 탐사를 할 예정인 나사 과학자들은 여기에는 생명 유지에 필수적인 액체 상태의 물을 가지고 있는 것이 가장 중요한 조건이라고 밝혔다. 샌프란시스코 주립대학의 물리학자들이 이끄는 연구진은 케플러 망원경이 발견한 제2지구 목록 속에서 생명서식 가능성이 가장 높은 외계행성에 대해 면밀한 검토작업에 들어갔다. 특히 연구진은 모항성의 둘레를 공전하는 216 케플러 행성이 물이 액체 상태로 존재하는 생명서식 지역 내에 위치해 있다는 사실을 발견했다. 물론 20개의 후보 행성들이 모두 생명 서식이 가능한 암석형 행성으로, 외계 생명체를 품고 있을 가능성이 가장 높은 행성들이다. 그중에는 케플러-186 f, 케플러- 62 f, 케플러-283 c, 케플러-296 f 등이 포함되어 있다. 대표 저자인 스티븐 케인 교수는 “케플러 망원경이 발견한 것으로, 모항성 둘레의 생명서식 지역에 있는 외계행성에 대한 가장 완벽한 목록을 이번에 작성했다” 라며 “이는 곧 이제 우리는 이들 행성에 포커스를 맞추고 정말 생명체가 서식하고 있는지, 후속 연구를 통해 밝혀낼 수 있게 되었음을 뜻하는 것” 이라고 덧붙였다. 또한 이 연구는 이 우주에 생명 서식 가능 지역에 존재하는 행성과 위성들이 얼마나 존재하는가를 아울러 밝혀줄 것으로 과학자들은 기대하고 있다. 연구자들은 행성을 작은 암석형 행성과 큰 가스체 행성으로 분류하는데, 이번에 특정된 20개 후보 행성들은 아주 엄격한 조건을 갖춘 것으로, 우리 지구와 흡사한 암석형 행성들로 딱딱한 표면을 갖고 있으며, 생명서식 가능 지역의 궤도를 돌고 있는 것들이다. 케인 교수는 “저 태양계 바깥의 우주공간에는 수많은 제2지구 후보 행성들이 있다. 하지만 우리들은 망원경이 찾아준 극히 일부 외계행성들에 대해서만 연구할 수 있을 뿐” 이라면서 “이 연구는 중요한 질문, 곧 우주에 생명은 얼마나 보편적인 존재인가, 그리고 우리 지구 같은 행성이 우주에 얼마나 있는가를 밝히는 참으로 기념비적인 연구가 될 것” 이라고 밝혔다. 사진=케플러-186 f, 행성 상상도. 이번에 특정된 20개 후보 행성들은 아주 엄격한 조건을 갖춘 것으로, 우리 지구와 흡사한 암석형 행성들로 딱딱한 표면을 갖고 있으며, 생명서식 가능 지역의 궤도를 돌고 있는 것들이다. 이광식 통신원 joand999@naver.com　

소멸되어버릴 수 있는 상황에서도 꿋꿋이 ‘생명’을 유지하는 독특한 행성이 포착됐다고 미국항공우주국(이하 NASA)가 발표했다. 이를 발견한 덴마크 오르후스대학교의 빈센트 반 에일렌 박사 연구진은 칠레 라 실라 소재 유럽남방천문대(ESO)의 직경 3.6미터짜리 HARPS스펙트럼측정기기 등 첨단 망원경을 이용해 K2-39b를 발견하는데 성공했다. K2-39b라는 명칭의 이 행성은 NASA의 케플러 미션을 통해 발견한 것이며, 가장 큰 특징은 다른 행성과 달리 궤도주기가 매우 짧다는 사실이다. 연구진에 따르면 K2-39b의 궤도 주기는 불과 4.6일로, 달이 지구를 일주하는 궤도주기가 27.3일인 것에 비하면 매우 짧은 편이다. 질량은 지구의 50배가 넘으며 반지름은 지구의 약 8배에 달한다. 전문가들은 이러한 특징을 가진 행성이 극히 드문 것으로 보고 있다. K2-39b는 태양보다 훨씬 더 크고 많은 에너지를 방출하는 준거성(subgiant)의 주위를 돌고 있는데, 궤도 주기가 지나치게 짧다보니 이 과정에서 발생하는 조수의 차에 의해 준거성과 충돌해 완전히 소멸해버릴 가능성이 매우 높다. 그러나 K2-39b는 이러한 ‘험한 환경’에도 불구하고 여전히 ‘생존’해 있으며, 최근 연구진의 망원경에 포착된 것 역시 아직까지도 소멸되지 않았다는 것을 증명한다. 다만 연구진은 거대한 준거성의 주위를 매우 짧은 궤도주기로 돌면서도 소멸을 피할 수 있었던 정확한 원인은 아직 밝혀내지 못한 상태며, 이 같은 상태를 유지한다고 가정했을 경우 1억 5000만 년 가량은 더 ‘생명’을 유지할 수 있을 것으로 내다봤다. 한편 자세한 연구결과는 미국 코넬대학교 도서관이 운영하는 물리학 분야의 권위있는 온라인 논문저장 사이트인 ’아카이브(ArXiv.org)에서 공개됐다. 송혜민 기자 huimin0217@seoul.co.kr