지난해 사이딩 스프링 혜성이 화성을 스쳐 지나갈 때 과학자들은 오르트 구름에서 온 혜성이 어떻게 행동하는가를 잠시나마 엿볼 수 있는 기회를 얻었다. 새 연구에 따르면, 혜성은 화성에서 13만 5,000km 떨어진 화성의 희박한 대기권 상층을 지나가면서 마그네슘과 실리콘, 칼슘, 포타슘 등으로 이루어진 먼지를 1000~2000kg을 부려놓고 갔다. 이 같은 먼지는 바위의 성분과 비슷한 것이다. 사이딩 스프링 혜성은 그밖에도 상당량의 이산화탄소와 질소, 물 등을 부려놓고 갔지만, 이들이 화성 대기 성분과 같아 따로 탐지할 수는 없다. 어쨌든 혜성이 화성에 끼친 이 같은 영향은 그리 오래 가지 않을 것이라고 논문 대표저자인 커리 리세 미국 존스 홉킨스 대학 응용물리연구소 선임 연구원이 밝혔다. 리세 박사는 “혜성이 화성이 끼친 영향은 아주 일시적인 것이었다” 면서 “화성 하늘은 이미 그 같은 먼지로 가득한 만큼 혜성의 영향은 화성 시간으로 하루나 이틀이면 잦아들고 만다" 고 밝혔다. - 작은 혜성의 핵 사이딩 스프링 혜성이 출발한 곳은 오르트 구름이다. 해왕성 바깥으로 수천 천문단위(1천문단위는 지구-태양 간 거리)에 걸쳐 뻗어 있는 궤도를 형성하고 있는 이곳에는 수많은 우주 암석들이 우글거리고 있는 영역으로, 어쩌다가 중력 균형이 무너지면 바위가 튀어나와 혜성으로서의 여정을 시작하게 되는 것이다. 화성 옆을 스쳐지나간 사이딩 스프링도 그러한 혜성의 하나로, 태양계가 생성될 때의 원초 물질을 그대로 간직하고 있는 천체인 셈이다. 현재의 로켓 기술로는 이러한 혜성을 추적할 수가 없기 때문에, 사이딩 스프링이 화성 옆을 지날 때 미 항공우주국(NASA)의 화성 탐사선들이 혜성의 핵을 관측할 수 있는 절호의 기회를 잡은 셈이다. NASA의 화성정찰위성(MRO)이 보내온 사진에 의하면, 혜성 핵은 0.7km 정도로, 목성 가까이 있는 카이퍼 띠에서 오는 혜성의 평균치에 비해 약간 작은 것으로 나타났다. 태양계가 지금으로부터 약 46억 년 전에 생성된 것으로 볼 때, 카이퍼 띠의 우주 암석들이 그 동안 태양 에너지와 태양풍 압력에 의해 증발되어 크기가 많이 줄어들었을 것으로 과학자들은 생각하고 있다. 2014년 화성 궤도에 진입한 NASA의 또 다른 화성탐사선 메이븐(MAVEN ; Mars Atmosphere and Volatile Evolution Mission)은 사이딩 스프링이 화성 대기에 끼친 영향을 모니터링해왔다. 한편, 화성 표면의 큐리오시티와 오퍼튜니티 탐사로봇들은 혜성의 접근을 촬영, 이미지들을 보내왔는데, 이는 혜성이 지구 외의 다른 행성에 접근하는 것을 잡은 최초의 영상이다. - 태양계 탄생의 단서를 갖고 있을까? 지구의 바다와 생명의 '씨앗'이 혜성으로부터 왔다는 가설은 아직 논의의 여지가 있지만, 67P 혜성(추류모프-게라시멘코 혜성)에 대한 연구가 혜성에서 발견된 물에 포함된 중수소의 비율이 지구의 물과는 다르다는 결과를 내놓은 반면, 다른 연구는 카이퍼 띠 혜성의 물이 지구의 물과 더욱 비슷하다는 결과를 내놓았다. 어쨌든 사이딩 스프링의 화성 접근은 태양계 초기에 어떤 일들이 일어났는지에 대해 단서를 제공할지도 모른다. 오랜 시간 동안 반복된 혜성-소행성의 접근과 충돌이 지구같은 행성에 우주 물질들을 가져왔고, 그 속에 물과 생명의 씨앗들이 포함되어 있었을 거라고 과학자들은 생각하고 있다. 이번 연구는 10월 15일(현지시간) 출간된 세계적인 학술지 ‘사이언스’에 게재됐다. * 사이딩 스프링 혜성(영어: C/2013 A1, Comet Siding Spring)은 2013년 1월 3일 로버트 H. 맥노트가 사이딩 스프링 천문대에서 발견한 비주기 혜성이다. 이 혜성의 최대밝기는 +7.7등성 가량으로 맨눈으로 볼 수는 없지만, 아마추어 천문가들이 망원경으로 볼 수 있는 수준이다. 혜성의 지름은 최고 500m 정도다.(위키백과) 이광식 통신원 joand999@naver.com

지구는 화성이나 금성과 비교해 매우 강력한 자기장을 가지고 있다. 그러나 지구의 자기장이 태양계에서 가장 강한 것은 아니다. 목성은 지구와 비교해서 수천 배나 강력한 자기장을 가지고 있기 때문이다. 이 자기장은 우주에서 내리쬐는 강력한 방사선을 막아주고 오로라 같은 아름다운 자연현상을 만들기도 한다. 하지만 사실 태양계에서 가장 강력한 자기장은 태양에서 관측된다. 예를 들어 흑점 현상이나 강력한 태양면 폭발 현상인 플레어는 태양 자기장과 연관이 있다고 알려졌다. 과학자들은 우리 태양만 자기장을 가지고 있는 게 아니라고 생각하고 있다. 다른 별에서도 강력한 폭발 현상이 관측된 바가 있기 때문이다. 하지만 직접 자기장을 측정하기에는 거리가 너무 멀어 얼마나 강력한 자기장이 있는지는 알기 어려웠다. 최근 나사의 찬드라 X선 망원경은 지금까지 발견된 것 가운데 가장 강력한 항성 자기장을 발견했다. 본래 자기장이 아무리 강력하더라도 멀리 떨어진 지구에서 직접 관측이 가능하지는 않다. 대신 과학자들은 아주 강력한 자기장인 경우 간접적인 방법을 통해서 자기장의 세기를 측정할 수 있다. 이번에 자기장이 관측된 별은 NGC 1624-2로 태양보다 2만 배나 강력한 자기장을 지니고 있다. 이 강력한 자기장의 존재를 관측한 비결은 바로 거대한 불의 고리 덕분이다. 태양의 표면에서는 거대한 플라스마(뜨거운 원자가 전자와 분리된 상태)의 고리인 홍염(프로미넌스)가 관측된다. 홍염의 크기는 매우 커서 지구 몇 개가 동시에 들어갈 수 있을 정도다. 하지만 태양보다 훨씬 크고 뜨거운 O형 별인 NGC 1624-2에서는 태양의 홍염이 왜소해 보일 만큼 거대한 불의 고리가 형성된다. 이를 연구한 플로리다 공대의 베로니크 페팃 교수(Florida Institute of Technology Assistant Professor Véronique Petit)는 이 별의 자기장을 따라 거대한 플라스마 고리가 수성과 금성의 공전 궤도 사이에 형성된다고 설명했다. (참고로 수성의 공전 거리는 대략 5,800만 km이며 금성의 경우 1억800만 km 정도이다) 그 온도는 섭씨 1,000만 도에 달해 온도가 낮은 태양의 홍염과는 달리 X선이 방출된다. 이 X선을 찬드라 위성이 관측한 것이다. 이 별의 항성풍은 태양풍과 비교해서 3~5배나 속도가 빠르고 밀도는 10만 배에 달한다. 이 강력한 항성풍과 태양의 2만 배에 달하는 자기장이 만나면 초고온의 불의 고리가 형성되는 것이다. 사실 이런 현상은 거대 별에서도 매우 드물게 관측된다. 과학자들은 왜 이런 현상이 소수의 거대 별에서만 일어나는지 궁금해하고 있다. 연구팀에 의하면 두 개의 별이 충돌한 것이 한 가지 가능한 가설이 될 수 있다고 한다. 앞으로 이 문제에 대한 연구가 계속될 것이다 고든 정 통신원 jjy0501@naver.com

-태양에서 약 200억km 인류가 우주로 띄워보낸 '병 속 편지' 보이저 1호가 2015년 9월 현재 지구로부터 약 200억km 떨어진 우주 공간을 날고 있는 중이다. 미국의 무인 우주탐사선 보이저 1호가 지구를 떠난 것이 지난 1977년 9월 5일이니까 오늘로 꼬박 만 38년을 날아가고 있는 셈이다. 총알 속도의 17배인 초속 17km의 속도로 날아가고 있는 보이저 1호는 인간이 만든 물건으로는 가장 우주 멀리 날아간 기록을 세우고 있는 중이다. 이 거리는 초속 30만km인 빛이 달리더라도 18시간이 넘게 걸리며, 지구-태양 간 거리의 130배(130AU)가 넘는 거리다. 보이저 1호가 태양계를 벗어나 성간 공간으로 진입한 것은 2012년 8월로, 탐사선을 스치는 태양풍 입자들의 움직임으로 확인되었다. 태양계 최외각의 행성들을 지나온 보이저는 최초로 성간 공간으로 진입한 우주선으로서 각종 데이터를 지구로 보내오고 있는 중이다. 데이터로부터 최근 확인된 상황은 ​태양으로부터 온 '거품(Bubbles)' 효과의 관측으로, 이것이 바로 보이저 1호가 성간 공간으로 들어섰다는 사실을 확인해준 것이다. 그리고 미 항공우주국(NASA)은 지난 2014년 7월 보이저 1호가 성간 공간을 날고 있다는 사실을 재확인했다. 인간의 모든 신화와 문명에서 절대적 중심이었던 태양, 그 영향권으로부터 최초로 벗어난 722㎏짜리 인간의 피조물이 지금 호수와도 같이 고요한 성간 공간을 주행하고 있다. 인류의 우주탐사 꿈을 싣고 한 세대를 지나는 세월 동안 고장 한번 나지 않은 기적의 항해를 이어가고 있는 보이저 1호는 목성, 토성을 지나며 보석 같은 과학 정보들을 지구로 보낸 후, 인류 역사상 처음으로 태양계를 벗어나 미지의 영역인 '검은 우주' 속으로 돌진하고 있는 것이다. 보이저 1호는 그간 수많은 탐사 신기록을 세웠다. 1979년 목성에 약 35만km까지 다가가 아름다운 목성의 모습을 촬영했다. 당시만 해도 미지의 행성이었던 목성의 대적반(거대 폭풍)과 대기가 보이저 1호에 처음 포착되면서 목성의 비밀이 하나씩 벗겨지기 시작했다. 이듬해에는 토성에서 12만km 지점에 접근해 토성의 고리가 1000개 이상의 선으로 이뤄졌고 고리 사이에는 틈새기가 있다는 사실을 밝혀냈다. -파이어니어 10호, 200만 년 후 알데바란에 도착 보이저 1호 다음으로 먼 곳을 달리는 것은 태양으로부터 157억km 떨어져 있는 파이어니어 10호다. 방향은 보이저 1호의 정반대편이다. 하지만 파이어니어 10호는 2003년 1월 23일 마지막으로 희미한 신호를 보내온 후 교신이 끊어졌다. 지구에서 100AU나 떨어진 깜깜한 우주공간에서 영원히 우주의 미아가 되어버린 것이다. 1972년 3월 지구를 떠난 지 꼭 31년 만이다. 미국 아이오와 대 반알렌 교수는 “탐사선은 아직도 태양의 온기를 쬐고 있을 것”이라며 파이어니어 10호가 태양계 언저리 어디쯤에 있을 것이라고 추측했다. 시속 4만 5000km의 맹렬한 속도로 우주공간을 주파하고 있는 파이어니어 10호는 3만 년쯤 후에는 황소자리 붉은 별 로스(Ross) 248별을 스쳐 지나고, 그후 100만 년 동안 10개의 별들 옆을 더 지나갈 것이다. 그리고 또 200만 년 후에는 지구로부터 65광년 떨어진 황소자리 1등성 알데바란 옆퉁이에 다다를 것이다. 겨울철 남쪽 하늘 오리온자리 옆구리에서 밝게 반짝이는 별이다. (겨울 밤하늘에서 알데바란을 볼 때 주의하기 바란다. 지구-알데바란 간 우주공간을 날고 있는 보이저 1호가 운좋으면 혹 눈에 띌지도 모르니까.^^ ) 한편, 보이저 2호와 파이어니어 11호는 둘 다 명왕성 궤도 바깥을 날고 있고, 또 다른 탐사선 뉴호라이즌 호는 지난 7월 14일 명왕성을 최근접 비행을 성공한 후 외부 태양계를 향해 날아가고 있다. 다음 목표물은 카이퍼 벨트에 있는 소행성 2014 MU69로, 2019년에 도착할 예정이다. 이상에서 보는 바와 같이 우주의 한 변방, 모래알만한 지구에 거주하는 인류라는 지성체가 바야흐로 그의 광막한 고향, 대우주를 탐색하기 위해 용약 분투하고 있는 중이다. -우주의 당구공 치기, 스윙바이 본래 태양계 바깥쪽의 거대 행성들인 목성, 토성, 천왕성, 해왕성을 탐사하기 위해 발사된 보이저 1호는 당시 최신 기술이던 중력 보조를 사용하도록 설계된 탐사선이다. 중력 보조란 탐사선의 속도를 높이기 위해 중력을 이용한 슬링 숏 기법(새총쏘기)을 말하는 것으로, 행성의 중력을 이용해 우주선의 가속을 얻는 기법이다. 스윙바이(swingby) 또는 플라이바이라고도 하는 이것은 말하자면 우주의 당구공 치기쯤 되는 기술이다. 탐사선이 행성의 중력을 받아 미끄러지듯 가속을 얻으며 낙하하다가 어느 지점에서 진행각도를 바꾸면 그 가속을 보유한 채 튕기듯이 탈출하게 된다. 보이저는 이 기법을 이용해 목성 중력에서 시속 6만km의 속도 증가를 공짜로 얻었다. 보이저가 목성의 중력을 이용해 추진력을 얻을 때, 목성은 그만큼 에너지를 빼앗기는 셈이지만, 그것은 50억 년에 공전 속도가 1mm 정도 뒤처지는 것에 지나지 않는다. 현재까지 인류가 개발한 추진 로켓의 힘은 겨우 목성까지 날아가는 게 한계이지만, 이 스윙바이 항법으로 우리는 전 태양계를 탐험할 수 있게 된 것이다. 일명 ‘행성간 대여행’이라 불리는 행성의 배치가 행성간 탐사선의 개발에 영향을 주었는데, 이 행성간 대여행은 연속적인 중력 보조를 활용함으로써, 한 탐사선이 궤도 수정을 위한 최소한의 연료만으로 화성 바깥쪽의 모든 행성(목성, 토성, 천왕성, 해왕성)을 탐사할 수 있는 여행이다. 이 항법을 활용하기 위해 보이저는 행성들이 직선상 배열을 이루는 드문 기회(몇백 년에 한 번꼴)를 이용했는데, 목성의 중력이 보이저를 토성으로 내던지고, 토성은 천왕성으로, 천왕성은 해왕성으로, 그 다음은 태양계 밖으로 차례로 내던지게 되는 것이다. 하늘의 당구치기를 하면서 날아갈 보이저 1호와 2호는 이 여행을 염두에 두고 설계됐으며, 발사 시점도 대여행이 가능하도록 맞춰졌다. -보이저 2호, 30만 년 후 시리우스에 도착 쌍둥이 탐사선 보이저 2호는 1호보다 16일 먼저 지구를 떠났지만 1호와는 다른 경로를 택했다. 목성과 토성까지는 비슷한 경로로 날아갔지만, 그 뒤 보이저 1호는 태양계 밖으로 향했고, 2호는 천왕성과 해왕성을 차례로 관측하는 경로를 택했다. ​2015년 9월 현재 보이저 2호는 지구로부터 110AU(천문단위), 164억km 떨어진 태양권덮개(헬리오시스)에 있으며, 성간 가스의 압력에 의해 태양풍이 있는 태양권의 가장 바깥자리에서 항해 중이다. 빛의 속도로 15시간 걸리는 거리다. 이는 인류가 만든 확인된 물체 중 지구로부터 두 번째 멀리 떨어져 있는 것이다. 보이저 2호도 이미 태양권 덮개 영역으로 들어선 것으로 알려졌다. 29만 6천 년 후 보이저 2호는 지구로부터 8.6광년 떨어진, 밤하늘에서 가장 밝은 별인 큰개자리의 시리우스에 도착할 예정이다. 태양계를 완전히 벗어난 뒤 외계의 지적 생명체와 조우할 경우를 대비해 보이저 1호에는 외계인들에게 보내는 지구인의 메시지를 담은 금제 음반도 싣고 있다. 이 음반의 내용은 칼 세이건이 의장으로 있던 위원회에서 결정되었는데, 115개의 그림과 파도, 바람, 천둥, 새와 고래의 노래와 같은 자연적인 소리와 함께 수록된 55개 언어로 된 지구인의 인삿말에는 한국어도 포함되어 있다. 하지만, 보이저가 가장 가까운 별인 켄타우루스 프록시마 별까지 가는 데만도 4만 년 정도가 걸리고, 탐사선의 크기도 너무 작기 때문에 발견될 가능성은 극히 낮다. 따라서 이 음반을 정말 누군가가 받는다고 해도 영원처럼 먼 미래의 일일 것이다. 따라서 정말로 외계인과 교신하기 위한 시도라기보다는 상징적인 뜻이 더 많다. -인류가 보낸 ‘우주 척후병' 보이저 1호의 최후는? 태양계를 벗어난 보이저 1호는 어느 천체의 중력권에 붙잡힐 때까지 관성에 의해 계속 어둡고 차가운 우주로 나아갈 운명이다. 연료인 플로토늄 238이 바닥나는 2020년께까지 보이저 1호는 아무도 가보지 못한 태양계 바깥의 모습을 지구로 타전할 것이다. 지난 30여 년간 보이저 1호가 보내온 각종 영상과 데이터는 태양계에 대한 인간의 인식을 넓혀주었다. 1980년엔 최초로 완벽한 태양계의 모습을 촬영했다. 지구에서 60억km쯤 떨어진 명왕성 궤도 부근에서 찍어보낸 그 유명한 지구 사진, 흑암의 무한 공간 속에 한낱 먼지처럼 부유하는 '창백한 푸른 점'도 보이저 1호의 작품이다. 또한 목성에도 토성과 비슷한 고리가 있다는 사실, 토성의 고리가 1,000개 이상의 가는 선으로 이뤄졌다는 사실, 목성의 위성 유로파가 얼어붙은 바다로 덮여 있다는 사실 등이 모두 보이저 1호가 밝혀낸 것들이다. 보이저 프로젝트의 책임자인 에드 스톤 박사는 “지금까지 보이저 1, 2호가 우주에서 발견한 것들은 우리가 세상을 바라보는 생각을 변하게 했다”면서 보이저 1호 대장정의 의미를 규정했다. 3개의 원자력 전지가 전력을 공급받고 있는 보이저 1호는 2020년경까지는 지구와의 통신을 유지하는 데 충분한 전력을 공급받을 수 있을 것으로 보이나, 2025년 이후에는 전력 부족으로 더 이상 어떤 장비도 구동할 수 없게 되고, 지구와의 연결선이 완전 끊어지게 된다. 그러나 보이저의 항해는 그후로도 여전히 계속될 것이다. 태양계를 벗어난 보이저 1호가 먼저 만나게 될 천체는 혜성들의 고향 오르트 구름이다. 하지만 300년 후의 일이다. 이 오르트 구름 지역을 빠져나가는 데만도 약 30,000년이 걸린다. 그 다음부터 40,000년 동안에는 그 진로상에 어떤 별도 없다. 약 70,000년을 날아간 후 보이저 1호는 18광년 떨어진 기린자리의 글리제 445 별을 1.6광년 거리에서 지날 것이며, 그 다음부터는 적어도 10억 년 이상 아무런 방해도 받지 않고 우리은하의 중심을 돌 것이다. 인류가 우주로 띄워보낸 '병 속의 편지' 보이저 1호는 어쩌면 50억 년쯤의 시간이 흐르는 동안에도 누구의 손에 의해서도 회수되는 일 없이 항진을 계속할는지도 모른다. 그러면 인류의 메시지를 담은 음반이 재생되는 일도 영원히 없을 것이다. 50억 년이란 인류에겐 긴 세월이다. 장엄하게 빛나던 태양도 종말을 맞을 것이며, 이미 지구는 바짝 구워져 염열지옥이 되어버렸을 시간이다. 인류는 어떻게 되었을까? 다른 행성으로 떠나갔거나 지구에서 멸종되었거나 둘 중 하나일 것이다. 그때면 보이저 1호만이 사라져버린 지구 문명의 희미한 잔영을 지닌 채 우리은하를 벗어나 심우주로 몇조 년을 그대로 항행할지도 모른다. 지금 이 순간에도 태양계 바깥의 성간 공간에서 '검은 우주'를 향해 맹렬히 내달리고 있을 인류의 '병 속 편지' 보이저 1호는 과연 우주의 어느 언저리에서, 언제쯤 그 오랜 항해를 멈추고 영원한 잠에 빠져들 것인가 궁금하다. 동영상 넣기 https://www.youtube.com/embed/BXUAiKkfJtA 이광식 통신원 joand999@naver.com

마치 우주를 향해 레이저를 쏘는 듯한 혜성의 놀라운 모습이 포착됐다. 최근 유럽우주국(ESA)은 탐사선 로제타호가 포착한 ‘67P/추류모프-게라시멘코’(이하 67P) 혜성의 '근일점 이벤트'를 사진으로 공개했다. 태양계 태초의 비밀을 간직한 혜성 67P는 지난 13일(현지시간) 태양에 가장 가까운 곳인 ‘근일점’을 통과했다. 사실 혜성 67P가 태양에 가장 가깝게 접근했다고 하지만 그래도 거리는 무려 1억 8600만 km다. 그러나 이 때가 혜성 67P의 활동이 가장 왕성히 이루어지는 시간이다. 우선 67P 혜성이 태양에 근접하면서 태양 열기로 인해 얼음이 증발(승화)하고 혜성 내부에서 가스 기류가 분출된다. 쉽게 말해 일종의 폭발 현상이 나타나는데, 이 폭발은 매우 강력해서 혜성을 향해 다가오는 태양풍을 밀어낼 정도다. 이번에 ESA가 공개한 이 사진은 혜성이 근일점을 통과하기 1시간 전 촬영된 것이다. 로제타호와 67P 혜성과의 거리는 불과 327km. 사진에서 보듯 예상대로 '열받은' 혜성은 내부의 가스 기류를 마치 로켓처럼 분출한다. 로제타호와 혜성과의 거리가 너무 가까워 혜성 특유의 꼬리까지 보이지는 않지만 입이 딱 벌어질 만큼의 환상적인 우주이벤트 사진으로서는 손색이 없는 셈. 독일 막스 플랑크 연구소 산하 태양계 연구팀(Solar System Research)의 오시리스 팀 소속인 카르스텐 귀테르 박사는 “이번에 로제타호가 포착한 기류는 지금까지 67P 혜성에서 포착한 것 중 가장 밝은 빛을 띤다”면서 “일반적으로 우주에서의 기류는 비교적 희미하기 때문에 이미지를 보정하는 작업을 거쳐야만 확인할 수 있다. 하지만 이번 것은 핵폭발로 발생하는 기류보다 훨씬 밝은 빛을 띤다”고 설명했다. 한편 현재 67P 혜성 표면에 잠들어 있는 인류 최초의 혜성 탐사로봇 ‘필레’는 근일점에 맞춰 로제타와 함께 다시 한 번 도약할 수 있는 기회를 엿볼 예정이다. ESA 전문가들은 이번 근일점이 태양열을 충전하기에 좋은 시기로서, 로제타호를 움직여 필레를 수직으로 세운 뒤 충전에 용이하도록 만드는 방법을 고려하고 있다. 　　 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

‘67P/추류모프-게라시멘코’(이하 67P) 혜성이 오는 13일 태양에 가장 가까운 곳인 ‘근일점’을 통과할 예정인 가운데, 혜성 탐사선 ‘로제타’가 ‘근일점 이벤트’와 관련한 정보를 속속 전달하고 있다. 유럽우주국(ESA) 전문가들은 혜성과 태양이 가장 가까워지는 때인 근일점에 근접하면서 이미 67P 내부에서는 다양한 현상들이 발생하고 있다고 설명했다. 우선 67P 혜성이 태양에 근접하면서 태양 열기로 인해 얼음이 증발(승화)하고 혜성 내부에서 가스 기류가 분출한다. 쉽게 말해 일종의 폭발 현상이 나타나는데, 이 폭발은 매우 강력해서 혜성을 향해 다가오는 태양풍을 밀어낼 정도다. 마치 폭죽이 터지는 것과 비슷한 이 현상은 지난달 29일 발생했으며, 로제타가 67P 혜성으로부터 186㎞ 떨어진 상공에서 다양한 장비를 통해 이를 포착하고 데이터를 전송했다. 로제타에 장착된 카메라인 오시리스(OSIRIS)의 데이터에 따르면 67P 혜성 포면에서 발생한 폭발로 다량의 가스와 먼지가 생성됐으며, 태양풍에 섞인 고에너지 입자 기류가 67P 혜성 상공을 에워쌌다. 이 기류는 초당 10m 혹은 이보다 더 빠르게 상공에서 이동하며, 이러한 현상은 근일점에 근접할수록 더욱 활발해지고 있다. 독일 최대 과학기술 연구기관인 막스 플랑크 연구소 산하 태양계 연구팀(Solar System Research)의 오시리스 팀 소속인 카르스텐 귀테르 박사는 “이번에 오시리스가 포착한 기류는 지금까지 67P 혜성에서 포착한 것 중 가장 밝은 빛을 띤다”면서 “일반적으로 우주에서의 기류는 비교적 희미하기 때문에 이미지를 보정하는 작업을 거쳐야만 확인할 수 있다. 하지만 이번 것은 핵폭발로 발생하는 기류보다 훨씬 밝은 빛을 띤다”고 설명했다. 전문가들은 이보다 더 극적인 근일점 이벤트가 있을 것으로 예상하고 있다. 특히 오리 모양을 한 67P 혜성이 치솟는 내부온도로 인해 폭발하면서 일명 ‘목’ 부위가 떨어져 나가는 현상이 발생할 가능성이 높다고 보고 있다. 67P 혜성의 목 부위는 폭이 1㎞ 정도이며, 만약 실제로 이 부위의 파열이 발생하면 로제타가 이와 관련한 생생한 이미지를 전달할 것으로 기대하고 있다. 한편 현재 67P 혜성 표면에 잠들어 있는 인류 최초의 혜성 탐사로봇 ‘필레’는 근일점에 맞춰 로제타와 함께 다시 한 번 도약할 수 있는 기회를 엿볼 예정이다. ESA 전문가들은 이번 근일점이 태양열을 충전하기에 좋은 시기로서, 로제타호를 움직여 필레를 수직으로 세운 뒤 충전에 용이하도록 만드는 방법을 고려하고 있다. 　 송혜민 기자 huimin0217@seoul.co.kr

‘67P/추류모프-게라시멘코’(이하 67P) 혜성이 오는 13일 태양에 가장 가까운 곳인 ‘근일점’을 통과할 예정인 가운데, 혜성 탐사선 ‘로제타’가 ‘근일점 이벤트’와 관련한 정보를 속속 전달하고 있다. 유럽우주국(ESA) 전문가들은 혜성과 태양이 가장 가까워지는 때인 근일점에 근접하면서 이미 67P 내부에서는 다양한 현상들이 발생하고 있다고 설명했다. 우선 67P 혜성이 태양에 근접하면서 태양 열기로 인해 얼음이 증발(승화)하고 혜성 내부에서 가스 기류가 분출한다. 쉽게 말해 일종의 폭발 현상이 나타나는데, 이 폭발은 매우 강력해서 혜성을 향해 다가오는 태양풍을 밀어낼 정도다. 마치 폭죽이 터지는 것과 비슷한 이 현상은 지난달 29일 발생했으며, 로제타가 67P 혜성으로부터 186㎞ 떨어진 상공에서 다양한 장비를 통해 이를 포착하고 데이터를 전송했다. 로제타에 장착된 카메라인 오시리스(OSIRIS)의 데이터에 따르면 67P 혜성 포면에서 발생한 폭발로 다량의 가스와 먼지가 생성됐으며, 태양풍에 섞인 고에너지 입자 기류가 67P 혜성 상공을 에워쌌다. 이 기류는 초당 10m 혹은 이보다 더 빠르게 상공에서 이동하며, 이러한 현상은 근일점에 근접할수록 더욱 활발해지고 있다. 독일 최대 과학기술 연구기관인 막스 플랑크 연구소 산하 태양계 연구팀(Solar System Research)의 오시리스 팀 소속인 카르스텐 귀테르 박사는 “이번에 오시리스가 포착한 기류는 지금까지 67P 혜성에서 포착한 것 중 가장 밝은 빛을 띤다”면서 “일반적으로 우주에서의 기류는 비교적 희미하기 때문에 이미지를 보정하는 작업을 거쳐야만 확인할 수 있다. 하지만 이번 것은 핵폭발로 발생하는 기류보다 훨씬 밝은 빛을 띤다”고 설명했다. 전문가들은 이보다 더 극적인 근일점 이벤트가 있을 것으로 예상하고 있다. 특히 오리 모양을 한 67P 혜성이 치솟는 내부온도로 인해 폭발하면서 일명 ‘목’ 부위가 떨어져 나가는 현상이 발생할 가능성이 높다고 보고 있다. 67P 혜성의 목 부위는 폭이 1㎞ 정도이며, 만약 실제로 이 부위의 파열이 발생하면 로제타가 이와 관련한 생생한 이미지를 전달할 것으로 기대하고 있다. 한편 현재 67P 혜성 표면에 잠들어 있는 인류 최초의 혜성 탐사로봇 ‘필레’는 근일점에 맞춰 로제타와 함께 다시 한 번 도약할 수 있는 기회를 엿볼 예정이다. ESA 전문가들은 이번 근일점이 태양열을 충전하기에 좋은 시기로서, 로제타호를 움직여 필레를 수직으로 세운 뒤 충전에 용이하도록 만드는 방법을 고려하고 있다. 　 송혜민 기자 huimin0217@seoul.co.kr

지난 5일(현지시간) 미 항공우주국(NASA)은 지구에서는 절대 볼 수 없는 달 뒷면의 생생한 모습을 사진으로 공개해 화제를 모았다. 이 사진은 기존 우주사진과는 차이를 보이는데 달의 뒷면을 찍었다는 것 외에도 푸르게 빛나는 지구가 동시에 촬영됐기 때문이다. 그렇다면 이 사진은 어떻게 촬영됐을까? 그 비밀은 NASA가 쏘아올린 심우주 기상관측위성(DSCOVR)에 있다. NASA는 지난 2월 민간 우주업체인 스페이스X의 팔콘9 로켓에 위성 DSCOVR을 실어 우주로 발사했다. 이 위성은 일반적인 다른 위성과는 달리 지구로부터 약 160만 km 떨어진 곳에 위치해 있다. 지구와 달의 거리가 약 38만 km, 국제우주정거장(ISS)이 약 400km 상공 위에 떠있는 것과 비교하면 얼마나 멀리 있는지 알 수 있는 셈. 이같은 이유로 DSCOVR은 시간만 잘 맞추면 지구 주위를 공전하는 달의 모습을 촬영할 수 있는 것이다. 이 사진 외에도 얼마 전 NASA는 아프리카 북부에 자리잡은 세계에서 가장 큰 사하라 사막의 황량한 모습을 잡아내 화제가 된 바 있다. 물론 이같은 생생한 사진을 찍기위해 DSCOVR 위성에는 지구 다색 이미징 카메라(EPIC)라는 특수한 장비가 실려있다. 카메라와 망원경이 결합된 EPIC(Earth Polychromatic Imaging Camera)은 가시광선, 적외선, 자외선 영역의 이르는 다양한 이미지를 포착한다. 재미있는 사실은 DSCOVR의 주목적이 이번처럼 '컴퓨터 바탕화면용' 사진찍기는 아니라는 점이다. DSCOVR은 태양에서 날아오는 태양풍을 관측하는 것이 주역할로 이 때문에 태양에서 약 1억 4800만㎞ 떨어진 지점까지 날아간 것이다. DSCOVR은 하루 6번 씩 태양의 움직임을 촬영해 지구에 전파 교란등을 야기하는 흑점 폭발을 더 빨리 예보할 수 있게 해준다. 곧 태양이 지구에 미치는 유해한 영향을 연구하기 위해 제작된 위성으로 지구 대기 속 오존층과 에어로졸 수치도 측정한다. 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

태양빛을 받은 아프리카의 모습을 우주에서 보면 이렇게 보이는 것 같다. 지난 29일(이하 현지시간) 미 항공우주국(NASA)은 심우주기후관측위성(DSCOVR)이 촬영한 생생한 지구의 모습을 담은 사진을 공개해 관심을 끌었다. 지난 6일 지구에서 160만 km 거리에서 촬영된 이 사진은 햇빛이 비치는 지구의 절반이 담겨있으며 그 중 주인공은 바로 아프리카다. 사진을 보면 아프리카 북부에 자리잡은 세계에서 가장 큰 사하라 사막은 뜨겁고 건조한 지역이라는 것을 인증이라도 하듯 노란색의 황량한 모습이 우주에서도 한 눈에 잡힌다. 이 사진은 DSCOVR 위성에 실린 지구 다색 이미징 카메라(EPIC)가 촬영한 것이다. 카메라와 망원경이 결합된 EPIC(Earth Polychromatic Imaging Camera)은 가시광선, 적외선, 자외선 영역의 이르는 다양한 이미지를 포착하며 이 사진은 카메라의 적색, 녹색, 청색 채널이 쓰였다. 한편 DSCOVR 위성은 지난 2월 민간 우주업체인 스페이스X의 팔콘9 로켓에 실려 우주로 발사됐다. NASA와 미 국립해양대기청(NOAA) 그리고 미 공군이 공동으로 추진한 프로젝트의 산물인 DSCOVR 위성은 태양에서 날아오는 태양풍을 관측하는 것이 주목적이다. 이외에도 DSCOVR 위성은 지구 대기 속 오존층과 에어로졸 수치를 측정해 관련 데이터를 지구로 보내온다. 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

태양빛을 받은 아프리카의 모습을 우주에서 보면 이렇게 보이는 것 같다. 지난 29일(이하 현지시간) 미 항공우주국(NASA)은 심우주기후관측위성(DSCOVR)이 촬영한 생생한 지구의 모습을 담은 사진을 공개해 관심을 끌었다. 지난 6일 지구에서 160만 km 거리에서 촬영된 이 사진은 햇빛이 비치는 지구의 절반이 담겨있으며 그 중 주인공은 바로 아프리카다. 사진을 보면 아프리카 북부에 자리잡은 세계에서 가장 큰 사하라 사막은 뜨겁고 건조한 지역이라는 것을 인증이라도 하듯 노란색의 황량한 모습이 우주에서도 한 눈에 잡힌다. 이 사진은 DSCOVR 위성에 실린 지구 다색 이미징 카메라(EPIC)가 촬영한 것이다. 카메라와 망원경이 결합된 EPIC(Earth Polychromatic Imaging Camera)은 가시광선, 적외선, 자외선 영역의 이르는 다양한 이미지를 포착하며 이 사진은 카메라의 적색, 녹색, 청색 채널이 쓰였다. 한편 DSCOVR 위성은 지난 2월 민간 우주업체인 스페이스X의 팔콘9 로켓에 실려 우주로 발사됐다. NASA와 미 국립해양대기청(NOAA) 그리고 미 공군이 공동으로 추진한 프로젝트의 산물인 DSCOVR 위성은 태양에서 날아오는 태양풍을 관측하는 것이 주목적이다. 이외에도 DSCOVR 위성은 지구 대기 속 오존층과 에어로졸 수치를 측정해 관련 데이터를 지구로 보내온다. 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

우주에서 보면 지구는 평화롭게 태양 주위를 공전하는 것 같다. 하지만 사실 지구 주변의 환경은 눈으로 보이는 것보다 훨씬 역동적인 환경이다. 태양에서 날아오는 고에너지 입자의 흐름인 태양풍이 지구 자기장과 만나면 거대한 충격파를 만드는데, 이는 마치 지구를 지키는 보이지 않는 방어막 같은 기능을 한다. 그 기능을 이해하는 것은 지구를 둘러싼 환경을 이해하는 데 매우 중요하다. 미국 항공우주국(NASA)은 최근 에이스(ACE, Advanced Composition Explorer)와 테미스(THEMIS, Time History of Events and Macroscale Interactions during Substorms) 관측위성 데이터와 이를 이용한 시뮬레이션을 공개했다. 여기에는 거센 태양풍을 이기고 지구를 보호하는 자기장과 태양풍의 상호 작용이 선명하게 나타나 있다. 에이스 관측 위성은 태양과 지구 사이에 위치하며, 매 30분에서 60분 간격으로 태양풍이 지구에 도달하기 전 모습을 관측한다. 테미스는 지구 주변을 공전하면서 지구 자기권과 태양풍의 경계 사이를 오가며 관측한다. 과학자들이 이 데이터를 분석한 결과 이전의 예측과는 다른 결과가 나왔다. 뉴햄프셔 대학의 시바 카보시(Shiva Kavosi, a space scientist at the University of New Hampshire in Durham)와 그의 동료들이 저널 네이처 커뮤니케이션즈에 발표한 내용에 의하면, 태양풍과 지구 자기장이 만나는 충격파 안쪽으로 태양에서 날아온 고에너지 입자들이 독특한 톱니 문양을 그리면서 지구 자기장과 상호 작용을 하고 있다. 이 현상은 19세기 이를 발견한 과학자의 이름을 따서 켈빈-헬름홀츠파(Kelvin-Helmholtz waves)라고 불리는데 사실 자연계 곳곳에서 이 현상을 발견할 수 있다. 주로 발생하는 장소는 밀도와 속도가 다른 두 유체나 기체가 만나는 곳이다. 카보시에 의하면 과거에도 지구 자기장과 태양풍이 만나는 장소에서 켈빈-헬름홀츠파가 생긴다는 것은 알고 있었으나 매우 드문 경우로 생각했다고 한다. 그러나 새로운 관측 결과에 의하면 전체 시간의 20% 정도는 켈빈-헬름홀츠파가 존재하는 것으로 보인다. 그 이유에 대해서는 아직 과학자들도 모르고 있다. 다만 태양풍과 지구 자기장의 상호 작용이 이전에 생각했던 것보다 훨씬 복잡하다는 점이 새롭게 밝혀진 셈이다. 태양은 지구 생명을 가능하게만든 에너지의 원천이다. 하지만 여기에서 나오는 강력한 태양풍과 방사선은 인간을 비롯한 생명체에 치명적인 영향을 미칠 수 있다. 우리는 눈치채지 못하지만, 지구의 자기장은 이를 방어하는 보이지 않는 방어막의 역할을 하고 있다. 이 보이지 않는 방어막으로 둘러싼 지구가 태양풍을 헤치고 지나가는 모습은 과학이 알려준 자연의 경이라고 할 수 있다. 고든 정 통신원 jjy0501@naver.com

우주에서 보면 지구는 평화롭게 태양 주위를 공전하는 것 같다. 하지만 사실 지구 주변의 환경은 눈으로 보이는 것보다 훨씬 역동적인 환경이다. 태양에서 날아오는 고에너지 입자의 흐름인 태양풍이 지구 자기장과 만나면 거대한 충격파를 만드는데, 이는 마치 지구를 지키는 보이지 않는 방어막 같은 기능을 한다. 그 기능을 이해하는 것은 지구를 둘러싼 환경을 이해하는 데 매우 중요하다. 미국 항공우주국(NASA)은 최근 에이스(ACE, Advanced Composition Explorer)와 테미스(THEMIS, Time History of Events and Macroscale Interactions during Substorms) 관측위성 데이터와 이를 이용한 시뮬레이션을 공개했다. 여기에는 거센 태양풍을 이기고 지구를 보호하는 자기장과 태양풍의 상호 작용이 선명하게 나타나 있다. 에이스 관측 위성은 태양과 지구 사이에 위치하며, 매 30분에서 60분 간격으로 태양풍이 지구에 도달하기 전 모습을 관측한다. 테미스는 지구 주변을 공전하면서 지구 자기권과 태양풍의 경계 사이를 오가며 관측한다. 과학자들이 이 데이터를 분석한 결과 이전의 예측과는 다른 결과가 나왔다. 뉴햄프셔 대학의 시바 카보시(Shiva Kavosi, a space scientist at the University of New Hampshire in Durham)와 그의 동료들이 저널 네이처 커뮤니케이션즈에 발표한 내용에 의하면, 태양풍과 지구 자기장이 만나는 충격파 안쪽으로 태양에서 날아온 고에너지 입자들이 독특한 톱니 문양을 그리면서 지구 자기장과 상호 작용을 하고 있다. 이 현상은 19세기 이를 발견한 과학자의 이름을 따서 켈빈-헬름홀츠파(Kelvin-Helmholtz waves)라고 불리는데 사실 자연계 곳곳에서 이 현상을 발견할 수 있다. 주로 발생하는 장소는 밀도와 속도가 다른 두 유체나 기체가 만나는 곳이다. 카보시에 의하면 과거에도 지구 자기장과 태양풍이 만나는 장소에서 켈빈-헬름홀츠파가 생긴다는 것은 알고 있었으나 매우 드문 경우로 생각했다고 한다. 그러나 새로운 관측 결과에 의하면 전체 시간의 20% 정도는 켈빈-헬름홀츠파가 존재하는 것으로 보인다. 그 이유에 대해서는 아직 과학자들도 모르고 있다. 다만 태양풍과 지구 자기장의 상호 작용이 이전에 생각했던 것보다 훨씬 복잡하다는 점이 새롭게 밝혀진 셈이다. 태양은 지구 생명을 가능하게만든 에너지의 원천이다. 하지만 여기에서 나오는 강력한 태양풍과 방사선은 인간을 비롯한 생명체에 치명적인 영향을 미칠 수 있다. 우리는 눈치채지 못하지만, 지구의 자기장은 이를 방어하는 보이지 않는 방어막의 역할을 하고 있다. 이 보이지 않는 방어막으로 둘러싼 지구가 태양풍을 헤치고 지나가는 모습은 과학이 알려준 자연의 경이라고 할 수 있다. 고든 정 통신원 jjy0501@naver.com

위협적인 우주 태양풍으로부터 지구를 보호해주는 지구의 보호막이 심각한 수준으로 약화되고 있다는 전문가들의 주장이 나왔다. 유럽우주기구(이하 ESA)는 2010년 지구 자기장 지도를 작성하기 위한 인공위성 ‘스웜’(Swarm)을 발사했다. 총 3개의 우주선으로부터 전달받은 데이터를 분석한 결과 지구를 얇게 감싸고 있는 보호막과 같은 자기장의 범위가 넓어지고 세력이 약해지면서 지구 통신망뿐만 아니라 날씨의 패턴에도 영향을 미친다는 사실이 밝혀졌다. 지구의 자기장은 지표면에서 60만㎞ 떨어진 곳까지 확장돼 태양에서부터 불어오는 방사선 즉 태양풍으로부터 지구와 인간을 보호하는 역할을 한다. 지구의 고위도 지역에서 오로라 현상이 나타나는 것 역시 지구 자기장 때문이다. 그러나 ESA 발표에 따르면 지구 자기장은 10년에 5%의 속도로 약화되고 있다. 이전까지 100년에 5% 정도 약화될 것으로 예상했던 것과 비교하면 훨씬 빠른 속도다. 태양 자기장이 약해지면 지구의 각종 통신장비가 영향을 받을 수 있고, 더 나아가 태양풍의 영향으로 대기권 성질이 변하면서 이상기온현상이 나타날 수 있다. 스웜 미션을 이끄는 ESA의 룬 플로버그하겐 박사는 “인공위성 ‘스웜’은 지구 핵과 표토, 지각, 바다 등지에서 뿜어져 나오는 각기 다른 자기장의 신호를 분석‧측정해 왔다. 지구의 자기장은 지구 외핵에서부터 가장 많이 발생하는 것으로 조사됐다”고 설명했다. 이어 “지구 자기장의 변화를 관측하는 ‘스웜’의 미션은 상당히 성공적이라고 평가한다. 이를 통해 다음 세대에 발생할 지구 자기장 변화를 예측하고 대비할 수 있게 됐다”고 덧붙였다. 지구 자기장이 약화되는 원인에 대해서는 학계 내에서도 의견이 분분하다. 다만 자기장 약화로 태양으로부터 뿜어져 나오는 방사능을 막기 힘들어지면서 암 발병률이 높아질 것이라는 우려가 있다. 특히 자기장 약화로 자기장이 뿜어져 나오고 다시 지구로 흘러들어가는 지구자기의 남극과 북극이 뒤바뀌는 상황이 생길 수 있으며, 이는 생태계에도 영향을 미칠 수 있다는 것이 전문가들의 설명이다. 한편 ‘스윔’ 미션과 지구 자기장 약화를 다룬 이번 연구결과는 현지시간으로 22일 체코에서 개막한 국제측지학 및 지구물리학연합 연례 총회에서 발표됐으며, ‘지구물리학 연구서’(Geophysical Research Letter) 저널 최신호에 실렸다. 　 송혜민 기자 huimin0217@seoul.co.kr

▲ 태양계 탄생의 비밀을 간직한 ‘우주의 방랑자’ '공포의 대마왕' 우주에는 그 규모나 내용에서 우리의 상상을 초월하는 엄청난 사건들이 일어나고 있지만, 사람의 눈으로 볼 수 있는 천체현상 중 최고의 장관은 단연 혜성 출현일 것이다. 어떤 장대한 혜성의 꼬리는 태양에서 지구까지 거리의 2배에 달하며, 그 주기가 수십만 년을 헤아리는 것도 있다 하니 참으로 상상하기조차 힘든 일이다. 혜성이 남기고 간 부스러기라 할 수 있는 별똥별을 보며 소원을 빌어온 우리에겐 입이 딱 벌어질 스케일이라 하겠다. 태양계의 방랑자, 혜성은 태양이나 큰 질량의 행성에 대해 타원이나 포물선 궤도를 도는 태양계에 속한 작은 천체를 뜻하며, 우리말로는 살별이라고 한다. 혜성(彗星)의 ‘혜(彗)’가 ‘빗자루’라는 뜻에서도 알 수 있듯이, 빛나는 머리와 긴 꼬리를 가지고 밤하늘을 운행하는 혜성은 예로부터 고대인들에 의해 많이 관측되었다. 연대가 확실한 가장 오랜 혜성관측 기록으로는 기원전 1059년, 중국의 ‘주 나라 때 빗자루별이 동쪽에서 나타났다’는 기록이다. 유럽에서는 기원전 467년 그리스 사람들이 혜성 기록을 남겼다. 그리스 어로 혜성을 코멧(Komet)이라 하는데, 머리털을 뜻한다. 묘하게도 동서양이 혜성에 대해서는 하나의 일치된 관념을 갖고 있었는데, 그것은 혜성 출현이 불길한 징조라는 것이다. 왕의 죽음이나 망국, 큰 화재, 전쟁, 전염병 등 재앙을 불러오는 별이라고 믿었다. 고대인에게 혜성은 ‘공포의 대마왕’으로 두려움의 대상이었던 것이다. 혜성의 시차를 측정하여 혜성이 지구 대기상에서 나타나는 현상이 아닌 천체의 일종임을 최초로 밝혀낸 사람은 16세기 덴마크의 천문학자 튀코 브라헤였다. 이는 아리스토텔레스의 우주관을 뒤엎은 대단한 발견이었다. 아리스토텔레스는 달을 경계로 삼아 지상과 천상의 세계를 엄격하게 나누었는데, 무상한 지상의 세계와는 달리 천상은 세계는 변화가 없는 완전한 세계라고 주장했던 것이다. 그러나 튀코의 이 발견으로 천상의 세계 역시 무상하다는 것이 밝혀진 셈이다. 혜성이 태양계의 구성원임을 입증한 사람은 17세기 영국 천문학자 에드먼드 핼리였다. 1682년, 핼리는 어느 날 혜성을 본 후, 옥스퍼드 대학 도서관에 있던 옛날 혜성기록을 뒤져본 결과, 1456년, 1531년, 1607년에 목격된 혜성이 자기가 본 것과 비슷하다는 점을 깨닫고, “이 혜성은 불길한 일을 예시하는 별이 아니라, 76년을 주기로 지구 주위를 타원궤도로 도는 천체로, 1758년 다시 올 것이다“라고 예언했다. 그는 자신의 예언을 확인하지 못하고 죽었지만, 과연 1758년 크리스마스 밤에 이 혜성이 나타난 것을 독일의 한 농사꾼 아마추어 천문가가 발견했다. 이로써 이 혜성이 태양을 끼고 도는 하나의 천체임이 증명되었고, 핼리의 업적을 기리는 뜻에서 ‘핼리 혜성’이라 이름지어졌다. ▲ 핼리 혜성에 얽힌 한 소설가의 슬픈 사연 이 핼리 혜성에는 한 소설가의 슬픈 사연이 얽혀 있다. '톰 소여의 모험', '허클베리 핀의 모험' 등으로 우리에게도 친숙한 마크 트웨인이 그 주인공으로, 그는 핼리 혜성이 온 1835년에 태어나서, 혜성이 다시 찾아온 1901년에 세상을 떠났다. 76년 주기인 혜성과 주기를 같이한 트웨인은 만년에 불우한 삶을 살았다. 70세 때 아내와 장녀인 수지가 같은 시기에 세상을 떠나고, 몇 년 후에는 셋째 딸마저 간질로 그 뒤를 따랐다. 남은 자식이라고는 둘째 딸 클라라뿐이었다. 그는 실의에 빠진 채 만년을 보냈는데, 유일한 즐거움은 과학책을 읽는 것이었다. "나는 1835년 핼리 혜성과 함께 왔다. 내년에 다시 온다고 하니 나는 그와 함께 떠나려 한다. 내가 만일 핼리 혜성과 함께 가지 못한다면 그것은 내 인생에서 가장 실망스러운 일이 될 것이다"라고 말했던 트웨인은 1910년 어느 날 밤 별이 뜰 무렵 둘째 달 클라라의 손을 잡고 “안녕, 클라라. 우린 꼭 다시 만날 수 있을 거야”라고 말을 남겼는데, 그때 핼리 혜성이 다시 지구를 찾아왔고, 트웨인은 그 이튿날 세상을 떠났다. 1910년 4월 21일이었다. 핼리 혜성이 가장 최근에 나타난 해는 1986년이었고, 다음 방문은 2061년으로 예약되어 있다. 필자뿐 아니라 현재 지구 행성에서 살고 있는 70억 인구 중 3분의 1은 그때 핼리 혜성이 태양을 향해 달려가는 장관을 볼 수 없을 것이다. 핼리 혜성은 7만 6000년 후에 수명을 다하게 된다. 핼리 혜성처럼 태양계 내에 붙잡혀 길다란 타원궤도를 가지고 주기적으로 태양을 도는 혜성을 주기 혜성이라 하고, 포물선이나 쌍곡선 궤도를 갖고 있어 태양에 딱 한 번만 접근하고는 태양계를 벗어나 다시는 돌아오지 않는 혜성을 비주기 혜성이라 한다. 주기 혜성은 200년 이하의 주기를 가지는 단주기 혜성과, 200년 이상 수십만 년에 이르는 주기를 가진 장주기 혜성으로 나누어진다. 혜성은 크게 머리와 꼬리로 구분된다. 머리는 다시 안쪽의 핵과, 핵을 둘러싸고 있는 코마로 나누어진다. 핵이 탄소와 암모니아, 메탄 등이 뭉쳐진 얼음덩어리라는 사실이 최초로 밝혀진 것은 1950년 미국의 천문학자 위플에 의해서였다. 그러니 혜성의 정체가 제대로 알려진 것은 반세기 남짓밖에 되지 않은 셈이다. 핵을 둘러싼 코마는 태양열로 인해 핵에서 분출되는 가스와 먼지로 이루어진 것으로, 혜성이 대개 목성궤도에 접근하는 7AU 정도 거리가 되면 코마가 만들어지기 시작한다. 우리가 혜성을 볼 수 있는 것은 이 부분이 햇빛을 반사하기 때문이다. 코마의 범위는 보통 지름 2만~20만km 정도로 목성 크기만 하기도 하고, 때로는 지구와 달까지 거리의 약 3배나 되는 100만km를 넘는 것도 있다. 혜성의 꼬리는 코마의 물질들이 태양풍의 압력에 의해 뒤로 밀려나서 생기는 것이다. 이 황백색을 띤 꼬리는 태양과 반대방향으로 넓고 휘어진 모습으로 생기며, 태양에 다가갈수록 길이가 길어진다. 꼬리가 긴 경우에는 태양에서 지구까지의 거리 2배만큼 긴 것도 있다니, 참으로 장관이 아닐 수 없겠다. 태양에 가까이 다가가면 두 개의 꼬리가 생기기도 하는데, 앞에서 말한 먼지꼬리 외에 가스 꼬리 또는 이온 꼬리라고 불리는 것이 생긴다. 태양 반대쪽으로 길고 좁게 뻗는 가스 꼬리는 이온들이 희박하여 눈으로는 잘 보이지 않지만, 사진을 찍어 보면 푸른색을 띤 꼬리가 길게 뻗어 있는 것을 볼 수 있다. 근래에 온 혜성으로 단연 화제를 모았던 것은 1994년 7월 16일 목성과 충돌한 슈메이커-레비9 혜성이었다. 21개로 쪼개어진 조각들이 목성의 남반구에 차례로 충돌했는데, 충돌 당시 전 세계의 관심을 모았으며, 방송에서는 큰 화제가 되기도 했다. 외계 물체 중 최초로 태양계의 물체에 충돌하는 장관을 실감나게 보여주었던 것이다. 혜성 탐사선으로는 미국의 스타더스트 호가 99년 2월에 발사되었다. 이 탐사선은 2004년 1월에 혜성 와일드 2로부터 표본을 채취해 지구로 돌아왔다. 또한 67P/추류모프-게라시멘코’ 혜성에 착륙을 시도하기 위한 유럽우주국의 로제타 호는 2004년 3월에 발사되었는데, 지난 2014년 11월 12일 로제타 호의 탐사 로봇 ‘필레’가 역사상 최초로 67P 혜성에 성공적으로 착륙했다. 현재 로제타 호는 태양에 접근해가는 혜성 궤도를 돌면서 같이 따라가고 있는 중이다. ▲ '혜성들의 고향' 혜성은 어디에서 오는가? 혜성의 고향을 알기 위해서는 먼저 그 기원을 알지 않으면 안된다. 널리 받아들여지는 혜성 기원론에 따르면, 혜성은 행성과 위성들이 만들어지고 남은 잔해이기 때문에 태양계만큼이나 오래된 천체라는 것이다. 이 잔해들이 해왕성 너머 30~50AU 공간에 납작한 원반 모양으로 분포하고 있는데, 이곳이 바로 단주기 혜성들의 고향으로 카이퍼 대라 한다. 장주기 혜성의 고향은 그보다 훨씬 멀리, 5만~15만AU 가량 떨어진 오르트 구름이다. 지름 약 2광년으로, 거대한 둥근 공처럼 태양계를 둘러싸고 있는 오르트 구름은 수천억 개를 헤아리는 혜성의 핵들로 이루어져 있다. 탄소가 섞인 얼음덩어리인 이 핵들이 가까운 항성이나 은하들의 중력으로 이탈하여 태양계 안쪽으로 튕겨들어 혜성이 되는 것이다. 이 혜성은 온도가 매우 낮은 태양계 바깥쪽에 있었기 때문에 태양계가 탄생할 때의 물질과 상태를 수십억 년 동안 그대로 지니고 있는 만큼 태양계 탄생의 비밀을 간직한 ‘태양계 화석’이라 할 수 있다. 단주기 혜성의 경우, 태양에서 목성과 해왕성 사이를 타원궤도를 그리며 운동한다. 태양계 내의 천체가 태양에서 가장 멀리 떨어져 있을 때의 거리를 원일점, 가장 가까이 있을 때의 거리를 근일점이라 하는데, 단주기 혜성은 원일점의 위치에 따라 목성족, 토성족, 천왕성족, 해왕성족으로 나누어진다. 예컨대, 가장 짧은 3.3년 주기의 엥케 혜성은 목성족, 76년 주기의 핼리 혜성은 해왕성족에 속한다. 장주기 혜성은 해왕성 바깥까지 갔다가 되돌아오는 길쭉한 타원궤도로, 대부분의 혜성이 이에 속한다. 원일점은 대략 1만~10만AU 정도 거리에 있다. 우주 속에 영원한 것이 어디 있으리오마는, 혜성의 경우는 더욱 극적이다. 태양의 인력에 이끌려 태양계 안으로 들어온 혜성들은 각기 다른 운명을 겪는데, 태양과 행성들의 인력에 따라 궤도가 달라져, 어떤 것은 태양계 밖으로 밀려나 다시는 돌아오지 못하고 우주의 미아가 되거나, 행성의 강한 인력으로 쪼개지기도 한다. 또 어떤 것은 태양이나 행성에 충돌하여 최후를 맞는 경우도 있다. 보통 혜성은 서울시만한 크기로, 혜성이 태양을 방문할 때마다 핵에서 약 1억 톤 가량의 물질을 방출하기 때문에 핵 표면이 약 3m씩 줄어든다고 한다. 엥케 혜성은 천 번 곧, 3,300년 후, 수백억 년을 사는 별에 비해서는 참으로 찰나의 삶을 사는 존재라 하겠다. 혜성은 궤도를 운행하면서 티끌이나 돌조각들을 궤도상에 흩뿌리는데, 이러한 혜성의 입자들이 혜성 궤도 주위에 모여 있는 것을 유성류(流星流)라 한다. 공전하는 지구가 이 유성류 속을 지날 때 지구 대기와의 마찰로 불타며 떨어지는데, 이것을 유성 또는 별똥별이라 하며, 많은 유성이 무더기로 떨어지는 것을 유성우(流星雨)라 한다. 유성우는 지구 대기권으로 평행하게 떨어지지만, 우리가 보기에는 하늘의 한 곳에서 떨어지는 것처럼 보인다. 이 중심점을 복사점이라 하고, 복사점이 자리한 별자리의 이름을 따라 유성우의 이름이 정해진다. 유성우 중에서는 특히 사자자리 유성우가 유명한데, 주기 33년의 템펠-터틀 혜성이 연출하는 것으로서, 매년 11월 17일과 18일을 전후하여 시간당 십수개에서 많은 경우 수십만 개의 유성이 떨어진다. 혜성이 지구가 형성되기 전부터 존재했다는 것은 알려져 있지만, 아직도 혜성의 많은 부분은 신비에 싸여 있다. 어떤 학자들은 혜성이 가져다준 물이 지구의 바다를 만들었다고 주장하기도 하고, 어떤 학자들은 지구에 생명의 씨앗과 생명의 물질을 공급해왔다는 주장도 한다. 한편, 중생대 말 공룡을 비롯한 지구상의 생물 대부분을 멸종시킨 거대한 재앙의 근원이 혜성 충돌 때문이라는 주장은 거의 정설로 굳어가고 있다. 만약 이러한 주장들이 사실이라면 혜성은 지구 생명의 창조자이자 파괴자이며, 인류의 미래와 운명에 직결되어 있는 존재인 셈이다. 마지막으로 장주기 혜성 하나. 1975년에 발견된 웨스트 혜성은 원일점이 13,560AU(1AU는 지구-태양 간 거리 1.5억km)로, 현재까지 가장 긴 주기를 가진 혜성의 하나로 기록되고 있는데, 그 주기가 무려 55만 8300년이다. 지난 75년에는 태양을 지나친 뒤 네 조각으로 쪼개지면서 장관을 연출했던 웨스트 혜성의 다음 도래년은 서기 569,282년이다. 우리 인류가 문명사를 엮어온 것이 고작 5000년인데, 과연 그때까지 이 지구 행성에서 살아남아, 웨스트 혜성이 태양을 향해 시속 34만km로 돌진해가는 장관을 다시 볼 수 있을까? 이광식 통신원 joand999@naver.com　

핼리 혜성에는 한 소설가의 슬픈 사연이 얽혀 있다. '톰 소여의 모험', '허클베리 핀의 모험' 등으로 우리에게도 친숙한 마크 트웨인이 그 주인공으로, 그는 핼리 혜성이 온 1835년에 태어나서, 혜성이 다시 찾아온 1901년에 세상을 떠났다. 76년 주기인 혜성과 주기를 같이한 트웨인은 만년에 불우한 삶을 살았다. 70세 때 아내와 장녀인 수지가 같은 시기에 세상을 떠나고, 몇 년 후에는 셋째 딸마저 간질로 그 뒤를 따랐다. 남은 자식이라고는 둘째 딸 클라라뿐이었다. 그는 실의에 빠진 채 만년을 보냈는데, 유일한 즐거움은 과학책을 읽는 것이었다. "나는 1835년 핼리 혜성과 함께 왔다. 내년에 다시 온다고 하니 나는 그와 함께 떠나려 한다. 내가 만일 핼리 혜성과 함께 가지 못한다면 그것은 내 인생에서 가장 실망스러운 일이 될 것이다"라고 말했던 트웨인은 1910년 어느 날 밤 별이 뜰 무렵 둘째 달 클라라의 손을 잡고 “안녕, 클라라. 우린 꼭 다시 만날 수 있을 거야”라고 말을 남겼는데, 그때 핼리 혜성이 다시 지구를 찾아왔고, 트웨인은 그 이튿날 세상을 떠났다. 1910년 4월 21일이었다. 핼리 혜성이 가장 최근에 나타난 해는 1986년이었고, 다음 방문은 2061년으로 예약되어 있다. 필자뿐 아니라 현재 지구 행성에서 살고 있는 70억 인구 중 3분의 1은 그때 핼리 혜성이 태양을 향해 달려가는 장관을 볼 수 없을 것이다. 핼리 혜성은 7만 6000년 후에 수명을 다하게 된다. 핼리 혜성처럼 태양계 내에 붙잡혀 길다란 타원궤도를 가지고 주기적으로 태양을 도는 혜성을 주기 혜성이라 하고, 포물선이나 쌍곡선 궤도를 갖고 있어 태양에 딱 한 번만 접근하고는 태양계를 벗어나 다시는 돌아오지 않는 혜성을 비주기 혜성이라 한다. 주기 혜성은 200년 이하의 주기를 가지는 단주기 혜성과, 200년 이상 수십만 년에 이르는 주기를 가진 장주기 혜성으로 나누어진다. 혜성은 크게 머리와 꼬리로 구분된다. 머리는 다시 안쪽의 핵과, 핵을 둘러싸고 있는 코마로 나누어진다. 핵이 탄소와 암모니아, 메탄 등이 뭉쳐진 얼음덩어리라는 사실이 최초로 밝혀진 것은 1950년 미국의 천문학자 위플에 의해서였다. 그러니 혜성의 정체가 제대로 알려진 것은 반세기 남짓밖에 되지 않은 셈이다. 핵을 둘러싼 코마는 태양열로 인해 핵에서 분출되는 가스와 먼지로 이루어진 것으로, 혜성이 대개 목성궤도에 접근하는 7AU 정도 거리가 되면 코마가 만들어지기 시작한다. 우리가 혜성을 볼 수 있는 것은 이 부분이 햇빛을 반사하기 때문이다. 코마의 범위는 보통 지름 2만~20만km 정도로 목성 크기만 하기도 하고, 때로는 지구와 달까지 거리의 약 3배나 되는 100만km를 넘는 것도 있다. 혜성의 꼬리는 코마의 물질들이 태양풍의 압력에 의해 뒤로 밀려나서 생기는 것이다. 이 황백색을 띤 꼬리는 태양과 반대방향으로 넓고 휘어진 모습으로 생기며, 태양에 다가갈수록 길이가 길어진다. 꼬리가 긴 경우에는 태양에서 지구까지의 거리 2배만큼 긴 것도 있다니, 참으로 장관이 아닐 수 없겠다. 태양에 가까이 다가가면 두 개의 꼬리가 생기기도 하는데, 앞에서 말한 먼지꼬리 외에 가스 꼬리 또는 이온 꼬리라고 불리는 것이 생긴다. 태양 반대쪽으로 길고 좁게 뻗는 가스 꼬리는 이온들이 희박하여 눈으로는 잘 보이지 않지만, 사진을 찍어 보면 푸른색을 띤 꼬리가 길게 뻗어 있는 것을 볼 수 있다. 근래에 온 혜성으로 단연 화제를 모았던 것은 1994년 7월 16일 목성과 충돌한 슈메이커-레비9 혜성이었다. 21개로 쪼개어진 조각들이 목성의 남반구에 차례로 충돌했는데, 충돌 당시 전 세계의 관심을 모았으며, 방송에서는 큰 화제가 되기도 했다. 외계 물체 중 최초로 태양계의 물체에 충돌하는 장관을 실감나게 보여주었던 것이다. 혜성 탐사선으로는 미국의 스타더스트 호가 99년 2월에 발사되었다. 이 탐사선은 2004년 1월에 혜성 와일드 2로부터 표본을 채취해 지구로 돌아왔다. 또한 67P/추류모프-게라시멘코’ 혜성에 착륙을 시도하기 위한 유럽우주국의 로제타 호는 2004년 3월에 발사되었는데, 지난 2014년 11월 12일 로제타 호의 탐사 로봇 ‘필레’가 역사상 최초로 67P 혜성에 성공적으로 착륙했다. 현재 로제타 호는 태양에 접근해가는 혜성 궤도를 돌면서 같이 따라가고 있는 중이다. (3편에 계속) 이광식 통신원 joand999@naver.com　

위협적인 우주 태양풍으로부터 지구를 보호해주는 지구의 보호막이 심각한 수준으로 약화되고 있다는 전문가들의 주장이 나왔다. 유럽우주기구(이하 ESA)는 2010년 지구 자기장 지도를 작성하기 위한 인공위성 ‘스웜’(Swarm)을 발사했다. 총 3개의 우주선으로부터 전달받은 데이터를 분석한 결과 지구를 얇게 감싸고 있는 보호막과 같은 자기장의 범위가 넓어지고 세력이 약해지면서 지구 통신망뿐만 아니라 날씨의 패턴에도 영향을 미친다는 사실이 밝혀졌다. 지구의 자기장은 지표면에서 60만㎞ 떨어진 곳까지 확장돼 태양에서부터 불어오는 방사선 즉 태양풍으로부터 지구와 인간을 보호하는 역할을 한다. 지구의 고위도 지역에서 오로라 현상이 나타나는 것 역시 지구 자기장 때문이다. 그러나 ESA 발표에 따르면 지구 자기장은 10년에 5%의 속도로 약화되고 있다. 이전까지 100년에 5% 정도 약화될 것으로 예상했던 것과 비교하면 훨씬 빠른 속도다. 태양 자기장이 약해지면 지구의 각종 통신장비가 영향을 받을 수 있고, 더 나아가 태양풍의 영향으로 대기권 성질이 변하면서 이상기온현상이 나타날 수 있다. 스웜 미션을 이끄는 ESA의 룬 플로버그하겐 박사는 “인공위성 ‘스웜’은 지구 핵과 표토, 지각, 바다 등지에서 뿜어져 나오는 각기 다른 자기장의 신호를 분석‧측정해 왔다. 지구의 자기장은 지구 외핵에서부터 가장 많이 발생하는 것으로 조사됐다”고 설명했다. 이어 “지구 자기장의 변화를 관측하는 ‘스웜’의 미션은 상당히 성공적이라고 평가한다. 이를 통해 다음 세대에 발생할 지구 자기장 변화를 예측하고 대비할 수 있게 됐다”고 덧붙였다. 지구 자기장이 약화되는 원인에 대해서는 학계 내에서도 의견이 분분하다. 다만 자기장 약화로 태양으로부터 뿜어져 나오는 방사능을 막기 힘들어지면서 암 발병률이 높아질 것이라는 우려가 있다. 특히 자기장 약화로 자기장이 뿜어져 나오고 다시 지구로 흘러들어가는 지구자기의 남극과 북극이 뒤바뀌는 상황이 생길 수 있으며, 이는 생태계에도 영향을 미칠 수 있다는 것이 전문가들의 설명이다. 한편 ‘스윔’ 미션과 지구 자기장 약화를 다룬 이번 연구결과는 현지시간으로 22일 체코에서 개막한 국제측지학 및 지구물리학연합 연례 총회에서 발표됐으며, ‘지구물리학 연구서’(Geophysical Research Letter) 저널 최신호에 실렸다. 　 송혜민 기자 huimin0217@seoul.co.kr

지구 대기권에 떠서 태양풍을 바람 삼아 유유히 '항해' 하던 우주 돛단배가 결국 장렬히 '전사'했다. 최근 미국의 비영리단체 행성협회(Planetary Society)는 "지난 14일(이하 현지시간) 우주 돛단배 '라이트세일'이 성공적으로 임무를 마치고 지구 대기에서 연소됐다"고 밝혔다. 행성협회가 앞장서 우주에 띄운 라이트세일(LightSail)은 태양풍(태양으로부터 끊임없이 방출되는 플라즈마의 흐름)을 에너지 삼아 항해하는 우주 돛단배다. 전기 절연 재료인 마일라(mylar)로 제작된 라이트세일은 32㎡의 큰 돛을 달고있으며 태양풍을 사용하는 덕에 따로 연료가 필요없어 심우주 탐사에 유리하다. 이 아이디어는 40년 전 유명 천문학자 칼 세이건(1934∼1996)이 내놓았다. 우주 다큐멘터리 ‘코스모스’의 진행자로 명성을 떨친 그는 한 TV 토크쇼에 출연해 태양풍 만을 에너지 삼아 우주를 항해하는 우주선 제작 구상을 밝힌 바 있다. 라이트세일은 지난달 20일 플로리다주(州) 케이프커내버럴 공군기지에서 미 항공우주국(NASA)의 로켓 ‘아틀라스 5호’에 실려 대기권 상층부에 도달했다. 이어 8일 간 통신이 두절되는 우여곡절을 겪었으나 돛이 제대로 작동하는지, 기체가 자세를 잘 유지하는지 등의 테스트를 성공적으로 마쳤다. 행성협회 빌 나이(58) 회장은 "임무를 성공적으로 마친 라이트세일이 계획대로 하강하면서 작별을 고했다" 면서 "이번 테스트 결과를 바탕으로 내년에는 실제로 우주로 나아가는 ‘라이트세일-B’를 발사할 예정" 이라고 밝혔다. 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

지구 대기권에 떠서 태양풍을 바람 삼아 유유히 '항해' 하던 우주 돛단배가 결국 장렬히 '전사'했다. 최근 미국의 비영리단체 행성협회(Planetary Society)는 "지난 14일(이하 현지시간) 우주 돛단배 '라이트세일'이 성공적으로 임무를 마치고 지구 대기에서 연소됐다"고 밝혔다. 행성협회가 앞장서 우주에 띄운 라이트세일(LightSail)은 태양풍(태양으로부터 끊임없이 방출되는 플라즈마의 흐름)을 에너지 삼아 항해하는 우주 돛단배다. 전기 절연 재료인 마일라(mylar)로 제작된 라이트세일은 32㎡의 큰 돛을 달고있으며 태양풍을 사용하는 덕에 따로 연료가 필요없어 심우주 탐사에 유리하다. 이 아이디어는 40년 전 유명 천문학자 칼 세이건(1934∼1996)이 내놓았다. 우주 다큐멘터리 ‘코스모스’의 진행자로 명성을 떨친 그는 한 TV 토크쇼에 출연해 태양풍 만을 에너지 삼아 우주를 항해하는 우주선 제작 구상을 밝힌 바 있다. 라이트세일은 지난달 20일 플로리다주(州) 케이프커내버럴 공군기지에서 미 항공우주국(NASA)의 로켓 ‘아틀라스 5호’에 실려 대기권 상층부에 도달했다. 이어 8일 간 통신이 두절되는 우여곡절을 겪었으나 돛이 제대로 작동하는지, 기체가 자세를 잘 유지하는지 등의 테스트를 성공적으로 마쳤다. 행성협회 빌 나이(58) 회장은 "임무를 성공적으로 마친 라이트세일이 계획대로 하강하면서 작별을 고했다" 면서 "이번 테스트 결과를 바탕으로 내년에는 실제로 우주로 나아가는 ‘라이트세일-B’를 발사할 예정" 이라고 밝혔다. 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

비록 토끼는 살지 않지만, 여러 가지 원인을 알 수 없는 독특한 지형이 넘치는 곳이 바로 지구의 위성인 달이다. 이런 독특한 지형 중 하나는 소용돌이 내지는 불꽃 모양으로 보이는 밝은 무늬 지형이다. 달 표면의 수수께끼 소용돌이(mysterious lunar swirls)라고 알려진 이 지형은 지난 1970년대에 알려졌지만, 지금까지 그 정확한 생성원인을 밝히지 못하고 있다. 이 미스터리 무늬는 달에 곳곳에 존재하며 주변 토양과 대비되는 밝은색으로 보인다. 과학자들은 이 무늬가 있는 지역의 지각 자기장이 다른 장소보다 더 강하다는 사실은 밝혀냈다. 그래서 일부 과학자들은 이 무늬의 생성원인이 자기장 때문이라고 생각하고 있다. 달의 역사 초기에는 지금보다 훨씬 강한 자기장이 있었는데, 시간이 지나면서 달의 내부가 식어 현재처럼 자기장이 거의 없는 천체가 된 것으로 보인다. 일부 남은 자기장은 국소적으로 존재하는 데, 이 자기장이 달의 표면을 검게 만드는 태양풍으로부터 보호해 이 밝은 무늬를 만들었다는 것이 이 이론의 골자다. 다만 이를 뒷받침할 결정적인 증거는 부족했다. 더구나 자기장이 원인이라면 이렇게 이상하게 생긴 무늬가 나타나게 되는 원인을 설명할 수 없었다. 한편 다른 과학자들은 혜성이 이 지형의 기원일 가능성을 제기하고 있다. 이 주장을 1980년 저널 네이처에 발표한 바 있는 브라운 대학의 행성 지질학자 피터 슐츠(Peter Schultz, a planetary geoscientist at Brown University)는 다시 저널 이카로스(Icarus)에 같은 주장을 발표했다. 사실 이 미스터리 무늬는 충돌 크레이터와는 무관하게 존재해서 혜성이나 기타 천체에 의한 충돌 가능성은 낮은 것으로 생각했다. 하지만 슐츠는 달 착륙선에서 뿜어져 나오는 가스의 모습을 보고서 이와 같은 아이디어를 생각했다. '만약 작은 혜성이 달 표면에 충돌했다면 어떻게 될까?' 혜성은 먼지와 암석을 다량 포함하고 있지만, 기본적으로 얼음과 드라이아이스가 가장 풍부한 경우가 많다. 충돌 시 높은 온도에 의해서 이산화탄소 및 물은 증발해 거대한 가스를 분출하게 된다. 이 가스는 달 표면을 따라서 폭풍을 일으켜 모래들을 날려버릴 수 있다. 이는 충돌 크레이터에서 멀리 떨어진 지점까지 퍼질 수 있다. 슐츠 박사와 동료들은 이 과정을 시뮬레이션했다. 그 결과 현재 달 표면에서 볼 수 있는 것 같은 밝은 무늬를 쉽게 형성할 수 있는 것으로 나타났다. 자기장 이상에 대해서는 혜성 충돌 시 만들어진 작은 금속 입자가 뿌려져서 생긴 작용으로 설명했다. 어떤 주장이 옳은지 검증하기 위해서는 해당 지형으로 탐사선이나 혹은 사람이 직접 가서 토양 및 암석 표본을 채취할 필요가 있을 것이다. 아마도 진실은 전혀 생각지도 못했던 것일 수도 있다. 사진=달 표면의 밝은 무늬 지형. NASA/Lunar Reconnaissance Orbiter 고든 정 통신원 jjy0501@naver.com

비록 토끼는 살지 않지만, 여러 가지 원인을 알 수 없는 독특한 지형이 넘치는 곳이 바로 지구의 위성인 달이다. 이런 독특한 지형 중 하나는 소용돌이 내지는 불꽃 모양으로 보이는 밝은 무늬 지형이다. 달 표면의 수수께끼 소용돌이(mysterious lunar swirls)라고 알려진 이 지형은 지난 1970년대에 알려졌지만, 지금까지 그 정확한 생성원인을 밝히지 못하고 있다. 이 미스터리 무늬는 달에 곳곳에 존재하며 주변 토양과 대비되는 밝은색으로 보인다. 과학자들은 이 무늬가 있는 지역의 지각 자기장이 다른 장소보다 더 강하다는 사실은 밝혀냈다. 그래서 일부 과학자들은 이 무늬의 생성원인이 자기장 때문이라고 생각하고 있다. 달의 역사 초기에는 지금보다 훨씬 강한 자기장이 있었는데, 시간이 지나면서 달의 내부가 식어 현재처럼 자기장이 거의 없는 천체가 된 것으로 보인다. 일부 남은 자기장은 국소적으로 존재하는 데, 이 자기장이 달의 표면을 검게 만드는 태양풍으로부터 보호해 이 밝은 무늬를 만들었다는 것이 이 이론의 골자다. 다만 이를 뒷받침할 결정적인 증거는 부족했다. 더구나 자기장이 원인이라면 이렇게 이상하게 생긴 무늬가 나타나게 되는 원인을 설명할 수 없었다. 한편 다른 과학자들은 혜성이 이 지형의 기원일 가능성을 제기하고 있다. 이 주장을 1980년 저널 네이처에 발표한 바 있는 브라운 대학의 행성 지질학자 피터 슐츠(Peter Schultz, a planetary geoscientist at Brown University)는 다시 저널 이카로스(Icarus)에 같은 주장을 발표했다. 사실 이 미스터리 무늬는 충돌 크레이터와는 무관하게 존재해서 혜성이나 기타 천체에 의한 충돌 가능성은 낮은 것으로 생각했다. 하지만 슐츠는 달 착륙선에서 뿜어져 나오는 가스의 모습을 보고서 이와 같은 아이디어를 생각했다. '만약 작은 혜성이 달 표면에 충돌했다면 어떻게 될까?' 혜성은 먼지와 암석을 다량 포함하고 있지만, 기본적으로 얼음과 드라이아이스가 가장 풍부한 경우가 많다. 충돌 시 높은 온도에 의해서 이산화탄소 및 물은 증발해 거대한 가스를 분출하게 된다. 이 가스는 달 표면을 따라서 폭풍을 일으켜 모래들을 날려버릴 수 있다. 이는 충돌 크레이터에서 멀리 떨어진 지점까지 퍼질 수 있다. 슐츠 박사와 동료들은 이 과정을 시뮬레이션했다. 그 결과 현재 달 표면에서 볼 수 있는 것 같은 밝은 무늬를 쉽게 형성할 수 있는 것으로 나타났다. 자기장 이상에 대해서는 혜성 충돌 시 만들어진 작은 금속 입자가 뿌려져서 생긴 작용으로 설명했다. 어떤 주장이 옳은지 검증하기 위해서는 해당 지형으로 탐사선이나 혹은 사람이 직접 가서 토양 및 암석 표본을 채취할 필요가 있을 것이다. 아마도 진실은 전혀 생각지도 못했던 것일 수도 있다. 사진=달 표면의 밝은 무늬 지형. NASA/Lunar Reconnaissance Orbiter 고든 정 통신원 jjy0501@naver.com

목성의 거대한 오로라가 폭발하는 장면을 관측해 그 원인을 처음으로 밝혀낸 연구결과가 나왔다.　최근 일본 우주항공연구개발기구(JAXA) 연구팀은 목성의 오로라 폭발은 목성의 빠른 자전에 기인한다는 논문을 발표했다. 우리에게도 익숙한 오로라는 태양에서 날아온 고에너지 입자가 지구의 자기장에 이끌려 극지방으로 진입하면서 대기 입자와 반응해 발생하는 빛을 말한다. 그러나 잘 알려져 있지는 않지만 태양계의 '큰형님' 목성과 토성에도 오로라가 있다. 특히 목성의 오로라는 항시 존재하며 갑자기 폭발하기도 하는 특이한 현상을 보인다. JAXA 연구팀은 행성 분광 관측 위성인 스프린트A와 허블우주망원경의 데이터를 바탕으로 그 이유를 밝혀냈다. 기존에 밝혀진 이론에 따르면 목성에 오로라가 항시 존재하는 이유는 목성의 자기권과 위성 이오에서 방출되는 플라즈마의 상호작용 때문이다. 목성은 지구의 1000배 이상의 강한 자기장을 가지고 있으며 이오는 평균적으로 초당 1톤의 플라즈마를 방출한다. 이같은 서로간의 상호작용을 통해 오로라가 생긴 것으로 추정하고 있으나 왜 오로라가 폭발하는지는 지금까지 미스터리로 남아있었다. 　 연구를 이끈 기무라 토모키 박사는 "태양풍이 조용할 때 목성의 오로라가 갑자기 밝아지는 폭발 현상을 연속적으로 포착하는데 성공했다" 면서 "오로라 폭발은 목성의 자기장과 빠른 자전 때문에 생기는 것" 이라고 밝혔다. 이번 연구결과는 학술지 지구물리학 리서치 레터스(Geophysical Research Letters)에 게재됐다.　　 박종익 기자 pji@seoul.co.kr