일부 과학자들이 최초의 외계 행성을 발견했을 때 아마도 두 개의 별이 함께 존재하는 쌍성계에는 행성이 쉽게 생기지 못할 것으로 예측했다. 다시 말해 스타워즈의 고향 ‘타투인’ 행성처럼 태양이 두 개 뜨는 행성은 별로 없다는 것이었다. 사실 우주에는 태양과는 달리 두 개 이상의 별이 서로 공전하는 쌍성계가 흔하므로 이 논쟁은 우주에 얼마나 행성이 많으냐는 질문과도 연결돼 있다. 두 개의 별이 있으면 그 중력의 간섭 작용 때문에 행성이 쉽게 살아남지 못하거나 생성이 어려울 것으로 예상했지만, 최근 과학자들은 쌍성계 주변의 행성을 잇달아 발견했다. 하지만 어떻게 생성되었는지에 대한 정보는 부족했다. 미국 라이스 대학의 안드레아 이셀라 교수가 이끄는 연구팀은 지구에서 450광년 떨어진 HD 142527이라는 젊은 쌍성계 주변에서 행성이 생성되고 있는 증거를 발견했다. 연구팀은 세계 최대의 전파 망원경인 ALMA(Atacama Large Millimeter/submillimeter Array)를 통해 세밀한 관측을 시도했는데, 그 결과 본래 예상과는 달리 동반성의 중력 간섭에 의해 새로운 행성의 생성이 촉진되는 증거를 발견했다. 사진에서 중앙은 두 개의 쌍성을 표시한 것이고 주변에 보이는 고리는 가스와 먼지의 모임이다.여기서 붉은색은 먼지의 덩어리, 그리고 녹색과 파란색은 일산화탄소의 분포를 나타내는 것인데, 대략 1/3 정도 되는 부분에는 일산화탄소가 거의 보이지 않고 있다. 이는 여기서 새로운 얼음과 먼지들이 합체되면서 행성이 형성되고 있기 때문으로 풀이된다. 얼어붙은 덕분에 전파 망원경에 그 파장이 잡히지 않는 것이다. 연구팀에 의하면 이는 새로운 행성이 형성되는데 중요한 과정이다. 그리고 이 과정에 쌍성계의 중력 간섭이 작용하는 것으로 보인다. 이번 연구에서 쌍성계 주변에서 새로운 행성이 생성되는 과정을 포착하기는 했지만, 아직 쌍성계 주변 행성에 대해 모르는 것이 많다. 분명한 것은 타투인 행성처럼 두 개의 태양이 뜨는 행성이 불가능한 건 아니라는 점이다. 고든 정 통신원 jjy0501@naver.com

영국 워릭대학교의 보리스 갠시크(Boris Gansicke) 교수 연구진은 최근 연구를 통해 같은 궤도를 맴돌고 있는 별들을 산산조각 내는 ‘죽어가는 별’의 움직임을 확인했다고 밝혔다. ‘WD 1145+017’이라고 명명된 이 별은 에너지를 모두 소진한 고밀도의 죽은 별로, 백색 난쟁이별 혹은 백색왜성이라 부른다. 일반적으로 별은 불규칙하고 불확실한 에너지를 모두 발산한 뒤 가장 중심부의 핵만 남게 된다. 고온의 핵이 점차 식으면서 결국 이것은 백색왜성(white dwarf)이 되고, 백색왜성 상태로 오랜 시간이 지나면 관측이 불가능한 수준으로 에너지를 잃게 된다. 현재 WD 1145+017은 지구에서 570광년 떨어진 곳에 위치해 있으며, 지구 크기 정도의 중심부 핵이 남은 상태다. 별의 주변은 우주먼지와 가스 및 부서진 바위 조각들로 둘러싸여 있다. 이 별은 현재 자신의 궤도를 이동하며 마지막 에너지를 방출하고 있는데, 연구진이 지난해 이 백색왜성의 존재가 처음 알려진 뒤 수개월 동안 이 백색왜성 주변의 움직임을 자세히 관찰한 결과 백색왜성의 에너지와 충돌해 산산조각이 난 주변 행성의 부스러기가 점차 늘고 있는 것으로 나타났다. 연구진은 최근 관찰을 통해 적어도 15개의 행성이 백색왜성의 강력한 중력에 의해 파괴된 뒤 백색왜성에 흡수된 것을 확인했다. 즉 백색왜성이 약 15개의 행성을 ‘먹어 치웠다는’ 것이다. 연구를 이끈 갠시크 교수는 “우리는 지속적으로 이와 유사한 시스템을 가진 백색왜성을 탐색할 예정”이라면서 “아마도 우주 안에서 주변 행성을 파괴하고 흡수하는 백색왜성이 수 개에 달할 것”이라고 설명했다. 이어 “우리 태양이나 지구 역시 언젠가는 백색왜성이 된다. 하지만 백색왜성과 같은 ‘죽음의 별’이 되기까지는 적어도 50억~60억 년의 시간이 걸릴 것”이라고 덧붙였다. 이번 연구결과는 천문학분야의 세계적인 저널인 천체물리학회지(The Astrophysical Journal Letter) 2월호에 실렸다. 송혜민 기자 huimin0217@seoul.co.kr

지금으로부터 6600만 년 전 지금의 멕시코 유카탄 반도에 거대한 소행성이 떨어졌다. 약 9.6km에 달하는 거대한 소행성과 충돌로 백악기 말 공룡을 비롯한 당시 지구 생명체의 약 70%가 사라졌다. 흔히 ‘K-T 대량멸종 사건’으로 불리곤 한다. 최근 미국 텍사스 대학 등 국제공동연구팀은 소행성 충돌 이후 생겨난 지름 180km에 달하는 ‘칙술루브 크레이터’(Chicxulub crater)에 구멍을 뚫는 프로젝트를 다음달부터 시작한다고 밝혔다 땅 속에 묻혀있는 ‘과거의 비밀’을 파헤치기 위해 추진된 이번 프로젝트는 크레이터의 1500m 속까지 구멍을 뚫어 샘플을 채취하는 것이 목적이다. 이 샘플 채취를 통해 연구팀은 소행성 충돌 당시의 자연 환경을 추적하고 이후 어떤 변화가 있었는지를 알아낼 수 있을 것으로 전망하고 있다. 　 그간 학계에서는 6600만년 전 당시 소행성이 떨어져 지름 180km, 깊이 20km의 거대한 크레이터를 만들었다는 것에 대해서는 이론을 달지 않았다. 그러나 소행성 충돌로 인해 어떤 영향이 생명체의 대량 멸종을 가져왔는지에 대해서는 다양한 주장이 제기돼왔다. 대표적으로 소행성 충돌로 발생한 열로 인해 공룡과 식물들이 소위 ‘싹쓸이’ 됐다는 이론, 충돌로 인해 떠오른 먼지가 하늘을 덮으면서 태양광이 표면에 닿지않아 동식물이 멸종했다는 이론, 또한 충돌로 생성된 삼산화황이 수증기와 결합하면서 황산비가 내렸다는 이론 등이 그것이다. 이같은 다양한 이론들이 이번 프로젝트를 통해 어느 정도 정답을 찾을 수 있을 것으로 기대된다. 프로젝트에 참여하고 있는 텍사스 대학 신 굴릭 교수는 "칙술루브는 소행성 충돌로 생긴 '과거'를 고스란히 간직한 유일한 크레이터"라면서 "당시 무슨 일이 있었는지, 이후 어떻게 변화했는지 알 수 있는 좋은 자료"라고 설명했다. 이어 "이번 연구는 향후 소행성 충돌로 생길 수 있는 영향을 미리 예측할 수 있는 계기도 될 것"이라고 덧붙였다. 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

　네이처셀과 알바이오가 공동 운영하는 바이오스타 줄기세포기술연구원은 일본의 ‘동경건강클리닉’ 병원이 일본 후생노동성으로부터 자사 줄기세포 치료제를 이용하는 퇴행성관절염 줄기세포치료 허가를 획득했다고 10일 밝혔다.　바이오스타 줄기세포기술연구원에 따르면, 동경건강클리닉은 바이오스타 줄기세포기술연구원이 제공한 퇴행성관절염 치료 자료를 후생노동성에 제출해 지난달 ‘첨단의료 추진기강 특정인정재생의료등 위원회’의 심의를 거친 끝에 지난 7일 최종 허가를 획득했다.　우리나라의 줄기세포 치료제를 이용한 치료가 일본의 중심인 도쿄 신주쿠에 위치한 동경건강클리닉을 통해 이뤄지게 됨으로써 일본인을 상대로 한 줄기세포 치료가 빠르게 확산될 것으로 보인다.　줄기세포기술연구원 측은 “일본에서도 줄기세포를 이용한 미용과 성형술이 많지만, 여기에 사용되는 줄기세포는 품질과 효과가 정확하게 파악하기 어려운 점이 없지 않다”면서 “하지만 퇴행성관절염이나 류마티스관절염 등의 치료에 사용되는 국산 줄기세포는 질과 효과가 검증된 제품이어서 이를 이용한 치료가 가능하게 된 것”이라고 배경을 설명했다.　연구원 측은 이어 “이에 따라 동경건강클니릭에서는 양질의 줄기세포를 공급받기 위해 한국의 바이오스타 줄기세포기술연구원과 협력해 전문적인 치료를 하기로 했다”면서 “일본에서 줄기세포치료에 대한 관심이 높아진 상황에서 일본 측 협력사인 알재팬(R-japan)과 알바이오(R-bio)가 후생성으로부터 줄기세포 배양공급에 대한 제조허가를 획득하여 세포를 공급한다는 것은 매우 이례적이고 전향적인 일”이라고 말했다. 알재팬과 알바이오는 동경건강클리닉에 줄기세포치료제를 제공하게 된다.　동경건강클리닉의 테라오 토모히로 전문의는 “일본에는 현재 퇴행성 무릎관절염 환자가 800만명에 이르며, 연간 8만명의 환자가 인공 무릎치환술(인공관절)을 받고 있다”면서 “줄기세포치료가 인공 무릎치환술의 세대교체를 이룰 것으로 보고 있다”면서 “다양한 검증 과정을 거쳐 한국의 바이오스타 줄기세포기술연구원의 기술 수준을 확인한 뒤 협력을 최종 결정했다”고 말했다.　심재억 의학전문기자 jeshim@seoul.co.kr

지구를 향해 날아와 위기감을 안긴 소행성이 이번에도 아무 영향도 미치지 않고 지나쳤다.지난 8일(현지시간) 미 소행성 센터(Minor Planet Center) 측은 소행성 ‘2013 TX68’이 그리니치평균시(GMT) 기준 지난 7일 13시 42분 지구와 최근접해 지나갔다고 발표했다. 얼마 전까지만 해도 지구에 불과 2만 4000km까지 최근접할 것으로 예상됐던 TX68은 실제로는 무려 400만 km나 떨어진 곳을 지나쳐 갔다. 물론 이번 소행성 접근 역시 미 항공우주국(NASA)등 전문가들의 호언장담처럼 지구에 미치는 영향은 없었다. 그러나 뒷맛은 개운치 않다. 지구에 영향이 없다는 말 외에 모든 데이터가 다 틀렸기 때문이다. 당초 NASA가 밝힌 소행성의 지구 최접근일은 5일이었으나 이 날짜 역시 8일로 연기됐으며 지구와의 예상 거리 역시 실제와 큰 오차가 생겼다. 이는 TX68이 관측된 지 얼마되지 않아 소행성의 궤도를 정확히 측정하기 어렵기 때문이지만 일반인들에 불안감을 심어주는 것은 당연한 일. 　 　 　 NASA 지구근접천체 조사센터(CNEOS) 폴 초다스 박사는 “TX68에 대한 데이터가 부족해 정확하게 궤도를 알기 어렵다”면서도 “확실한 것은 지구에 미칠 영향은 앞으로도 없을 것이라는 사실”이라고 강조했다. TX68의 다음 지구 방문일은 내년 9월 28일로 이때 역시 지구와 충돌할 가능성은 2억 5000만 분의 1로 극히 낮다. 그러나 TX68이 이같은 전문가들의 예상을 뒤엎고 지구에 떨어지면 어떤 결과가 발생할까? 이는 3년 전 러시아 첼랴빈스크 상공에서 폭발한 소행성과 비교해 예측할 수 있다. 당시 약 20m 크기의 이 소행성은 지구 대기를 통과하다 폭발해 1200명 이상에게 피해를 안겼다. 30m 크기인 TX68는 첼랴빈스크 당시보다 2배 정도 더 큰 영향을 줄 것이라는 것이 전문가들의 평가. 　 　 한편 NASA 측은 지난 1월 지구를 위협하는 소행성으로부터 인류를 지키는 새로운 기구를 설립한다고 공식 발표한 바 있다. 우리나라 말로 번역하면 지구방위총괄국(PDCO·Planetary Defence Coordination Office)쯤 되는 거창한 이름의 이 조직은 말 그대로 만화영화에나 등장하는 현실판 ‘지구방위대’다. 주요 업무는 지구에 다가오는 물체(NEOs·Near-Earth Objects)와 잠재적 위험 소행성(PHA·potentially hazardous asteroid)을 모니터하고 만약 지구를 위협할 가능성이 있을 시 방어 계획을 맡는 것이다. NASA 측은 지금도 이 업무를 수행 중이나 이번에 하나의 조직으로 통합, 확장되면서 효율을 극대화했다. NASA 측은 “지구에 위협을 주는 소행성과 혜성에 즉각적으로 대응하기 위해 NASA 산하의 통합 조직을 만들었다”면서 “미 연방재난관리청(FEMA)과 소행성 충돌과 관련된 모든 정보를 공유할 것”이라고 밝혔다. 전문가들에 따르면 NASA는 900m 이상 크기를 가진 NEOs의 90%를 이미 파악했으며 현재는 그 이하 크기의 천체를 조사하고 있다. 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

지금으로부터 2억 5000만 년 전 지구상에 등장해 바다를 지배한 어룡 ‘익티오사우루스’(ichthyosaurs)의 멸종 원인이 밝혀졌다. 최근 영국 옥스퍼드 대학 연구팀은 익티오사우루스의 멸종 원인은 지구온난화에 따른 기후 변화에 적응하지 못했기 때문이라는 연구결과를 발표했다. ‘물고기 도마뱀’이라는 뜻의 익티오사우루스는 1m 정도 크기로 생김새는 현재의 돌고래와 닮았다. 그러나 몸 구조는 공룡과 유사하며 폐로 숨을 쉬기 때문에 수면 위로 고개를 내밀어야 한다. 또한 지금의 상어같은 지느러미를 가지고 있어 물 속에서 빠르고 힘차고 헤엄친다. 이같은 장점 덕에 같은 시기 공룡이 육지를 지배할 때, 익티오사우루스는 바다의 강자로 군림했으며 1억 5000만년이나 번성하다 9000만년 전 갑자기 멸종했다. 지금까지 학계의 논란은 이처럼 잘 살던 익티오사우루스가 왜 지구상에서 갑자기 자취를 감췄냐는 것이다. 공룡을 멸종으로 이끈 소행성 충돌보다도 3000만 년은 앞서 사라진 익티오사우루스의 아리송한 멸종원인에 전문가들은 수장룡(首長龍)인 플레시오사우루스(Plesiosaurus)와 같은 라이벌과의 싸움에서 패해 먹이싸움에서 밀려났다는 이론을 제시해왔다. 그러나 이번 옥스퍼드 대학 연구팀은 익티오사우루스의 화석과 기후변화를 담은 지질 기록을 비교 분석해 주범으로 지구 온난화를 지목했다. 연구를 이끈 발렌틴 피셔 박사는 "당시 지구는 급격한 온난화 상태였으며 해수면의 높이와 온도도 지금보다 훨씬 높았다"면서 "이는 익티오사우루스의 이동 경로, 먹이 공급, 출산지 등 모든 면에 영향을 미치게게 됐다"고 설명했다. 이어 "지구의 환경변화에 익티오사우루스가 빠르게 적응하고 진화하지 못한 것이 결국 멸종의 원인"이라고 덧붙였다.　 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

사람과 마찬가지로 별에도 아기 시절이 존재한다. 마치 양수 속에서 자라는 태아처럼 아기별은 두꺼운 가스 성운 속에서 자라난다. 과학자들은 별의 탄생 과정을 오랜 세월 연구해왔으나 대부분 지구에서 먼 장소에서 탄생하는 데다 두꺼운 먼지와 가스로 둘러싸여 상세한 과정을 알아내기 쉽지 않았다. 도쿄 대학의 아소 유스케(Yusuke Aso)를 비롯한 천문학자들은 현존하는 가장 강력한 전파 망원경인 알마(ALMA, Atacama Large Millimeter/submillimeter Array)를 이용해서 황소자리 방향으로 지구에서 450광년 떨어진 TMC-1A라는 원시별을 관측했다. TMC-1A는 막 태어난 별로 아직 주변의 가스와 먼지를 흡수하면서 자라는 중이다. 그런데 이 가스와 먼지는 바로 아기별에 흡수되는 것이 아니다. 실제로는 주변에 회전하는 고리를 형성한 후 이 물질의 고리에서 서서히 물질이 성장 중인 별로 흡수되는 것으로 알려져다. (개념도 참조) 보통 이 과정은 두꺼운 가스와 먼지 때문에 쉽게 관측이 어렵다. 하지만 알마의 강력한 고해상도 분해능력을 통해서 마침내 천문학자들은 내부 구조를 살피는 데 성공했다. 연구팀에 의하면 이 아기별의 물질의 고리와 외부 가스층은 대략 90 AU(1AU는 지구와 태양 간 거리. 약 135억km) 정도 반지름을 가지고 있다. 이는 지구와 해왕성 거리의 3배 수준이다. 여기에 있는 물질들은 케플러의 법칙에 따라 회전하면서 점차 에너지를 잃어 아기별로 흡수된다. 흡수되지 못한 물질은 결국 나중에 행성을 이루는 재료가 된다. 이번 연구에서는 아기별 전체의 질량은 태양의 0.68배 정도이며 매년 태양 질량의 100만 분의 1 정도 되는 물질이 흡수되는 것이 관측되었다. 속도는 초속 1km 정도로 사실 아기별의 중력을 생각하면 매우 느린 속도다. 연구팀은 어쩌면 이 아기별의 자기장이 물질의 흡수를 느리게 만드는 이유일지 모른다고 생각하고 있다. 아기별의 탄생은 생명의 탄생만큼 신비로운 과정이다. 하지만 앞서 말한 이유로 인해 아직 그 과정이 완전히 밝혀지지 않은 부분이 있다. 앞으로도 과학자들은 연구를 통해 이 비밀을 밝힐 것이다. 고든 정 통신원 jjy0501@naver.com

우리 태양계에는 지구의 위성인 달과 매우 비슷하게 생겨 쌍둥이처럼 언급되는 작은 행성이 있다. 바로 태양과 가장 가까운 곳에 위치한 수성이다. 그러나 수성은 지구와 인접해 있음에도 비너스로 추앙받는 금성에 비해 별 인기가 없다. 그 이유는 수성의 표면이 어두워 잘 보이지 않기 때문이다. 최근 미국 존스홉킨스 대학 연구팀은 수성의 표면이 유독 어두워 잘 보이지 않는 이유가 '흑연' 탓이라는 흥미로운 연구결과를 발표했다. 그간 학계에서는 태양과 가장 인접한 수성이 왜 어둡게 보이는지 의문을 품어왔다. 일반적으로 행성은 스스로 빛을 내지 못하지만 주위 별 빛의 반사로 그 존재가 확인된다. 특히 수성의 경우 태양과 가장 가까워 밝게 보일 것 같지만 실상은 달보다도 어둡다. 수성은 달과 마찬가지로 회색 바위와 운석 충돌로 인한 '곰보자국'(크레이터)으로 가득하다. 재미있는 점은 수성의 표면이 달보다 훨씬 까맣다는 사실. 이같은 이유로 대기도 없고 표면이 먼지로 덮힌 수성은 빛 반사율이 달의 고작 3분의 1에 불과하다. 이는 태양계에서도 가장 낮은 축에 속한다. 그렇다면 왜 수성의 표면은 이처럼 까맣게 됐을까?　 존스홉킨스 대학 연구팀은 지난해 4월 강렬히 '전사'한 미 항공우주국(NASA)의 수성 탐사선 메신저호의 데이터를 분석해 '정답'을 찾아냈다. 지난 2011년 부터 4년 간의 데이터를 분석한 결과 연구팀은 수성 표면에 탄소성분이 가득하다는 것을 확인했다. 연구를 이끈 패트릭 N. 페블로스키 박사는 "수성 표면은 탄소가 주성분인 흑연으로 이루어져 있다"면서 "연필의 재료도 되는 흑연이 행성을 어둡게 만드는 것"이라고 설명했다. 이어 "유독 수성에 흑연 성분이 많은 것은 태양과 가깝기 때문"이라면서 "광물질이 녹아 수성 표면 바로 아래에서 흑연층이 됐으며 이후 지각변동으로 밖으로 나온 것"이라고 덧붙였다. 한편 지난 2004년 수성 탐사를 위해 발사된 메신저호는 2011년 수성궤도에 진입해 본격적으로 탐사를 시작했다. 이후 수성 주위를 4105바퀴 돌면서 27만 장의 사진을 전송한 메신저호는 지난해 4월 30일 지구 관제실의 명령에 따라 수성과 충돌하면서 임무를 다했다. 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

지금으로부터 6600만 년 전 지금의 멕시코 유카탄 반도에 거대한 소행성이 떨어졌다. 약 9.6km에 달하는 거대한 소행성과 충돌로 백악기 말 공룡을 비롯한 당시 지구 생명체의 약 70%가 사라졌다. 흔히 ‘K-T 대량멸종 사건’으로 불리곤 한다. 최근 미국 텍사스 대학 등 국제공동연구팀은 소행성 충돌 이후 생겨난 지름 180km에 달하는 ‘칙술루브 크레이터’(Chicxulub crater)에 구멍을 뚫는 프로젝트를 다음달 부터 시작한다고 밝혔다 땅 속에 묻혀있는 ‘과거의 비밀’을 파헤치기 위해 추진된 이번 프로젝트는 크레이터의 1500m 속까지 구멍을 뚫어 샘플을 채취하는 것이 목적이다. 이 샘플 채취를 통해 연구팀은 소행성 충돌 당시의 자연 환경을 추적하고 이후 어떤 변화가 있었는지를 알아낼 수 있을 것으로 전망하고 있다. 　 그간 학계에서는 6600만년 전 당시 소행성이 떨어져 지름 180km, 깊이 20km의 거대한 크레이터를 만들었다는 것에 대해서는 이론을 달지 않았다. 그러나 소행성 충돌로 인해 어떤 영향이 생명체의 대량 멸종을 가져왔는지에 대해서는 다양한 주장이 제기돼왔다. 대표적으로 소행성 충돌로 발생한 열로 인해 공룡과 식물들이 소위 ‘싹쓸이’ 됐다는 이론, 충돌로 인해 떠오른 먼지가 하늘을 덮으면서 태양광이 표면에 닿지않아 동식물이 멸종했다는 이론, 또한 충돌로 생성된 삼산화황이 수증기와 결합하면서 황산비가 내렸다는 이론 등이 그것이다. 이같은 다양한 이론들이 이번 프로젝트를 통해 어느 정도 정답을 찾을 수 있을 것으로 기대된다. 프로젝트에 참여하고 있는 텍사스 대학 신 굴릭 교수는 "칙술루브는 소행성 충돌로 생긴 '과거'를 고스란히 간직한 유일한 크레이터"라면서 "당시 무슨 일이 있었는지, 이후 어떻게 변화했는지 알 수 있는 좋은 자료"라고 설명했다. 이어 "이번 연구는 향후 소행성 충돌로 생길 수 있는 영향을 미리 예측할 수 있는 계기도 될 것"이라고 덧붙였다. 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

머나먼 우주에 존재하는 수많은 별들의 중력을 측정할 수 있는 방법이 해외연구진에 의해 개발됐다.최근 오스트리아 비엔나 대학과 캐나다 브리티시 콜롬비아 대학 공동연구팀은 멀리 떨어진 별의 표면중력을 측정할 수 있는 방법을 개발했다는 연구결과를 발표했다. 미 항공우주국(NASA)의 케플러(Kepler) 우주망원경과 캐나다우주국(CSA)의 모스트(MOST) 우주망원경의 관측 데이터를 바탕으로 한 이 측정 방법은 항성에서 발하는 미묘한 빛의 변화를 바탕으로 표면 중력을 재는 방식이다. 우리가 사는 지구와 마찬가지로 항성인 태양에도 중력이 존재한다. 태양은 지구보다 20배 이상의 중력을 가졌기 때문에 만약 몸무게 60kg의 사람이 태양 위에 선다면 1200kg 이상 나가게 된다. 그러나 수십억 년 후 태양이 적색거성(red giant star·별의 진화 과정 중 마지막 단계)이 되면 중력 또한 50분의 1로 줄어든다. 그렇다면 왜 학자들은 한가하게(?) 멀고 먼 항성의 중력을 측정하려고 하는 것일까? 이에 대한 대답은 외계생명체 혹은 인간이 살 수 있을만한 환경을 가진 '슈퍼지구' 찾기와 관계가 깊다. 특정 행성이 생명체가 존재할 만한 조건인지 알기 위해서는 먼저 그 행성의 모성인 항성에 대해 파악해야 한다. 곧 특정 항성이 우리 태양처럼 적절한 중력과 온도를 갖고 있다면 그 주위를 도는 행성은 '슈퍼지구'가 될 수 있는 기본 조건을 갖춘 셈이다. 슈퍼지구는 생명 서식 가능 구역으로 불리는 ‘골디락스 존’(Goldilocks zone)이 열쇠다. 곧 행성이 항성과 너무 가깝지도(뜨겁지도) 멀지도(춥지도) 않은 적당한 지역에 위치해 있을 경우 생명체가 존재 가능한 행성이 될 수 있다는 추측이다. 연구를 이끈 제이미 매튜 교수는 "만약 우리가 항성에 대해 모른다면 그 주위를 도는 행성도 알 수 없다"면서 "외계행성의 크기는 항성의 크기와 관계가 깊다"고 설명했다. 이어 "우리 기술로 항성의 크기와 밝기 측정이 가능하다"면서 "조건에 부합하는 항성의 주위 골디락스 존에 행성이 있다면 그곳에는 물이 있고 아마 생명체가 존재할 수도 있다"고 덧붙였다. 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

지구와 이웃한 화성은 세간에 널리 알려져있지는 않지만 두 개의 초미니 달을 가지고 있다. 울퉁불퉁 감자모양을 닮은 지름 27km의 포보스(Phobos)와 지름 16km의 데이모스(Deimos)가 그 주인공이다. 최근 미항공우주국(NASA)은 화성탐사선 ‘메이븐’(MAVEN·Mars Atmosphere and Volatile Evolution)에 장착된 이미징 자외선 분광기(Imaging Ultraviolet Spectrograph)로 촬영한 포보스의 모습을 공개했다. 지난해 연말 두 차례에 걸쳐 메이븐이 500km까지 접근해 얻어진 이 사진은 수수께끼 달인 포보스의 표면 성분을 분석해 그 기원을 알아내기 위해 촬영됐다. 마치 누군가에게 얻어 맞은듯 군데군데 파여있는 크레이터로 이루어진 포보스는 지난 1877년 미국 천문학자 아사프 홀에 의해 처음 발견됐다. 생김새와 크기 모두 볼품없지만 포보스는 흥미로운 점이 많은 미스터리 위성이다. 먼저 포보스는 화성 표면에서 불과 6000km 떨어진 곳을 돌고 있는데 이는 태양계의 행성 중 위성과 거리가 가장 가깝다. 지구와 달의 거리가 평균 38만 ㎞에 달하는 것과 비교해보면 얼마나 가까운 지 알 수 있는 대목. 전문가들을 알쏭달쏭하게 만드는 것은 포보스의 기원이다. 전문가들은 포보스가 원래 소행성 출신으로 태양계를 떠돌았으나 화성의 중력에 포획돼 달이 됐다는 것을 유력한 가설로 삼고있다. 이 때문에 메이븐을 통해 포보스의 표면 성분을 알아내는 것이 그 '출신'을 밝히는데 매우 유용하다. 흥미로운 점은 이뿐 아니다. 지난해 11월 NASA 고나드 연구센터 측은 컴퓨터 시뮬레이션을 통해 포보스가 당초 예측인 3000만년보다 훨씬 짧은 수백만 년 안에 갈가리 찢겨져 사라질 것이라는 연구결과를 발표한 바 있다. 이는 포보스가 점점 화성에 근접하기 때문으로 일부에서는 포보스가 부서져 토성과 같은 고리가 될 것이라는 전망도 내놓고 있다. 한편 메이븐은 지난 2013년 11월 발사된 탐사선으로 주 목적은 화성의 대기 탐사다. NASA 측은 메이븐 외에도 화성정찰위성(MRO)과 마스 오디세이(Mars Odyssey)를 화성 궤도에 두고 있으며 땅에는 큐리오시티(Curiosity)와 오퍼튜니티(Opportunity)가 굴러다니며 표면 모습을 생생히 지구로 전송하고 있다.　 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

지구를 향해 날아오는 소행성의 '방문일자'가 수정됐다. 최근 미 항공우주국(NASA)은 고래만한 크기의 소행성이 당초 예상일인 5일(이하 현지시간)이 아닌 8일 지구를 최근접해 지나간다고 발표했다. 2년 전 존재가 처음 확인된 이 소행성의 이름은 ‘2013 TX68’. 약 30m 크기의 이 소행성은 가장 가깝게는 2만 4000km까지 지구에 최근접해 지나칠 예정으로 이 거리 역시 당초 예상보다 7000km 더 멀어졌다. 방문날짜와 거리 모두 계산이 어긋난 것은 관측된 지 얼마되지 않아 소행성의 궤도를 정확히 측정하기 어렵기 때문이다. 그러나 한 달 사이에 이처럼 큰 오차가 발생한 것이 일반인들에게 불안감을 심어주는 것은 당연한 일. 물론 이번 역시 소행성이 지구와 충돌할 가능성은 없다는 것이 NASA 측의 호언장담이다. NASA 지구근접천체 조사센터(CNEOS) 폴 초다스 박사는 "TX68에 대한 데이터가 부족해 정확하게 궤도를 알기 어렵다"면서도 "확실한 것은 지구에 미칠 영향은 없다는 것"이라고 강조했다. 이어 "다음 지구 방문일은 내년 9월 28일로 이때 역시 지구와 충돌할 가능성은 2억 5000만 분의 1로 극히 낮다"고 덧붙였다.　 그러나 TX68이 이같은 전문가들의 예상을 뒤엎고 지구에 떨어지면 어떤 결과가 발생할까? 이는 3년 전 러시아 첼랴빈스크 상공에서 폭발한 소행성과 비교해 예측할 수 있다. 당시 약 20m 크기의 이 소행성은 지구 대기를 통과하다 폭발해 1200명 이상에게 피해를 안겼다. 이보다 조금 더 큰 TX68는 첼랴빈스크 당시보다 2배 정도 더 큰 영향을 줄 것이라는 것이 전문가들의 평가. 　 　 한편 NASA 측은 지난 1월 지구를 위협하는 소행성으로부터 인류를 지키는 새로운 기구를 설립한다고 공식 발표한 바 있다. 우리나라 말로 번역하면 지구방위총괄국(PDCO·Planetary Defence Coordination Office)쯤 되는 거창한 이름의 이 조직은 말 그대로 만화영화에나 등장하는 현실판 ‘지구방위대’다. 주요 업무는 지구에 다가오는 물체(NEOs·Near-Earth Objects)와 잠재적 위험 소행성(PHA·potentially hazardous asteroid)을 모니터하고 만약 지구를 위협할 가능성이 있을 시 방어 계획을 맡는 것이다. NASA 측은 지금도 이 업무를 수행 중이나 이번에 하나의 조직으로 통합, 확장되면서 효율을 극대화했다. NASA 측은 “지구에 위협을 주는 소행성과 혜성에 즉각적으로 대응하기 위해 NASA 산하의 통합 조직을 만들었다”면서 “미 연방재난관리청(FEMA)과 소행성 충돌과 관련된 모든 정보를 공유할 것”이라고 밝혔다. 전문가들에 따르면 NASA는 900m 이상 크기를 가진 NEOs의 90%를 이미 파악했으며 현재는 그 이하 크기의 천체를 조사하고 있다. 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

지구에서 약 40광년 떨어진, 우주적 관점에서 비교적 가까운 곳에는 ‘슈퍼지구’라 불리는 특이한 외계 행성이 존재한다. 바로 지구와 비교해 크기는 2배, 질량은 8배인 ‘55 캔크리(Cancri·게자리)e’다. 최근 영국 유니버시티 칼리지 런던(UCL) 연구팀이 사상 처음으로 슈퍼지구의 대기를 파악하는데 성공했다는 연구결과를 발표했다. 미 항공우주국(NASA)과 유럽우주국(ESA)이 공동으로 운영하는 허블우주망원경의 관측 데이터로 얻어진 이 연구는 외계행성의 대기성분을 분석했다는 점에서 큰 의미가 있다. 이는 차후 외계 생명체가 존재할 가능성이 있는 행성 또한 인류가 살기에 적합한 행성을 찾는데 큰 도움을 주기 때문이다. 지난 2012년 처음 빛이 탐지된 55캔크리e는 그간 천문학자들의 높은 관심을 받아왔다. 특히 같은 해 미국 예일대 연구팀은 행성의 표면이 흑연과 다이아몬드로 덮여 있을 가능성이 높다고 발표해 일약 ‘다이아몬드 행성’ 이라는 별칭도 얻었다. 　 55캔크리e가 슈퍼지구라 불린 이유는 지구와 사이즈가 비슷하고 암석형으로 이루어졌기 때문이다. 그러나 항성 주위를 불과 18시간에 공전할 만큼 바짝 붙어있어 행성의 표면온도는 무려 2000°C에 달한다. 다이아몬드가 가득한 행성이지만 생명체가 살기에는 너무 뜨거운 그야말로 '불의 지옥'인 셈. 이번에 UCL 연구팀의 분석에 따르면 55캔크리e의 대기는 질소와 헬륨으로 가득차 있으며 물의 흔적은 전혀없다. 연구에 참여한 올리비아 베노 박사는 "55캔크리e의 대기는 성운(星雲)으로부터의 형성과정에서 온 질소와 헬륨이 들러 붙어있다"면서 "독성이 강한 시안화수소(hydrogen cyanide)가 대기에 가득해 생명체가 살 수 없다"고 설명했다. 이어 "우주의 많은 행성이 55캔크리e와 유사한 대기 성분으로 구성된 것으로 보인다"고 덧붙였다. 한편 지난해 영국 케임브리지 대학 연구팀은 55캔크리e의 온도변화를 사상 최초로 측정하는데 성공한 바 있다. NASA의 스피처 우주망원경을 사용해 측정한 이 행성의 표면 온도는 무려 1000~2700°C. 연구팀은 이 그 변화 이유를 행성에 존재하는 거대한 화산 활동 때문이라는 사실도 밝혀냈다. 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

전문가가 내놓은 끔찍한 시나리오- '스파게티화' ​우주 속의 다양한 천체들 중에서 블랙홀만큼 흥미로운 존재도 없을 것이다. 얼마 전 블랙홀의 충돌로 빚어진 중력파를 역사상 최초로 검출하는 데 성공함으로써 블랙홀은 다시 한번 지구 행성 사람들에게 주목받는 존재가 되었다. ​블랙홀에 관해서 사람들이 공통적으로 가장 궁금하게 여기는 것은 만약 내가 블랙홀 안으로 떨어진다면 어떻게 될까 하는 점이다. 일견 무시무시한 상상이긴 하지만, 이 문제는 변함없이 사람들의 가장 큰 관심사다. ​가장 널리 알려진 이론이 바로 '스파게티화'이다. 블랙홀 가까이 접근하자마자 모든 사물은 스파게티 국수가락처럼 길게 늘어져버린다는 얘기다. 그 이유는 이렇다. 블랙홀의 가공스런 중력이 당신 몸의 각 부분에 작용하면서 그 힘의 차이로 인해 몸이 길게 잡아늘여지기 때문이다. 먼저 당신의 발이 블랙홀로 접근한다고 상상해보자. 그러면 블랙홀의 엄청난 조석력이 머리보다는 발 쪽에 더 강하게 작용할 것이다. 발끝과 머리에 가해지는 중력의 차이는 이윽고 지구의 총중력과 동일하게 된다. 이 상황에서는 마치 두 대의 크레인이 당신의 머리와 발을 잡고 힘껏 끌어당기는 형국이나 비슷하다. ​그보다 더 나쁜 상황은 팔 쪽에서 일어난다. 팔은 신체의 중심이 아니기 때문에 머리가 받는 조석력의 방향과는 약간 다른 바깥 방향으로 잡아늘어진다. 그리하여 결과적으로 몸은 국수가락처럼 길게 늘어날 뿐만 아니라 가운데 부분은 더 심하게 가늘어진다. 인체는 정상적인 힘을 받을 때 부러지지 않는 한 그렇게 많이 늘어나지 않는다. 인간이 생존할 수 있는 최고 가속 기록은 지구 중력의 약 179배이다. 그것도 아주 잠시, 충돌 때의 수치일 뿐이다. 따라서 블랙홀의 조석력은 인간에게 치명적인 것이다. 블랙홀 안으로 떨어진 모든 물체는 블랙홀 중심에 이르기 전에 국수가락처럼 한정없이 늘어지다가 마침내는 낱낱의 원자 단위로 분해되고 말 것이다. 이것이 바로 과학자들이 말하는 블랙홀의 '스파게티화(spaghettification)'라고 불리는 현상이다. 그렇다면, 만약 블랙홀이 지구 턱 밑에 불쑥 나타나 지구가 고스란히 블랙홀에 붙잡혀서 그 안으로 곤두박질친다면 그 다음에는 무슨 일이 벌어질까? 당연한 일이지만, 우리 몸이나 지구가 블랙홀 안으로 떨어진 때는 별로 차별대우를 받지 않는다. 즉각적으로 블랙홀의 강력한 조석력이 덤벼들어 동등한 스파게티화 대접을 받게 된다. 블랙홀 쪽에 가까운 지구 부분은 상대적으로 더욱 강한 조석력을 받아 흙과 암석 스파게티가 될 것이고, 지구 행성 전체는 종말을 맞을 것이다. 물론 사람들도 예외는 아니다. 하지만 초질량 블랙홀이 그 사건 지평선 안으로 우리를 끌어들여 삼키기 직전 잠깐 동안 나타날 그 광경을 우리는 볼 수 없을지도 모른다. 일단 사건 지평선 안으로 들어가면 빛알갱이 하나도 바깥으로는 탈출할 수 없으니까, 어떤 존재도 지구나 인간의 운명을 지켜볼 수조차 없다. 외롭겠지만, 아무도 지켜보는 이 없는 가운데 인간과 지구는 스파게티가 되어 한정없이 블랙홀의 중심, 특이점으로 떨어져내릴 것이다. 그것을 멈출 수 있는 존재는 우주 안 어디에도 없다. 하지만 지구와 인간이 블랙홀 안에서 낱낱이 분해되기까지 걸리는 시간이 겨우 10분의 1초밖에 안된다는 사실이 조금은 위안이 될 수 있을까? 한 가지 희소식이 더 있다. 블랙홀이 반드시 검기만 한 것이 아니란 사실이다. 블랙홀이 주변 물질을 집어삼킬 때 나오는 에너지에 의해 형성되는 거대 발광체로서 퀘이사라는 것이 있는데, 우리말로는 '준성(準星)'이라고도 하며 지구에서 관측할 수 있는 가장 먼 거리에 있는 천체이다. 퀘이사의 중심에는 태양 질량의 수십억 배나 되는 매우 무거운 블랙홀이 자리잡고 있으며, 그 주위에는 원반이 둘러싸고 있다. 원반의 물질은 회전하면서 블랙홀로 떨어질 때 물질의 중력 에너지가 빛 에너지로 바뀌면서 엄청난 빛이 나온다. 따라서 퀘이사는 아직 블랙홀의 사건 지평선 안으로 떨어지지 않은 것이다. 일단 사건 지평선 안으로 들어간 물질이라면, 심지어 빛조차도 바깥으로 탈출할 수가 없다. 블랙홀은 이렇게 주변의 물질을 닥치는 대로 집어삼켜 몸집을 불려나간다. 지구와 당신이 만약 블랙홀 안으로 떨어진다면 역시 블랙홀의 비만에 일조하는 셈이다. 하지만 블랙홀이라고 무한정 몸집을 불릴 수만은 없다는 사실이 얼마 전에 밝혀졌다. 말하자면 한계체중이 있다는 뜻이다. 천문학자들의 계산서를 보면, 태양 질량의 500억 배까지 질량이 불어난 블랙홀은 더이상 외부 물질들을 끌어들이지 않고 성장을 멈추는 것으로 나와 있다.우리 은하의 총질량은 태양 질량의 ​약 3000억 배로 추산되고 있다. 따라서 블랙홀의 한계 질량은 우리은하 총질량의 6분의 1쯤 되는 셈이다. 최대 블랙홀 6개를 만들면 우리은하의 모든 질량은 허무하게도 몽땅 없어진다는 말이다.​블랙홀이 은하 중심에서 하는 역할은 은하 전체를 회전시키는 일이다. 블랙홀이 없으면 은하가 형성될 수 없다는 점을 생각하면 우리 존재와 블랙홀과의 관계도 참으로 밀접하다고 하겠다. ​블랙홀, 생각보다 그리 먼 존재가 아니다.이광식 통신원 joand999@naver.com

과학이 발전하면서 지구를 스쳐가는 소행성의 존재가 속속 밝혀지는 가운데, 지구와 소행성이 충돌하는 사태를 미연에 방지하기 위한 새로운 ‘무기’ 개발이 진행되고 있다. 미국 캘리포니아대학교 물리학자인 필립 루빈 박사 연구진이 개발중인 이것은 ‘DE-STAR’(Directed Energy System for Targeting of Asteroids and exploRation)으로, 일종의 레이저빔이다. 이 레이저는 지구를 접근하는 천체(Near-Earth objects, NEOs)를 타깃으로 하는 일종의 ‘무기’다. 지구로 접근하는 소행성을 발견하면 우주정거장에 장착한 레이저가 빔을 발사해 소행성의 무게 평형을 깨뜨리면서 소행성의 궤도를 변경하거나 소행성 자체를 파괴하는 원리다. 이보다 조금 더 작은 크기의 ‘DE-STARLITE’는 ‘DE-STAR’와 같은 원리지만 크기가 작아 소행성이 이동할 것으로 예상되는 궤도를 향해 직접 이동할 수 있다. 다만 해당 소행성까지 이동하는데 걸리는 시간을 감안하면, 갑작스럽게 지구와 충돌할 위험이 있는 소행성을 발견했을 때에는 작은 ‘DE-STARLITE’ 보다는 ‘DE-STAR’의 활용도가 더욱 높을 것으로 보인다. 고출력의 이 레이저는 소행성이나 커다란 우주바위 등을 녹이거나 깨뜨릴 수 있을 정도의 힘을 지녔으며, 이러한 기술은 현재 상당부분 현실화 된 상황이지만 문제는 크기다. 연구진은 “크기가 큰 소행성의 진로를 바꾸거나 파괴하려면 오랜 시간이 필요하다. 만약 레이저의 크기가 커진다면 소행성을 막는데 소요되는 시간이 더욱 짧아질 것”이라면서 “예컨대 20kW의 출력을 가진 ‘DE-STARLITE’가 지름 300m 소행성의 진로를 왜곡하기 위해서는 약 15년이라는 시간이 필요하다”고 밝혔다. 연구진은 크기가 매우 작은 소행성의 경우 1년 이내에 소행성의 진로를 바꿀 수는 있지만, 실제로 지구에 위협을 가하는 거대한 소행성을 막기 위해서는 더 큰 레이저의 개발이 이뤄져야 한다고 설명했다. 한편 이번 연구결과는 수학·물리학 분야 논문 초고 사이트(arxiv.org)에 게재됐다. 　 송혜민 기자 huimin0217@seoul.co.kr

전문가가 내놓은 끔찍한 시나리오- '스파게티화' ​우주 속의 다양한 천체들 중에서 블랙홀만큼 흥미로운 존재도 없을 것이다. 얼마 전 블랙홀의 충돌로 빚어진 중력파를 역사상 최초로 검출하는 데 성공함으로써 블랙홀은 다시 한번 지구 행성 사람들에게 주목받는 존재가 되었다. ​블랙홀에 관해서 사람들이 공통적으로 가장 궁금하게 여기는 것은 만약 내가 블랙홀 안으로 떨어진다면 어떻게 될까 하는 점이다. 일견 무시무시한 상상이긴 하지만, 이 문제는 변함없이 사람들의 가장 큰 관심사다. ​가장 널리 알려진 이론이 바로 '스파게티화'이다. 블랙홀 가까이 접근하자마자 모든 사물은 스파게티 국수가락처럼 길게 늘어져버린다는 얘기다. 그 이유는 이렇다. 블랙홀의 가공스런 중력이 당신 몸의 각 부분에 작용하면서 그 힘의 차이로 인해 몸이 길게 잡아늘여지기 때문이다. 먼저 당신의 발이 블랙홀로 접근한다고 상상해보자. 그러면 블랙홀의 엄청난 조석력이 머리보다는 발 쪽에 더 강하게 작용할 것이다. 발끝과 머리에 가해지는 중력의 차이는 이윽고 지구의 총중력과 동일하게 된다. 이 상황에서는 마치 두 대의 크레인이 당신의 머리와 발을 잡고 힘껏 끌어당기는 형국이나 비슷하다. ​그보다 더 나쁜 상황은 팔 쪽에서 일어난다. 팔은 신체의 중심이 아니기 때문에 머리가 받는 조석력의 방향과는 약간 다른 바깥 방향으로 잡아늘어진다. 그리하여 결과적으로 몸은 국수가락처럼 길게 늘어날 뿐만 아니라 가운데 부분은 더 심하게 가늘어진다. 인체는 정상적인 힘을 받을 때 부러지지 않는 한 그렇게 많이 늘어나지 않는다. 인간이 생존할 수 있는 최고 가속 기록은 지구 중력의 약 179배이다. 그것도 아주 잠시, 충돌 때의 수치일 뿐이다. 따라서 블랙홀의 조석력은 인간에게 치명적인 것이다. 블랙홀 안으로 떨어진 모든 물체는 블랙홀 중심에 이르기 전에 국수가락처럼 한정없이 늘어지다가 마침내는 낱낱의 원자 단위로 분해되고 말 것이다. 이것이 바로 과학자들이 말하는 블랙홀의 '스파게티화(spaghettification)'라고 불리는 현상이다. 그렇다면, 만약 블랙홀이 지구 턱 밑에 불쑥 나타나 지구가 고스란히 블랙홀에 붙잡혀서 그 안으로 곤두박질친다면 그 다음에는 무슨 일이 벌어질까? 당연한 일이지만, 우리 몸이나 지구가 블랙홀 안으로 떨어진 때는 별로 차별대우를 받지 않는다. 즉각적으로 블랙홀의 강력한 조석력이 덤벼들어 동등한 스파게티화 대접을 받게 된다. 블랙홀 쪽에 가까운 지구 부분은 상대적으로 더욱 강한 조석력을 받아 흙과 암석 스파게티가 될 것이고, 지구 행성 전체는 종말을 맞을 것이다. 물론 사람들도 예외는 아니다. 하지만 초질량 블랙홀이 그 사건 지평선 안으로 우리를 끌어들여 삼키기 직전 잠깐 동안 나타날 그 광경을 우리는 볼 수 없을지도 모른다. 일단 사건 지평선 안으로 들어가면 빛알갱이 하나도 바깥으로는 탈출할 수 없으니까, 어떤 존재도 지구나 인간의 운명을 지켜볼 수조차 없다. 외롭겠지만, 아무도 지켜보는 이 없는 가운데 인간과 지구는 스파게티가 되어 한정없이 블랙홀의 중심, 특이점으로 떨어져내릴 것이다. 그것을 멈출 수 있는 존재는 우주 안 어디에도 없다. 하지만 지구와 인간이 블랙홀 안에서 낱낱이 분해되기까지 걸리는 시간이 겨우 10분의 1초밖에 안된다는 사실이 조금은 위안이 될 수 있을까? 한 가지 희소식이 더 있다. 블랙홀이 반드시 검기만 한 것이 아니란 사실이다. 블랙홀이 주변 물질을 집어삼킬 때 나오는 에너지에 의해 형성되는 거대 발광체로서 퀘이사라는 것이 있는데, 우리말로는 '준성(準星)'이라고도 하며 지구에서 관측할 수 있는 가장 먼 거리에 있는 천체이다. 퀘이사의 중심에는 태양 질량의 수십억 배나 되는 매우 무거운 블랙홀이 자리잡고 있으며, 그 주위에는 원반이 둘러싸고 있다. 원반의 물질은 회전하면서 블랙홀로 떨어질 때 물질의 중력 에너지가 빛 에너지로 바뀌면서 엄청난 빛이 나온다. 따라서 퀘이사는 아직 블랙홀의 사건 지평선 안으로 떨어지지 않은 것이다. 일단 사건 지평선 안으로 들어간 물질이라면, 심지어 빛조차도 바깥으로 탈출할 수가 없다. 블랙홀은 이렇게 주변의 물질을 닥치는 대로 집어삼켜 몸집을 불려나간다. 지구와 당신이 만약 블랙홀 안으로 떨어진다면 역시 블랙홀의 비만에 일조하는 셈이다. 하지만 블랙홀이라고 무한정 몸집을 불릴 수만은 없다는 사실이 얼마 전에 밝혀졌다. 말하자면 한계체중이 있다는 뜻이다. 천문학자들의 계산서를 보면, 태양 질량의 500억 배까지 질량이 불어난 블랙홀은 더이상 외부 물질들을 끌어들이지 않고 성장을 멈추는 것으로 나와 있다.우리 은하의 총질량은 태양 질량의 ​약 3000억 배로 추산되고 있다. 따라서 블랙홀의 한계 질량은 우리은하 총질량의 6분의 1쯤 되는 셈이다. 최대 블랙홀 6개를 만들면 우리은하의 모든 질량은 허무하게도 몽땅 없어진다는 말이다.​블랙홀이 은하 중심에서 하는 역할은 은하 전체를 회전시키는 일이다. 블랙홀이 없으면 은하가 형성될 수 없다는 점을 생각하면 우리 존재와 블랙홀과의 관계도 참으로 밀접하다고 하겠다. ​블랙홀, 생각보다 그리 먼 존재가 아니다.이광식 통신원 joand999@naver.com

과학이 발전하면서 지구를 스쳐가는 소행성의 존재가 속속 밝혀지는 가운데, 지구와 소행성이 충돌하는 사태를 미연에 방지하기 위한 새로운 ‘무기’ 개발이 진행되고 있다. 미국 캘리포니아대학교 물리학자인 필립 루빈 박사 연구진이 개발중인 이것은 ‘DE-STAR’(Directed Energy System for Targeting of Asteroids and exploRation)으로, 일종의 레이저빔이다. 이 레이저는 지구를 접근하는 천체(Near-Earth objects, NEOs)를 타깃으로 하는 일종의 ‘무기’다. 지구로 접근하는 소행성을 발견하면 우주정거장에 장착한 레이저가 빔을 발사해 소행성의 무게 평형을 깨뜨리면서 소행성의 궤도를 변경하거나 소행성 자체를 파괴하는 원리다. 이보다 조금 더 작은 크기의 ‘DE-STARLITE’는 ‘DE-STAR’와 같은 원리지만 크기가 작아 소행성이 이동할 것으로 예상되는 궤도를 향해 직접 이동할 수 있다. 다만 해당 소행성까지 이동하는데 걸리는 시간을 감안하면, 갑작스럽게 지구와 충돌할 위험이 있는 소행성을 발견했을 때에는 작은 ‘DE-STARLITE’ 보다는 ‘DE-STAR’의 활용도가 더욱 높을 것으로 보인다. 고출력의 이 레이저는 소행성이나 커다란 우주바위 등을 녹이거나 깨뜨릴 수 있을 정도의 힘을 지녔으며, 이러한 기술은 현재 상당부분 현실화 된 상황이지만 문제는 크기다. 연구진은 “크기가 큰 소행성의 진로를 바꾸거나 파괴하려면 오랜 시간이 필요하다. 만약 레이저의 크기가 커진다면 소행성을 막는데 소요되는 시간이 더욱 짧아질 것”이라면서 “예컨대 20kW의 출력을 가진 ‘DE-STARLITE’가 지름 300m 소행성의 진로를 왜곡하기 위해서는 약 15년이라는 시간이 필요하다”고 밝혔다. 연구진은 크기가 매우 작은 소행성의 경우 1년 이내에 소행성의 진로를 바꿀 수는 있지만, 실제로 지구에 위협을 가하는 거대한 소행성을 막기 위해서는 더 큰 레이저의 개발이 이뤄져야 한다고 설명했다. 한편 이번 연구결과는 수학·물리학 분야 논문 초고 사이트(arxiv.org)에 게재됐다. 　 송혜민 기자 huimin0217@seoul.co.kr

천체들의 크기는 참으로 다양하다. 지름 몇 미터의 소행성에서부터 거대한 가스 행성까지 천차만별이다. 태양계만 보더라도 지름이 지구의 109배나 되는 태양이 있는 반면, 그 300분의 1에도 못 미치는 수성 같은 행성도 있다. 소행성들이야 더 말할 것도 없다. 이 같은 천체들의 크기 차이는 도대체 왜 생기는 것일까? 연구자들은 천체들의 다양한 크기가 중력의 인력작용을 완화해 스스로를 뭉치도록 하는 데 도움이 되기 때문이라는 연구결과를 내놓았다. 같은 크기의 천체들이 뭉쳐지는 것보다 다양한 크기의 천체들이 뭉쳐지는 게 훨씬 쉽다는 것이다. 미국 노스캐롤라이나 대학의 열역학 과학자인 애드리언 베잔 교수에 따르면, 자연계에서 최적의 적응 형태를 만들어가기 위한 형상법칙(Constructal Law)이 이 천체들의 형성에도 그대로 적용된다고 한다. 이 법칙은 가뭄으로 인한 논바닥의 거북등 모양 갈라짐이나 인간의 폐와 눈송이 모양에 이르기까지 자연계의 모든 디자인 형태를 결정한다. 인력으로만 작용하는 중력은 질량이 큰 물체로 하여금 작은 물체들을 끌어들여 덩치를 점점 더 키워가게 한다. 그러나 천체들이 왜 이같이 다양한 크기를 이루고 있는가를 설명하려면 중력만으로는 불가능하다. "이러한 의문이 지금까지 간과된 것은 참으로 놀라운 사실"이라고 토로한 베잔 교수는 비슷한 크기를 가진 천체 시스템은 중력으로 인한 장력의 강한 작용을 피할 수가 없다고 설명한다. 비슷한 덩치들이 서로 싸우면 쉽게 판가름나지 않는 것과 같다. 이 같은 이유로 우주공간에는 다양한 크기의 천체들이 존재하게 되었다. 우리 태양계만 하더라도 이 형상법칙에 따라 거대한 몇몇 천체들과 자잘한 수많은 천체들이 한 가족을 이루고 있는 것이다. 모든 자연계의 시스템은 장력을 최소화하려는 경향을 가지고 있다고 설명하는 베잔 교수는 행성들 역시 형상법칙에 따라 장력을 최소화하는 길을 따라 진화해간 것이라고 밝혔다. 베잔 교수는 이 형상법칙을 우주론에 적용해서 천문학자들에게 많은 영감을 줄 수 있게 되기를 기대하고 있다. "만물은 진화한다. 형상법칙이 그 진로를 예측할 수 있게 해줄 것이다. 우리는 탐험을 계속해나가야 한다." 이번 연구 결과는 '응용물리학저널(Journal of Applied Physics)’에 발표되었다. 끝으로, 큰 천체들이 모두 둥근 구형을 하고 있는 이유 역시 중력 때문이다. 일반적으로 천체는 크기가 커지면 자체 인력 때문에 내부가 찌그러지게 되는데, 그 결과 천체의 지름이 100km를 넘으면 그 압력을 이기지 못하고 내부 물질은 모두 찌그러지고, 천체로서 되도록이면 적은 체적을 가지려고 구형을 이루게 되는 것이다. 그러나 작은 소행성이나 화성의 위성인 포보스나 데이모스는 크기가 작아 감자처럼 울퉁불퉁한 모양을 하고 있다. 이광식 통신원 joand999@naver.com

질병관리본부가 매년 3월 초 개학기에 호흡기 감염병이 크게 늘고 단체 급식으로 인한 설사 등 수인성 질병이 증가하고 있어 개인 위생 수칙을 꼭 지켜 달라고 1일 당부했다. 독감을 일으키는 인플루엔자 감염 의심 환자 수는 지난달 14~20일 감소세로 나타났지만 초·중·고교 연령(7~18세)에서는 의심 환자가 1000명당 79.1명으로 여전히 높은 발생률을 보였다. 인플루엔자 유행 기준(1000명당 11.3명)의 7배에 이른다. 손 씻기는 물론 침이 튀지 않도록 수건이나 옷소매로 가리는 기침 예절이 중요하다. 질병관리본부 관계자는 “인플루엔자 유행이 개학 후 봄철까지 이어질 수 있다”며 “예방접종과 개인 위생 수칙 준수를 통해 학교 내에서 확산되지 않도록 하는 게 중요하다”고 말했다. 수두는 매년 5~6월, 12~1월 사이에 많이 발생한다. 특히 3~6세 연령대에서 발생률이 높은 만큼 수두를 앓은 적이 없는 아동은 반드시 예방접종을 받아야 한다. ‘볼거리’라고 부르는 유행성이하선염은 주로 4~7월, 11~12월 사이의 발생률이 높고 13~18세 연령의 청소년에게서 많이 발생하는 편이다. 이 병은 주로 접촉이나 호흡기 비말을 통해 감염된다. 수두는 ‘수두백신’으로 1회, 유행성이하선염은 ‘MMR 백신’으로 2회 접종하면 된다. 정현용 기자 junghy77@seoul.co.kr

많은 사람들이 알고 있는 대표적인 어깨관절 질환 중 하나인 ‘오십견’의 정확한 의학 명칭은 ‘유착성 관절낭염’다. 마디병원 내원 환자의 60%가 어깨 경직과 함께 회전근개 힘줄의 문제를 동반하는 것으로 나타났다. 그 중 약 40%는 힘줄의 전층파열이나 부분 파열로 관절내시경 수술이 필요했고 약 20%에서는 힘줄의 염증이 동반된 상태로 치료가 요한 상태로 조사됐다. 갑작스레 추워진 날씨 때문에 어깨통증이 악화되면 중년층은 대부분 ‘오십견’이 심해진 것으로 생각하는 경우가 많다. 하지만 병원을 찾은 환자의 상당수가 어깨 회전근개 힘줄 손상 및 파열로 어깨통증이 발생한 것으로 진단된다. 오십견은 어깨 인대와 힘줄, 관절막 등에 염증과 손상이 발생한 상태로 방치할 경우 서서히 어깨가 굳어 어깨관절의 운동범위가 감소하게 된다. 흔히 50대에서 발생한다고 해 붙여진 이름 탓에 정확한 원인도 모른 채 나이나 계절 탓으로 여기고 참고 지내는 경우가 많아 주의가 필요하다. 마디병원 어깨전문의료진은 “오십견은 관절이 굳어져 있기 때문에 스스로도, 타인의 도움을 받아도 팔을 올리지 못하는 경우가 많다”며 “하지만 오십견과 비슷한 어깨 회전근개 파열의 경우 어깨통증은 있지만 팔의 움직임에 제한에는 큰 영향이 없는 것이 오십견과 회전근개파열의 차이다”고 말했다. 실제로 밤에 통증을 심하게 느끼거나, 물건을 들다가 떨어뜨리는 경우가 많은 경우엔 오십견 보다 회전근개의 손상 여부를 확인할 필요가 있다. 심하지 않은 오십견의 경우 약물치료, 물리치료, 운동치료, 주사치료(인대강화주사, DNA주사) 등의 비수술 치료로 완치가 가능한 경우가 많다. 하지만 이러한 치료에도 증상이 호전되지 않는 경우엔 염증 제거와 굳은 관절을 풀어주는 관절내시경 수술이 필요할 수 있다. 오십견과 마찬가지로 어깨회전근개 손상 또한 초기엔 주사치료나 체외충격파치료 등의 비수술적 치료로 호전이 가능하다. 하지만 제대로 치료하지 못하거나 방치해 완전 파열로 이어진 경우, 손상된 힘줄의 자연적 치유는 기대하기 어렵기 때문에 수술적 치료를 고려해야 한다. 어깨를 20년간 치료해온 마디병원 의료진은 “중년층의 경우 관절의 퇴행성 변화가 가속화돼 어깨통증과 같은 증상을 쉽게 느낄 수 있다”며 “오래 전부터 어깨통증이 있고 일상생활에 지장이 있는 경우라면 단순 어깨결림이나 근육통이 아닌 어깨질환일 수 있다. 때문에 어깨전문의를 찾아 정확한 진단을 받는 것이 필요하다”고 말했다. 나우뉴스부 nownews@seoul.co.kr