5년 전인 지난 2010년 12월 금성 궤도 진입을 위한 첫 시도를 실패한 일본의 금성 탐사선 ‘아카쓰키’가 오는 12월 7일 두번째이자 마지막 금성 궤도 진입에 재도전한다고 우주전문 매체 스페이스닷컴이 1일(현지시간) 보도했다. 당시 첫 도전에서 실패한 이유는 궤도 진입에 필수적인 주엔진이 점화되지 않았기 때문으로 이번에는 보조 엔진을 사용해 금성 궤도 진입을 시도한다고 일본 우주항공연구개발기구(JAXA)가 밝혔다. 현재 아카쓰키에 남아 있는 연료는 한 번 시도에 사용될 양 뿐으로, 성공할 경우 일본 탐사기로는 처음으로 지구 이외의 행성 궤도에 진입하게 된다. 첫번째 궤도 진입에 실패했던 아카쓰키는 그간 태양 궤도를 돌면서 금성에 대한 재도전을 준비해왔으며 오랜 검토 끝에 재도전 시기는 오는 7일로 결정됐다. (이날은 1941년에 선전포고 없이 미국과의 전쟁에 나선 일본의 진주만 공습날이다) 아카쓰키의 주엔진은 현재 작동 불능 상태이며, 따라서 궤도 집입을 위해 탐사선은 자세 제어용인 보조 엔진을 사용해야 한다고 JAXA의 미션 관련자가 밝혔다. 만약 이 기동에 성공한다면 아카쓰키는 길쭉한 타원궤도로 금성을 8~9일 만에 한 바퀴씩 돌게 된다. 실패로 끝난 원래의 궤도는 30시간에 한 바퀴씩 도는 것이었다. ‘새벽(曉)’이라는 뜻의 아카쓰키는 2010년 5월 51일 가고시마현 다네가시마 우주센터에서 발사된 세계 최초의 일본 금성 기후 탐사위성으로, 수명은 4.5년이다. 아카쓰키가 이번 재시도에서 궤도 진입에 성공한다면 금성의 기상관측 임무를 수행하게 된다. 이를 위해 금성 주변을 돌면서 다양한 파장으로 조사할 수 있는 특수 카메라를 이용해 금성 대기권을 관측하게 된다. 황산이 주성분을 이루고 있는 것으로 알려진 금성 주변의 구름층 성분과 대기권의 폭풍 발생 과정 등 금성의 기상을 분석할 예정이다. ​ JAXA 미션 관계자는 “타원궤도의 긴 쪽 지름은 금성 지름의 10배 정도로, 아카쓰키가 지속적으로 금성의 두꺼운 대기와 표면을 관측할 수 있는 궤도” 라고 설명했다. 원래 미션 기간은 최소 2년으로 잡혀 있었으나, 지금 시점에서는 탐사선의 배터리가 얼마나 오래 갈 것인가에 달려 있다. 3억 달러(한화 3300억원)가 투입된 아카쓰키 미션은 태양계 초기에 지구와 비슷한 조건에서 탄생한 금성이 어떤 경로를 거쳐 지구와는 달리 섭씨 수백 도의 황산 지옥으로 변했는가를 규명하는 것이다. JAXA측의 발표에 따르면, 현재 탐사선의 상태는 양호한 편이며, 7일 금성 궤도에 진입하기 위해 금년 초 몇 차례의 기동을 완벽히 끝냈다. 궤도 진입 성공 여부는 며칠 후 뒤면 확인할 수 있다. 유럽우주국(ESA)의 비너스 익스프레스 호는 미션을 끝낸 후 지난해 금성의 두터운 대기 속으로 뛰어들어 최후를 맞았기 때문에, 만약 아카쓰키가 궤도 진입에 성공한다면 유일한 금성 탐사선이 되는 셈이다. 한편, 아카쓰키는 첫 태양광 우주범선 ‘이카로스'(IKAROS)를 탑재했는데, 이카로스는 지름 1.6m, 높이 0.8m의 원통 모양 본체로 구성돼 있으며, 한 변이 14m가량인 정사각형 모양의 돛을 펼치게 된다. 빛을 반사하는 초박막 필름으로 제작된 돛은 태양광이 부딪힐 때 생기는 힘으로 움직인다. 별도의 연료 없이 태양광만으로 우주공간을 운항할 수 있는 우주범선 아이디어는 우주항해에 성공한 적은 없지만, 아카쓰키가 최초로 성공했다. 아카쓰키는 일본이 시도하는 두번째의 행성 탐사선이다. 일본은 지난 1998년 화성탐사 위성 ‘노조미’를 쏘아올렸지만, 발사 후 밸브의 오작동으로 연료의 대량 손실을 가져와 탐사에 실패한 바 있다. 원래 계획은 2003년 12월 화성 궤도에 안착시키는 것이었다. 이광식 통신원 joand999@naver.com　　 　　

우리 은하에 있는 가장 큰 별들 가운데 하나로 알려진 ‘큰개자리 VY별’이 초신성이라는 최후 단계에 접어들기 전까지 몸무게를 엄청나게 줄이고 있는 이유가 정밀 관측으로 밝혀졌다. 천문학자들은 유럽남방천문대(ESO)의 초거대망원경(VLT)을 이용해 이 적색 극대거성이 질량을 잃고 있는 이른바 ‘다이어트’ 이유를 해명해냈다. 이번 관측에서는 이 별 주위를 둘러싸고 있는 먼지 입자가 예상보다 훨씬 큰 것으로 밝혀졌다. 이는 이런 거구 별이 초신성 폭발을 일으키는 데 있어 반드시 필요한 준비 과정일 것이라고 연구자들은 설명한다. 한때 우주 최대 별로도 알려졌던 큰개자리 VY별은 정밀 측정으로 현재 8번째 큰 별로 확인되고 있다. 이 별은 우리 태양보다 약 1,420 ± 120배 크며, 이는 약 13AU(천문단위:지구-태양 간 거리)에 해당되는 길이로, 19억 7664만 km다. 질량은 태양의 30~40배, 밝기는 30만 배가 넘는다. 만일 이 별이 우리 태양의 위치에 있다면 그 크기는 이미 목성의 공전 궤도를 넘어섰고 지금도 매우 빠르게 팽창하면서 최후 단계로 접어들고 있을 것이라고 연구자들은 말한다. 이번 관측에서는 VLT에 장착된 ‘분광편광계에 의한 고대비 외계행성 연구장비’(SPHERE, 이하 스피어)를 사용했다. ‘스피어’가 채택하고 있는 적응광학 시스템은 이전보다 훨씬 뛰어난 수준으로 관측 자료를 수집한다. 이렇게 수집한 데이터는 광원에 가장 가까운 위치에 있는 구조조차 매우 상세하게 볼 수 있게 해준다. ‘스피어’는 큰개자리 VY별이 뿜어내는 밝은 빛이 주위를 둘러싼 물질로 이뤄진 구름에 어떤 영향을 미치는지를 밝혀냈다. 또 이 장비에 있는 ‘취리히 이미징 편광계’(ZIMPOL, 짐폴) 모드를 사용해 별을 둘러싸고 있는 가스와 먼지 구름을 이전보다 훨씬 깊숙한 곳까지 들여다보고 별빛이 어떻게 주위 물질들에 산란하고 편광되는지까지 볼 수 있었다고 한다. 이렇게 측정된 데이터는 여전히 불분명한 먼지의 속성을 알아내는 핵심 정보가 된다. 이런 편광 결과에서 비롯한 정밀 분석 결과는 먼지를 구성하고 있는 입자들이 상대적으로 큰 지름 0.5㎛ 정도인 것으로 밝혀졌다. 물론 이 크기 역시 매우 작지만 이는 우주에서 일반적으로 발견되는 먼지보다 무려 50배나 큰 크기다. 무거운 별은 팽창의 전 과정을 통해 상당한 양의 물질을 쏟아내는 데 이 별의 경우 매년 지구 질량의 30배에 달하는 물질을 먼지와 가스 형태로 쏟아낸다. 이렇게 생성된 물질 구름은 별이 폭발하기 전부터 이미 별 밖으로 밀려나가며 어느 시점에 먼지 중 일부가 파괴되고 나머지는 별 사이 우주공간으로 산란한다. 이런 물질은 초신성 폭발로부터 만들어지는 더 무거운 먼지들과 함께 다음 세대의 별을 형성하는데 사용된다. 하지만 이런 극대거성의 상층 대기에 존재하는 물질이 초신성 폭발 전에 어떻게 우주 공간으로 밀려나게 되는지는 여전히 밝혀지지 않고 있다. 그 메커니즘으로 가장 그럴듯한 가설은 대체로 별빛을 뿜어내는 원천이기도 한 ‘복사 압력’으로 생각돼 왔다. 하지만 복사 압력은 매우 약하므로, 먼지 입자는 별빛에 의해 밀려날 만큼은 커야 한다는 것이다. 만일 입자가 너무 작으면 별빛이 먼지 사이를 그냥 통과하고 너무 크면 무거워서 밀어내기 쉽지 않기 때문이다. 연구진이 큰개자리 VY별에서 관측한 먼지의 크기는 별빛이 효과적으로 먼지를 밀어내기에 적합한 크기를 가지고 있었다. 이에 대해 연구를 이끈 대만 천문학·천체물리학 중앙연구소의 피터 시클루나 박사는 “무거운 별의 수명은 짧다. 이런 별은 최후로 다가설수록 엄청난 양의 질량을 우주공간으로 뿜어낸다”고 말했다. 그는 또 “예전에 우리는 이런 일이 어떻게 일어나는지에 대해서는 이론상으로만 추정할 수 있었지만, 이제 우리는 데이터를 통해 이 거대 별 주위에 있는 먼지 입자들이 비교적 큰 크기를 갖고 있다는 것을 알아냈다. 이런 입자는 별의 강력한 복사 압력으로 밀려나기에 충분한 크기를 갖고 있다”면서 “바로 이런 점이 빠르게 질량을 잃어가는 현상을 설명해줄 수 있는 것”이라고 밝혔다. 비교적 큰 크기를 가진 입자들이 별과 아주 가까운 영역에서 관측됐다는 사실이 말해주는 것은 이 먼지 구름이 별로부터 나오는 가시광선을 효과적으로 산란하고 있으며 별로부터 뿜어져 나오는 복사 압력에 의해 밀쳐지고 있음을 의미한다. 또한 이런 먼지 입자의 크기는 이중 상당수가 큰개자리 VY별이 초신성 폭발로 최후를 맞이할 때 뿜어져 나오는 복사로도 살아남을 가능성이 있다는 것을 보여준다. 이렇게 확산한 먼지들은 주변 공간을 채우고 다음 세대 별을 생성하는 재료가 될 것이며 이런 별이 행성을 거느리는 데 영향을 미칠 것이다. 한편 이번 연구결과는 ‘천문학 & 천체 물리학 저널’(the journal Astronomy & Astrophysics) 최신호에 게재됐다. 사진=ESO 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

따뜻한 공기는 밀도가 낮아 상승하고, 차가운 공기는 밀도가 높아 하강한다. 같은 원리로 지표면의 따뜻한 공기가 상승해 어느 정도 차가워지면 다시 하강하며 공기가 순환한다. 만약 따뜻한 공기는 위에만, 차가운 공기는 아래에만 있다면 어떻게 될까. 공기가 순환하지 않아 대기가 정체될 것이다. 우리 몸도 기혈이 원활하게 순환하지 않으면 열이 위로만 뜨고 냉기는 가라앉는다. 이런 상태를 한의학에서는 상열하한(上熱下寒)이라고 하여 병적인 상태로 본다. 이런 증세로 병원을 찾는 환자들은 대개 “입술이 마르고 입맛이 써요”, “얼굴이 화끈거리며 피부 트러블이 생겨요”, “얼굴에 열이 올라요”, “두피가 붉어졌어요”, “뒷목이 뻣뻣하고 혈압이 올라요”라고 호소한다. 반대로 “배가 차요”, “자궁이 냉한 것 같아요”, “발끝이 얼음장같이 차요”라며 냉감에 의한 증상을 호소하기도 한다. 이런 환자는 먼저 몸의 순환을 원활하게 해 줘야 한다. 침구와 한약을 써서 차가운 물의 기운을 상체로 올리고, 뜨거운 열의 기운을 하체로 내려 건강을 유지하는 수승화강(水昇火降), 머리는 차갑고 발은 따뜻하게 하는 두한족열(頭寒足熱) 상태로 만든다. 네덜란드의 유명한 화학자이자 의사인 헤르만 보어하브는 죽기 전 저서에 최고의 건강비결로 ‘머리는 차갑게 하고 다리와 배는 따뜻하게 하라. 그러면 의사가 할 일이 없어지게 될 것이다’라는 말을 남겼다고 한다. 한의학에서 강조하는 수승화강, 두한족열과 같은 맥락이다. 척추관절질환도 근본적으로 치료하려면 아픈 부위의 통증과 염증을 억제하면서 기혈이 원활하게 순환하도록 해야 한다. 만성 경항통(목 통증)이나 턱관절 장애는 대개 잘못된 자세, 치열의 구조적 문제로 목이나 턱관절 부위 근육이 긴장해 발생한다. 여기에 스트레스로 기가 울체돼 열이 머리 쪽으로 상승하면 목이나 턱관절 주위의 근육이 긴장해 증상이 악화한다. 장기간 스트레스를 받으면 부신피질에서 코르티솔이 분비돼 교감신경을 자극하고 혈압이 상승해 근육이 긴장하는 것과 같은 원리다. 이럴 땐 침이나 부황으로 근육의 긴장을 풀어 주면서 황금, 목단피, 치자, 시호 등 스트레스를 억제하고 상승한 화열을 내리는 약재가 포함된 한약으로 치료해야 한다. 퇴행성 슬(무릎)관절염 환자가 하체 순환이 잘 안 돼 무릎 주위가 차고 시리거나 근육과 인대가 약해졌다면 봉독약침이나 전기침으로 염증과 통증을 억제하면서 우슬, 육계, 오가피, 위령선 등의 한약재로 하체를 따뜻하게 하고 부종을 없애야 재발을 막을 수 있다. ■도움말 이승훈 경희대 한방병원 척추관절센터 전임의

지난 26일(현지시간) 버락 오바마 미국 대통령은 멀지 않은 미래에 '황금알'이 될 새로운 법안에 서명했다. 이번에 새롭게 제정된 이 법안은 이름도 거창한 '상업적 우주발사 경쟁력 법’(CSLCA)으로 소위 '우주법'으로 불린다. 이 법을 통해 미국의 민간기업과 개인은 과거 공유의 대상이었던 우주에 대한 소유권을 주장할 수 있는 계기가 만들어졌다. 그렇다면 왜 미국은 '우주도 자기 땅'이라는 법적 토대를 만든 것일까? 이는 미국의 몇몇 민간 기업이 추진 중인 소행성 자원 채굴과 맞물려 있다.　 황금알을 낳는 소행성 우리시간으로 지난 7월 20일 소행성 하나가 지구와 약 240만 km 정도 떨어진 거리를 두고 2년 후를 기약하며 순식간에 지나쳤다. 지구와 충돌할 가능성도 없는 이 소행성에 세간의 관심이 쏠린 이유는 무려 5조 달러의 가치를 가진 그야말로 ‘金행성’ 이기 때문이다.　 37분 간격으로 빙글빙글 회전하며 날아간 소행성 2011 UW158은 길이 600m, 폭 300m 정도의 길쭉하게 생긴 볼품없는 외형이지만 사실 ‘금덩어리’가 가득한 보물이다. 지금까지의 조사 결과에 따르면 이 소행성에 묻힌 백금만 1억톤 가량으로 현재 시세로 치면 무려 5조 4000억 달러(약 6000조원)에 달한다. 특히나 놀라운 점은 2011 UW158처럼 지구를 스쳐가는 ‘금 덩어리’들이 우주에 하나 둘이 아니라는 사실이다. 이에 ‘주인’ 없는 이 보물에 군침을 흘리는 기관과 회사들은 당연히 많다. 이번에 미국이 서둘러 '우주법'을 제정한 것은 바로 주인없는 우주의 자원을 상업적으로 개발하려는 민간회사들의 이익을 보장해주기 위해서다. 이에 우주법 서명 직후 미국 기업 ‘플래니터리 리소시스’는 “CSLCA가 단일 법안으로는 사상 최대의 재산권 인정 사례”라며 “지속적인 우주 개발을 장려하는 역할을 할 것”이라며 화답했다. '제2의 골드러시' 미국의 우주기업 소행성의 자원 개발에 가장 앞서있는 회사들은 역시 미국 기업들이다. 대표적인 회사로는 3년 전 영화 ‘아바타’ 의 제임스 카메론 감독과 구글 공동대표인 래리 페이지와 에릭 슈미츠 등이 힘을 합쳐 만든 회사 ‘플래니터리 리소시스’(Planetary Resources)다. 이 회사는 소행성에서 백금 등 천연자원을 캐내 지구의 자산을 늘리겠다며 설립됐으며 소행성 탐사 위성을 발사할 계획도 갖고있다. 이에앞서 우주 벤처 업체 ‘딥 스페이스 인더스트리’(Deep Space Industries·이하 DSI)도 2015년 내에 자원 채취를 목적으로 한 소행성 탐사 위성을 발사할 계획이라고 발표한 바 있다. DSI 회장 릭 텀린슨은 “해마다 지구 인근을 지나가는 소행성이 900개 이상 새로 발견된다” 면서 “이중 일부 소행성에는 금을 비롯한 각종 금속, 니켈, 가스 등 많은 자원을 가지고 있을 것”이라고 밝혔다. DSI 측은 첫번째 단계로 2015년 내에 랩탑 컴퓨터 만한 소행성 탐사위성 ‘파이어플라이’(Firefly·반딧불이)를 보내 6개월 간 조사를 벌이고 내년 조금 더 큰 위성 ‘드래곤플라이’(DragonFlies·잠자리)를 보내 광물 샘플을 채취해 귀환할 예정이라고 밝혔지만 아직까지 발사 소식은 전해지지 않는다. 여기에 우주 탐사에 있어서 최고의 실력을 자랑하는 미 항공우주국(NASA)이 가만 있을리 없다. NASA는 이미 차세대 우주선을 통해 소행성에 접근, 광물을 채취해 오는 시나리오를 완성한 바 있다. 과거 그 과정을 영상으로도 공개한 바 있는데 ‘우주 광부’는 차세대 우주선 ‘오리온’(Orion)이다. 다목적 탑승선으로 개발 중인 ‘오리온’은 특히 2030년 경 세계 최초로 우주인을 태우고 화성을 탐사할 계획이다. NASA가 공개한 소행성 광물 탐사 계획 NASA가 밝힌 총 1달 간의 우주 광물 채취 과정은 간단(?)하다. 먼저 우주선을 소행성에 접근시켜 특수장비로 포획한 후 우주인이 직접 밖으로 나와 광물을 조사한 후 채취한다. 샘플 수집이 완료되면 다시 우주선은 지구로 귀환해 바다에 떨어진다. 사실 이같은 우주 프로젝트는 큰 이윤이 남는 미래의 사업 모델이라는 점과 이제는 법적으로도 보장받았다는 점에서 주목해볼 만 하다. 미국의 유명 미래학자 피터 디아만디스 박사는 과거 워싱턴타임스와의 인터뷰에서 “20년 내에 인류 첫번째 조만장자가 탄생할 것” 이라면서 “돈버는 분야는 바로 ‘우주’로, 소행성 등의 자원 탐사 및 채굴로 떼 돈을 벌 것” 이라고 전망했다. 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

태양보다 무려 42배나 더 뜨거운, 그야말로 ‘핫’(hot)한 별이 발견돼 학계의 관심이 쏠리고 있다. 국 일간지 데일리메일의 26일자 보도에 따르면 최근 독일 튀빙겐 대학 연구진이 허블우주망원경을 이용해 관찰한 결과, 백색왜성인 ‘RX J0439.8-6809’는 표면 온도가 무려 25만℃에 달한다. 이는 태양보다 약 42배 더 뜨거운 온도이며, 지금까지 알려진 가장 뜨거운 별(5만℃)의 5배에 달하는 열기를 의미한다. 일반적으로 우리 태양의 온도는 6000℃ 이하로 알려져 있으며, 약 46억년 동안 비교적 안정적인 온도를 유지하고 있다. 만약 태양이 불타오르기 시작한다면 최대 18만℃까지 온도가 오를 수 있으며, 지구를 포함한 태양계 모든 행성이 한꺼번에 잿더미로 변할 수 있다. 연구결과에 따르면 이 백색왜성이 가장 뜨거웠던 시점은 지금으로부터 1000년 전으로 거슬러 올라간다. 1000년 전 이 별의 온도는 무려 40만℃에 달했으며, 현재는 냉각기에 해당돼 온도가 낮아지는 과정이다. 이 백색왜성이 처음 발견된 것은 20여 년 전인데, 당시 밝기가 매우 높아 우리 은하계와 거리가 매우 근접한 것으로 추정된 바 있다. 그러나 최근 허블우주망원경으로 조사한 결과 이 백색왜성은 우리 은하계 변두리 궤도를 초당 220㎞의 속도로 움직인다는 사실이 밝혀졌다. 지구와 초고온 백색왜성 사이에는 다양한 화합물질이 혼합된 가스형태의 기체와 우주먼지 등이 존재한다. 연구진은 “별은 생애의 마지막에 다다랐을 때 자신이 가진 모든 중심 에너지를 사용하기 때문에 표면 온도가 치솟는다”면서 “고온의 해당 백색왜성 역시 점차 죽어가는 과정에 있는 것”이라고 설명했다. 한편 이번 연구결과는 국제 천문학술지 ‘천문학과 천체물리학’(Astronomy & Astrophysics) 최신호에 실렸다. 송혜민 기자 huimin0217@seoul.co.kr

지구의 생명체는 바다에서 먼저 번영을 누렸다. 5억 2,000만 년 전 캄브리아기가 시작되면서 폭발적으로 증가한 고생대의 바다 생물들은 점차 육지로 진출하기 시작했다. 거대한 식물들은 바다에 살던 동물들이 진출하기에 앞서 땅 위에 숲을 이뤘다. 최근 노르웨이령 스발바르 제도의 지층을 연구하던 영국 카디프 대학의 크리스 베리 박사와 그의 동료들은 완전하게 보존된 나무 화석들을 발견했다. 이 화석들은 나무 한 그루는 물론 여러 그루의 나무가 동시에 화석이 된 것으로 당시의 숲이 어떠했는지를 알려주는 귀중한 자료다. 더 중요한 것은 이 화석 숲이 무려 3억 8,000만 년 전 데본기(4억 2,000만 년 전~3억 6,000만 년 전)의 것이라는 사실이다. 데본기는 현재의 지구보다 대기 중 이산화탄소 농도가 훨씬 높았다. 따라서 지구의 기후는 온화했으며 식물이 자라기 좋은 환경이었다. 특히 지상에는 아직 식물을 먹는 초식 동물이 등장하기 이전이다. 덕분에 초기 숲에는 나무만 빽빽하게 존재했다. 연구팀은 이 화석 나무들이 4m 이상 크게 자랐으며 나무 사이의 공간이 불과 20cm에 불과할 만큼 매우 조밀하게 들어서 있다는 것을 발견했다. 이 시기의 나무들은 현재 우리가 보는 것과는 전혀 다른 식물들로 복원도(사진)에서 보듯이 독특한 줄기와 잎을 가지고 있다. 아마 이 시기로 타임머신을 타고 지구의 숲을 본다면 외계 행성에 온 듯한 착각에 빠질 것이다. 참고로 데본기 당시에 스발바르 제도는 지금처럼 북극이 아니라 적도 부근에 있었다. 따라서 과학자들은 당시 열대 우림의 식생에 대한 귀중한 자료를 얻게 된 것이다. 대기 중 높은 이산화탄소 농도는 데본기 다음 시기인 석탄기까지 이어진다. 석탄기에는 더 거대하고 울창한 산림이 형성되면서 오늘날 우리가 사용하는 석탄이 만들어졌다. 이때 양서류가 육지로 진출했고 하늘에는 거대한 곤충들이 날아다녔다. 반면 데본기는 거대한 갑주어가 바다를 헤엄쳐 다녔던 시기로 동물의 역사에서는 어류의 시대라고 불린다. 당시를 묘사한 복원도나 설명 책자들은 바다에 얼마나 풍부한 생명체가 있었는지를 강조한다. 그러나 이 시기에도 다음 시대를 준비하듯이 먼저 육지로 진출한 선구자들이 있었다. 스발바르 제도의 화석 숲은 그 시대를 말없이 증언하는 산 증인인 셈이다. 고든 정 통신원 jjy0501@naver.com　　　

태양보다 무려 42배나 더 뜨거운, 그야말로 ‘핫’(hot)한 별이 발견돼 학계의 관심이 쏠리고 있다. 국 일간지 데일리메일의 26일자 보도에 따르면 최근 독일 튀빙겐 대학 연구진이 허블우주망원경을 이용해 관찰한 결과, 백색왜성인 ‘RX J0439.8-6809’는 표면 온도가 무려 25만℃에 달한다. 이는 태양보다 약 42배 더 뜨거운 온도이며, 지금까지 알려진 가장 뜨거운 별(5만℃)의 5배에 달하는 열기를 의미한다. 일반적으로 우리 태양의 온도는 6000℃ 이하로 알려져 있으며, 약 46억년 동안 비교적 안정적인 온도를 유지하고 있다. 만약 태양이 불타오르기 시작한다면 최대 18만℃까지 온도가 오를 수 있으며, 지구를 포함한 태양계 모든 행성이 한꺼번에 잿더미로 변할 수 있다. 연구결과에 따르면 이 백색왜성이 가장 뜨거웠던 시점은 지금으로부터 1000년 전으로 거슬러 올라간다. 1000년 전 이 별의 온도는 무려 40만℃에 달했으며, 현재는 냉각기에 해당돼 온도가 낮아지는 과정이다. 이 백색왜성이 처음 발견된 것은 20여 년 전인데, 당시 밝기가 매우 높아 우리 은하계와 거리가 매우 근접한 것으로 추정된 바 있다. 그러나 최근 허블우주망원경으로 조사한 결과 이 백색왜성은 우리 은하계 변두리 궤도를 초당 220㎞의 속도로 움직인다는 사실이 밝혀졌다. 지구와 초고온 백색왜성 사이에는 다양한 화합물질이 혼합된 가스형태의 기체와 우주먼지 등이 존재한다. 연구진은 “별은 생애의 마지막에 다다랐을 때 자신이 가진 모든 중심 에너지를 사용하기 때문에 표면 온도가 치솟는다”면서 “고온의 해당 백색왜성 역시 점차 죽어가는 과정에 있는 것”이라고 설명했다. 한편 이번 연구결과는 국제 천문학술지 ‘천문학과 천체물리학’(Astronomy & Astrophysics) 최신호에 실렸다. 송혜민 기자 huimin0217@seoul.co.kr

태양보다 무려 42배나 더 뜨거운, 그야말로 ‘핫’(hot)한 별이 발견돼 학계의 관심이 쏠리고 있다. 국 일간지 데일리메일의 26일자 보도에 따르면 최근 독일 튀빙겐 대학 연구진이 허블우주망원경을 이용해 관찰한 결과, 백색왜성인 ‘RX J0439.8-6809’는 표면 온도가 무려 25만℃에 달한다. 이는 태양보다 약 42배 더 뜨거운 온도이며, 지금까지 알려진 가장 뜨거운 별(5만℃)의 5배에 달하는 열기를 의미한다. 일반적으로 우리 태양의 온도는 6000℃ 이하로 알려져 있으며, 약 46억년 동안 비교적 안정적인 온도를 유지하고 있다. 만약 태양이 불타오르기 시작한다면 최대 18만℃까지 온도가 오를 수 있으며, 지구를 포함한 태양계 모든 행성이 한꺼번에 잿더미로 변할 수 있다. 연구결과에 따르면 이 백색왜성이 가장 뜨거웠던 시점은 지금으로부터 1000년 전으로 거슬러 올라간다. 1000년 전 이 별의 온도는 무려 40만℃에 달했으며, 현재는 냉각기에 해당돼 온도가 낮아지는 과정이다. 이 백색왜성이 처음 발견된 것은 20여 년 전인데, 당시 밝기가 매우 높아 우리 은하계와 거리가 매우 근접한 것으로 추정된 바 있다. 그러나 최근 허블우주망원경으로 조사한 결과 이 백색왜성은 우리 은하계 변두리 궤도를 초당 220㎞의 속도로 움직인다는 사실이 밝혀졌다. 지구와 초고온 백색왜성 사이에는 다양한 화합물질이 혼합된 가스형태의 기체와 우주먼지 등이 존재한다. 연구진은 “별은 생애의 마지막에 다다랐을 때 자신이 가진 모든 중심 에너지를 사용하기 때문에 표면 온도가 치솟는다”면서 “고온의 해당 백색왜성 역시 점차 죽어가는 과정에 있는 것”이라고 설명했다. 한편 이번 연구결과는 국제 천문학술지 ‘천문학과 천체물리학’(Astronomy & Astrophysics) 최신호에 실렸다. 송혜민 기자 huimin0217@seoul.co.kr

별은 인간과 비교할 수 없을 만큼 긴 시간 빛나지만, 그 역시 생자필멸(生者必滅)의 숙명을 벗어날 수 없다. 태양과 비슷한 질량을 가진 별은 태어난 지 100억 년 정도 후 별 중심부의 핵연료가 고갈되면 결국 백색왜성으로 최후를 맞이한다. 우리 은하계에는 이런 백색왜성이 매우 흔하다. 특히 은하 중심부의 벌지(bulge)에는 매우 많은 수의 백색왜성이 있는 것으로 추정된다. 이곳에 있는 별들은 생성된 지 오래되어 이미 백색왜성이 된 별이 많기 때문이다. 거대한 별들의 무덤이 있다고 해도 과언이 아닐 정도. 보통 백색왜성은 일반적인 별보다 어두워 관측이 어렵지만, 미 항공우주국(NASA)의 허블 우주 망원경은 수만 광년 떨어진 은하 중심부에서 백색왜성의 모습을 포착하는 데 성공했다. (사진) 우주 망원경 연구소의 아날리사 칼라미다의 설명에 의하면 이번에 포착한 70개의 백색왜성은 조사 지역에 존재하는 백색왜성 가운데 극히 일부에 지나지 않는다. 연구팀의 추정으로는 무려 10만 개의 백색왜성이 이곳에 존재하며 이번에 관측에 성공한 것은 백색왜성 중 매우 밝은 것이다. 그런데 이미 연료가 떨어져 핵융합 반응이 일어나지 않는 백색왜성이 어떻게 밝게 빛날 수가 있을까? 그 비밀은 온도에 있다. 백색왜성은 남은 핵연료 부산물들이 강한 중력으로 뭉쳐 행성만 한 크기에도 불구하고 큰 질량을 가지고 있다. 지구와 비슷한 지름의 백색왜성이라도 밀도는 지구의 20만 배 수준이다. 따라서 막대한 열에너지가 백색왜성에 보존될 수 있다. 별이 타고 남은 재라도 그 안에는 상당한 열에너지가 있다. 별의 남은 부분이 백색왜성이 되어 작은 크기로 압축되면, 표면적이 작아지면서 도리어 표면 온도는 섭씨 수만 도까지 올라갈 뿐 아니라 열을 쉽게 빼앗기지 않는다. 이 열이 식기 전까지 백색왜성은 일반적인 별보다는 당연히 어둡지만, 스스로 빛을 방출한다. 이 백색왜성들은 50~60억 년 이후 태양의 미래를 먼저 보여주고 있다. 영원할 것만 같던 태양도 먼 훗날 이렇게 작고 밀도가 큰 백색왜성이 될 것이다. 생자필멸은 인간은 물론 태양 역시 피할 수 없는 운명이기 때문이다. 고든 정 통신원 jjy0501@naver.com　

별은 인간과 비교할 수 없을 만큼 긴 시간 빛나지만, 그 역시 생자필멸(生者必滅)의 숙명을 벗어날 수 없다. 태양과 비슷한 질량을 가진 별은 태어난 지 100억 년 정도 후 별 중심부의 핵연료가 고갈되면 결국 백색왜성으로 최후를 맞이한다. 우리 은하계에는 이런 백색왜성이 매우 흔하다. 특히 은하 중심부의 벌지(bulge)에는 매우 많은 수의 백색왜성이 있는 것으로 추정된다. 이곳에 있는 별들은 생성된 지 오래되어 이미 백색왜성이 된 별이 많기 때문이다. 거대한 별들의 무덤이 있다고 해도 과언이 아닐 정도. 보통 백색왜성은 일반적인 별보다 어두워 관측이 어렵지만, 미 항공우주국(NASA)의 허블 우주 망원경은 수만 광년 떨어진 은하 중심부에서 백색왜성의 모습을 포착하는 데 성공했다. (사진) 우주 망원경 연구소의 아날리사 칼라미다의 설명에 의하면 이번에 포착한 70개의 백색왜성은 조사 지역에 존재하는 백색왜성 가운데 극히 일부에 지나지 않는다. 연구팀의 추정으로는 무려 10만 개의 백색왜성이 이곳에 존재하며 이번에 관측에 성공한 것은 백색왜성 중 매우 밝은 것이다. 그런데 이미 연료가 떨어져 핵융합 반응이 일어나지 않는 백색왜성이 어떻게 밝게 빛날 수가 있을까? 그 비밀은 온도에 있다. 백색왜성은 남은 핵연료 부산물들이 강한 중력으로 뭉쳐 행성만 한 크기에도 불구하고 큰 질량을 가지고 있다. 지구와 비슷한 지름의 백색왜성이라도 밀도는 지구의 20만 배 수준이다. 따라서 막대한 열에너지가 백색왜성에 보존될 수 있다. 별이 타고 남은 재라도 그 안에는 상당한 열에너지가 있다. 별의 남은 부분이 백색왜성이 되어 작은 크기로 압축되면, 표면적이 작아지면서 도리어 표면 온도는 섭씨 수만 도까지 올라갈 뿐 아니라 열을 쉽게 빼앗기지 않는다. 이 열이 식기 전까지 백색왜성은 일반적인 별보다는 당연히 어둡지만, 스스로 빛을 방출한다. 이 백색왜성들은 50~60억 년 이후 태양의 미래를 먼저 보여주고 있다. 영원할 것만 같던 태양도 먼 훗날 이렇게 작고 밀도가 큰 백색왜성이 될 것이다. 생자필멸은 인간은 물론 태양 역시 피할 수 없는 운명이기 때문이다. 고든 정 통신원 jjy0501@naver.com　

암흑물질은 우주를 구성하는 물질과 에너지 가운데 약 27%를 차지하고 있지만 눈에 보이지 않는 신비한 물질이다. 또한 전자파로도 감지할 수 없지만 그 주변에 미치는 중력의 영향을 관찰함으로써 암흑물질의 존재는 확실시되고 있다. 1990년대에 행해진 계산과 지난 10년간 진행된 시뮬레이션에 따르면, 암흑물질은 우리 은하의 자전 속도와 똑같이 이동하는 ‘세밀한 입자의 흐름’을 형성한다. 그런 입자의 흐름이 지구와 같은 행성에 접근했을 때 어떤 일이 일어나게 될까. 그 답을 얻기 위해 미국항공우주국(NASA) 제트추진연구소(JPL)의 게리 프리조 박사가 컴퓨터 시뮬레이션을 시행했다. 그 결과, 암흑물질의 흐름이 지구를 통과하게 되면 입자가 모여 초고밀도의 필라멘트 모양 암흑물질이 되는 것으로 나타났다. 이런 암흑물질의 흐름은 지구에 마치 머리카락이 자라난 것처럼 보인다. 우주의 약 5%를 차지하는 눈에 보이는 보통 물질의 흐름은 지구를 통과하지 못하고 다른 방향으로 바뀌게 된다. 하지만 암흑물질의 경우 지구는 장애물이 아니다. 게리 프리조 박사의 시뮬레이션에 따르면, 지구 중력에서 암흑물질 입자의 흐름이 모여 휘어진 머리카락이 일어난 것처럼 보인다. 머리카락처럼 생긴 이들 암흑물질에서 입자가 집중한 ‘모근’(roots) 부분과 머리 ‘끝’(tips) 부분으로 구분된다. 암흑물질의 흐름이 지구의 핵을 지나갈 때 입자는 ‘모근’에 평균보다 10억 배 집중한다. 위치는 지상에서 약 100만 km로 지구에서 달까지의 거리보다 2배 이상 떨어져 있다. 지표면을 스치는 암흑물질의 흐름은 지구에서 모근보다 2배 이상 떨어진 ‘끝’ 부분에 형성된다. 프리조 박사의 시뮬레이션에 따르면, 목성의 핵을 통과하는 암흑물질 흐름에서 밀도가 높은 모근 부분은 원래보다 1조 배나 된다. 프리조 박사는 “만일 우리가 암흑물질의 모근​ 위치를​​ 정확히 찾아낼 수 있다면 그 위치에 탐사선을 보내, 암흑물질에 관한 많은 데이터를 얻을 수 있는 것”이라고 설명했다. 프리조 박사가 시뮬레이션으로 발견한 것은 그 밖에도 있다. 이는 지구 내부의 밀도 변화, 즉 핵과 맨틀, 지각 등 구조 변화가 머리카락에 반영된다는 것. 이론적으로 만일 이런 머리카락에 반영된 정보를 얻을 수 있다면, 행성 내부의 여러 층뿐만 아니라 얼음 위성의 깊은 바다까지도 지도로 만들 수 있게 된다. 이에 대해 연구진은 이번 발견은 흥미로운 결과지만 이를 보강하는 암흑물질의 성질을 밝히기 위해서 추가 연구가 필요하다고 밝혔다. 한편 이번 연구결과는 국제 학술지인 ‘천체물리학 저널’(Astrophysical Journal) 최신호에 실렸다. 사진=NASA/JPL 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

지구의 생명체는 바다에서 먼저 번영을 누렸다. 5억 2,000만 년 전 캄브리아기가 시작되면서 폭발적으로 증가한 고생대의 바다 생물들은 점차 육지로 진출하기 시작했다. 거대한 식물들은 바다에 살던 동물들이 진출하기에 앞서 땅 위에 숲을 이뤘다. 최근 노르웨이령 스발바르 제도의 지층을 연구하던 영국 카디프 대학의 크리스 베리 박사와 그의 동료들은 완전하게 보존된 나무 화석들을 발견했다. 이 화석들은 나무 한 그루는 물론 여러 그루의 나무가 동시에 화석이 된 것으로 당시의 숲이 어떠했는지를 알려주는 귀중한 자료다. 더 중요한 것은 이 화석 숲이 무려 3억 8,000만 년 전 데본기(4억 2,000만 년 전~3억 6,000만 년 전)의 것이라는 사실이다. 데본기는 현재의 지구보다 대기 중 이산화탄소 농도가 훨씬 높았다. 따라서 지구의 기후는 온화했으며 식물이 자라기 좋은 환경이었다. 특히 지상에는 아직 식물을 먹는 초식 동물이 등장하기 이전이다. 덕분에 초기 숲에는 나무만 빽빽하게 존재했다. 연구팀은 이 화석 나무들이 4m 이상 크게 자랐으며 나무 사이의 공간이 불과 20cm에 불과할 만큼 매우 조밀하게 들어서 있다는 것을 발견했다. 이 시기의 나무들은 현재 우리가 보는 것과는 전혀 다른 식물들로 복원도(사진)에서 보듯이 독특한 줄기와 잎을 가지고 있다. 아마 이 시기로 타임머신을 타고 지구의 숲을 본다면 외계 행성에 온 듯한 착각에 빠질 것이다. 참고로 데본기 당시에 스발바르 제도는 지금처럼 북극이 아니라 적도 부근에 있었다. 따라서 과학자들은 당시 열대 우림의 식생에 대한 귀중한 자료를 얻게 된 것이다. 대기 중 높은 이산화탄소 농도는 데본기 다음 시기인 석탄기까지 이어진다. 석탄기에는 더 거대하고 울창한 산림이 형성되면서 오늘날 우리가 사용하는 석탄이 만들어졌다. 이때 양서류가 육지로 진출했고 하늘에는 거대한 곤충들이 날아다녔다. 반면 데본기는 거대한 갑주어가 바다를 헤엄쳐 다녔던 시기로 동물의 역사에서는 어류의 시대라고 불린다. 당시를 묘사한 복원도나 설명 책자들은 바다에 얼마나 풍부한 생명체가 있었는지를 강조한다. 그러나 이 시기에도 다음 시대를 준비하듯이 먼저 육지로 진출한 선구자들이 있었다. 스발바르 제도의 화석 숲은 그 시대를 말없이 증언하는 산 증인인 셈이다. 고든 정 통신원 jjy0501@naver.com　　　

이해할 수 없는 기괴한 행동으로 천문학자들의 관심을 한몸에 받고 있는 외계 별 ‘KIC 8462852’. 지구로부터 약 1400광년 거리에 있는 이 항성에 관한 최근 소식이 미국항공우주국(NASA)의 공식 웹사이트에 25일(현지시간) 소개됐다. 천문학자들은 지난 2011년과 2013년 케플러 우주망원경을 사용해 지구와 비슷한 크기의 외계행성을 찾는 ‘케플러 미션’ 도중 갑자기 극단적으로 어두워지는 특별한 이 별을 관측했다. 당시 이 외계 별은 평소의 80% 정도밖에 안 되는 밝기로 어두워졌고 이는 천문 관측 사상 처음 있는 일이었다. 이 때문에 연구자들은 이 별이 어두워지는 원인을 두고 ‘무언가’가 그앞을 가리고 있다고 추정했다. 우선 그럴듯한 설명으로 별 주위에는 가족 단위의 혜성이 무더기로 공전하고 있다는 가설이 지난 9월 연구논문으로 발표됐다. 이때 또 다른 원인으로 행성이나 소행성이 충돌로 생긴 많은 파편이 이 별 주위를 돌면서 가렸을 수도 있다는 이론도 제기됐다. 이에 대해 미국 아이오와주립대의 천체물리학자인 마시모 마렝고 박사팀은 스피처 우주망원경을 통해 얻게 된 자료를 사용해 앞서 나온 가설의 신빙성을 뒷받침했다. ‘천체물리학 저널 레터’(The Astrophysical Journal Letters) 최신호에 실린 이 연구논문에서 이 별을 더 자세히 알 수 있는 한 가지 방법은 적외선상의 빛으로 관측 연구하는 것이다. 참고로 케플러 망원경은 이 별을 가시광선 상에서 관측했다. 연구진에 따르면, 이 별을 가린 물체가 행성이나 소행성 사이 충돌로 발생한 파편이라면 별 주위에서 적외선이 초과하는 것이 감지돼야 한다. 먼지처럼 부스러진 미세한 암석은 적외선 파장에서 감지되기에 알맞은 온도를 갖고 있다고 연구진은 설명했다. 이번에 연구진은 적외선을 감지할 수 있는 스피처 우주망원경을 사용했다. 스피처 담당자 NASA 제트추진연구소(JPL)의 마이클 베르너 박사는 “스피처는 별 주위 먼지에서 적외선 방출을 감지하기 위해 노력했다”고 말했다. 하지만 스피처를 사용해도 별 주위 먼지에서 적외선이 초과하는 것을 감지하지는 못했다. 이는 행성이나 소행성 충돌로 생긴 암석이 아니라 온도가 낮은 혜성일 가능성이 크다는 것이다. 또 혜성은 공전 주기가 매우 길고 공전 궤도가 편심성이 크기 때문에 가능한 이론이라는 것이다. 즉 2011년 케플러 미션 당시 이 별의 빛을 가렸던 천체는 가족 단위의 혜성의 선두인 매우 큰 혜성일 수 있다. 이후 2013년에는 나머지 혜성 파편이 별빛을 다시 차단했다는 것이다. 이에 대해 마렝고 박사는 이 별의 사례를 확신하기 위해서는 추가 관측이 필요하다고 말한다. 그는 “KIC 8462852는 매우 이상한 별”이라면서 “이번 사례는 처음 펄서를 발견했을 때를 떠올린다”고 설명했다. 마렝고 박사가 처음 발견한 펄서는 그때까지 아무도 본 적이 없는 이상한 신호를 방출했다. 이 첫 신호를 발견했을 당시 ‘작은 초록외계인’(Little Green Men)이 보내는 신호라고 생각해서 ‘LGM-1’이라는 이름이 붙여졌다. 하지만 이 신호는 결국 펄서라는 천체가 방출하는 자연적인 현상으로 밝혀졌다. 마렝고 박사는 “우리는 아직 이 별 주위에서 무슨 일이 일어나고 있는지 알 수 없다”면서 “하지만 이는 이 별을 매우 흥미롭게 만드는 것”이라고 말했다. 사진=NASA/JPL-칼텍 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

수많은 '곰보자국'으로 가득찬 위성을 칼로 자를듯 뻗은 토성 고리의 모습이 카메라에 포착됐다. 지난 24일(현지시간) 미 항공우주국(NASA)은 토성탐사선 카시니호가 촬영한 위성 디오네와 토성 고리의 모습을 한장의 사진으로 공개했다. 사진 속 수많은 상처와 곰보자국으로 하얗게 색칠한 위성이 바로 디오네다. 1684년 천문학자 지오바니 카시니가 발견한 디오네(Dione)는 1,123㎞에 달하는 지름을 가지고 있으며 공전주기는 2.7일이다. 특히 2년 전 NASA 제트추진 연구소는 디오네 표면 아래에 거대한 바다가 숨겨져 있을 가능성을 언급해 관심을 모은 바 있다. 이 사진은 지난 8월 17일 카시니호가 디오네에 최근접하며 촬영한 '작품' 중 NASA가 뒤늦게 공개한 것이다. 당시 카시니호는 디오네에 474km 거리까지 최근접해 몇 m 크기의 물체까지 식별할 수 있는 최고 해상도 사진들을 지구로 전송했다. 이 과정을 통해 NASA는 디오네의 세세한 표면 특징 뿐 아니라 중력장(Gravity Field)에 관한 정보까지 얻을 수 있었다. 사진에도 드러나듯 디오네는 우리의 달처럼 수많은 크레이터의 천국인데 이는 소행성 등의 천체 충돌과 과거 얼음 화산의 활동으로 인한 것으로 추측된다. 디오네가 하얗게 빛나는 이유는 옆에 위치한 또다른 위성 엔셀라두스(Enceladus) 때문인데 이곳에서 날라온 미세 얼음입자가 이웃한 디오네의 표면을 덮어 ‘상처’ 난 곳에 연고를 바르듯 표면을 밝게 만든다. 이 사진이 촬영될 당시 카시니호와 디오네와의 거리는 7만 7000km(픽셀당 464m)다. 사진=NASA/JPL-Caltech/Space Science Institute　 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

이달 초 미국 항공우주국(NASA) 연구자들은 화성을 생명체가 살 수 없는 불모지로 만든 직접 원인이 태양이라는 충격적인 사실을 발표했다. NASA 연구진은 화성 대기 탐사선 ‘메이븐’이 보내온 자료를 분석한 결과 태양풍이 화성의 대기권을 사라지게 만들었다고 밝혔다. 물이 흐르고 산소가 풍부한 대기를 갖고 있던 화성에 어느 날 갑자기 강한 태양풍이 불어닥치면서 화성을 감싸고 있던 대기와 수분을 우주로 날려 보냈다는 설명이다. 화성은 태양풍으로부터 행성을 보호해 줄 수 있는 대기권이 사라지면서 대기의 이탈이 점점 심해져 지금은 지구의 0.6%에 불과하다. NASA는 이런 연구 결과를 세계적 과학저널 ‘사이언스’에 4편의 논문으로 발표했다. 생명체의 무한한 에너지원으로 알려진 태양이 단숨에 행성 하나를 황폐화시키는 파괴자로 바뀌는 이유는 뭘까. ●폭발하며 엑스선·고에너지 하전 입자 등 방출 지름 139만 2000㎞(지구의 109배), 무게 2×1030㎏(지구의 약 33만배), 지구와의 거리 1억 4960만㎞(광속으로 8분 19초). 태양은 5억 4000만년 전 지구상 생명체가 처음 나타난 뒤부터 무한 에너지원으로 역할을 하고 있다. 질량의 4분의3은 수소, 나머지 4분의1은 헬륨으로 이뤄진 태양은 끊임없는 핵융합 반응을 하며 에너지를 발산하고 있다. 1초 동안 수소 수백만t이 헬륨으로 바뀌는 핵융합 반응으로 만들어 내는 에너지는 500만t이 넘는다. 이는 인류가 탄생한 이후 사용한 에너지보다 많은 양이다. 이 과정에서 부수적으로 발생하는 것이 ‘태양 폭발’(태양 플레어)과 ‘태양풍’ 현상이다. 태양 폭발은 태양 표면에서 발생하는 거대한 폭발 현상으로 대량의 엑스선, 감마선, 고에너지 하전 입자 등을 방출한다. 고에너지 하전 입자가 지구에 도달할 경우 지구 자기장이 갑자기 불규칙하게 변하는 ‘자기폭풍’, 단파무선통신이 일시적으로 끊기는 ‘델린저’ 현상 등이 나타난다. 극지의 하늘을 아름답게 수놓는 오로라도 태양 폭발과 태양풍으로 인해 발생하는 현상이다. 태양풍은 태양에서 불어오는 바람으로 태양 폭발로 인해 발생하기도 하지만 태양 흑점 주변에 강한 자기장이 형성되면서 만들어지는 경우가 더 많다. 태양풍은 다양한 전자파와 자기장파, 미립자를 포함하고 있는데 초당 100만t 가까이 방출되며 초속 200~750㎞ 속도로 지구로 날아온다. 태양풍은 지구 자기장과 대기권의 영향으로 대부분 소멸하지만, 일부 플라스마 입자는 지구 전리층에 강한 영향을 미쳐 일시적인 지자기 변동을 일으키면서 발전소나 변전소 같은 전력시설에 영향을 주기도 한다. 실제로 1859년에는 역대 최악의 태양풍이 발생해 전 세계에서 오로라 현상이 발생하고 유럽과 북미 도심 지역에서 전신 시스템이 마비되고 전신선이 폭발해 전신국에 화재가 발생하는 한편 나침반들이 오작동하기도 했다. 다양한 통신망과 전력망으로 이뤄진 요즘, 강력한 태양풍은 전력 공급망을 파괴하고 각종 통신망을 무력화할 뿐 아니라 위성의 GPS 시스템에도 영향을 미쳐 선박이나 비행기 운행을 어렵게 만들 수도 있다. ●지구는 대기권·지자기장이 보호막 태양 폭발이나 태양풍은 화성이나 달 등 우주 탐사를 계획할 때도 필수적으로 고려해야 할 대상이다. 우주에서는 지구의 대기권처럼 태양풍을 막아 줄 수 있는 보호막이 없기 때문에 자칫 치사량의 우주방사선과 전자파에 노출될 수 있기 때문이다. 우주 과학자들은 태양 폭발 관측으로부터 대피호로 피할 때까지 우주인에게 주어진 시간은 15분 정도에 불과하다는 계산을 내놓기도 했다. 지구는 대기권과 지자기장의 보호 덕분에 화성처럼 대기나 물이 사라질 가능성은 매우 희박하다. 그러나 거대한 태양 폭발로 인한 전자기기 오작동 등 대규모 혼란이 발생할 가능성은 상존하고 있다. 그래서 세계 각국 과학자들은 태양 폭발을 예의 주시하고 있다. 우리나라 국립전파연구원도 NASA와 협력해 태양흑점 폭발 등 태양 활동 감시와 이에 따른 예보 서비스를 제공하고 있다. 지난 18일부터는 태양 활동으로 인해 발생하는 우주방사선의 노출량을 확인할 수 있는 ‘항공 우주방사선 예측 시스템’을 개발해 홈페이지(www.spaceweather.go.kr)에서 제공하고 있다. 홈페이지에서 비행기 편명과 탑승 날짜 등을 입력하면 실시간으로 해당 항공기의 우주방사선 노출량을 확인할 수 있다. 국립전파연구원 우주전파센터 관계자는 “우주방사선은 태양 활동 등으로 인해 우주에서 유입되는 방사선”이라며 “95% 이상이 지표면에 도달하기 전에 지구 대기에 반사되기 때문에 일반인들이 우주방사선 영향을 직접 받을 가능성은 매우 낮다”고 말했다. 이어 “비행기를 자주 타는 승무원의 경우 우주방사선에 직접 노출될 가능성이 높기 때문에 이번 서비스를 통해 개인별 연간 누적 방사선량 관리를 할 수 있도록 한 것”이라고 설명했다. 비행기 승무원들의 경우 우리나라는 우주방사선 허용량을 5년 누적 100mSv(밀리시버트)로 규정하고 있다. 국내 항공승무원의 연간 평균 방사선량은 2.28~2.96mSv 수준으로 알려져 있다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

수성에도 유성우 현상이 나타날 수 있다는 새로운 연구결과가 발표됐다고 우주전문 웹사이트인 스페이스닷컴이 23일(현지시간) 보도했다. 예컨대, 단주기 혜성인 엥케가 주기적으로 뿌리는 우주먼지나 부스러기들이 수성의 빈약한 대기와 마찰을 일으키면 유성우가 될 수 있다는 것이다. 지구는 해마다 몇 차례의 유성우 현상을 맞는다. 태양을 공전하는 혜성들이 뿌리고 간 먼지나 부스러기들이 있는 곳을 지구가 지날 때, 이 물질들이 지구 중력에 잡혀 대기 속으로 낙하하면서 수많은 유성이 되어 떨어지는 현상을 유성우라 한다. 연구진은 1년 전 사이딩 스프링 혜성이 화성을 스쳐지날 때도 그러한 유성우가 화성에 한바탕 쏟아졌을 거라고 추정하고 있다. 지구와 화성의 대기를 비교할 때 수성의 대기는 빈약하기 짝이 없는 것으로, 주로 수성 표면에서 방출된 물질들과 태양풍으로 이루어진 원자 알갱이 구름에 지나지 않는다. 수성의 유성우 현상이라는 새로운 발견은 과학자들이 엷은 수성 대기에서 기묘한 칼슘 패턴을 발견함으로써 이루어진 것이다. 미항공우주국(NASA)의 메신저(MESSENGER) 수성 탐사선이 보내온 관측 데이터를 자료로 한 연구에서 과학자들은 수성 지표 가까이에 있는 칼슘이 수성의 공전주기에 따라 규칙적인 변화를 보인다는 사실을 발견했다. 다시 말해, 수성이 태양에 가장 가까울 때, 곧 근일점에서는 칼슘의 양이 최고치에 달한다는 것을 알 수 있었다. 이 같은 놀라운 현상은 수성이 근일점에 이르기 직전에 나타나는데, 이는 수성이 태양 가까이에 있는 우주 먼지 속을 지날 때 예외없이 나타나는 현상으로, 이것이 바로 엥케 혜성이 뿌리고 간 혜성 찌꺼기인 것이다. 엥케 혜성은 주기가 3.3년으로, 단주기 혜성 중에서도 가장 짧은 주기를 가진 혜성이다. 따라서 태양 에너지를 듬뿍 받는 이 혜성은 이미 천년 이상 태양 주위를 돌면서 짙은 먼지 띠를 형성한 것으로 과학자들은 생각하고 있다. 그러나 시기에 관한 퍼즐은 여전히 풀리지 않고 있었다. 연구진은 처음에 혜성 먼지가 수성 표면의 칼슘 입자들에 부딪쳐 공중으로 비산시킨 것으로 생각했다. 하지만 칼슘의 양은 엥케 혜성이 수성에 가장 가까이 접근하기 몇 주 전에 최고치에서 곤두박질한다. 연구자들은 엥케 혜성의 궤도를 수만년에 걸쳐 모델링한 결과, 혜성의 먼지 띠가 궤도상에 넓게 퍼져 있음을 알아냈다. 이 먼지 띠가 오랜 기간 햇빛에 의해 조금씩 밀려나 결과적으로 먼지 띠의 궤도가 크게 바뀌어졌고, 칼슘이 실제로 최고치를 보이는 지점에까지 먼지 띠가 밀려난 것으로 밝혀졌다. 비교적 최근에 생긴 크고 젊은 알갱이들은 아직 작은 알갱이들이 있는 자리에까지 밀려오지는 않았다. 모델이 보여주는 바에 따르면, 엥케가 1만년에서 2만년 전 사이에 뿜어낸 크기 1mm 정도의 알갱이들은 수성의 칼슘 양이 최고치에 이를 때 수성 표면을 치는 것으로 나타나고 있다. 이번 연구결과는 지난 10월 미국 메릴랜드 주에서 열린 미국천문학회 행성과학 연례회의에서 발표되었다. 이 연구에 참여한 과학자들은 북아일랜드 아마 관측소의 아포스톨로스 크리스토 박사와 미국 나사 고다드 우주비행센터의 로즈메리 킬렌 박사 등이다. 논문은 9월 28일자 미국 지구물리학 리서치 레터 지에 게재되었다. 이광식 통신원 joand999@naver.com

할리우드 영화로도 주목받고 있는 화성이 언젠가는 토성처럼 그럴듯한 고리를 가진 행성이 될 것 같다.최근 미국 캘리포니아대학교 버클리캠퍼스 연구팀은 화성의 위성인 포보스가 부서지면서 생긴 파편들이 2000만 년 이후 화성의 고리가 될 것이라는 연구결과를 발표했다. 우리에게 널리 알려져 있지는 않지만 화성은 2개의 초미니 달을 가지고 있다. 울퉁불퉁 감자모양을 닮은 두 달의 이름은 각각 지름 27km의 포보스(Phobos)와 16km의 데이모스(Deimos). 이중 연구팀이 주목한 것은 바로 포보스다. 지난 1877년 미국 천문학자 아사프 홀에 의해 발견된 포보스는 생김새와 크기 모두 볼품없지만 풀리지 않는 미스터리를 갖고있는 위성이다. 포보스는 화성 표면에서 불과 6000km 떨어진 곳을 돌고 있는데 이는 태양계 내 행성과 위성 거리 중 가장 가깝다. 우리 지구와 달의 거리가 보통 38만 ㎞에 달하는 것과 비교해보면 얼마나 가까운 지 알 수 있는 대목. 더욱 특이한 것은 포보스가 원래는 소행성일 가능성이 높다는 점이다. 최초 태양계를 떠돌던 소행성이 화성의 중력에 포획돼 달이 됐다는 가설이다. 이처럼 화성과 딱 붙어있는 특징 때문에 포보스가 100년 마다 1m씩 가까워져 결국 수천만 년이 지나면 충돌해 사라질 것이라는 것이 기존의 추측이었다. 이달초 미 항공우주국(NASA) 연구팀은 컴퓨터 시뮬레이션을 통해 포보스가 당초 예측보다 짧은 수백만 년 안에 갈가리 찢겨지고 일부 파편은 화성으로 떨어져 사라질 것이라고 전망한 바 있다. 연구를 이끈 벤자민 블랙 박사는 "시뮬레이션 결과 포보스는 2000만~4000만년 사이에 갈가리 찢겨지고 일부 파편은 화성 주위의 고리를 형성할 것" 이라면서 "초기에 고리 밀도는 오늘날의 토성과 비슷한 수준으로 최대 1억년은 지속될 수 있을 것" 이라고 전망했다.　 한편 포보스와 데이모스 이름은 그리스 신화에서 따왔다. 아레스와 아프로디테 사이에서 태어난 쌍둥이 형제인 포보스는 ‘공포’를, 데이모스는 ‘패배’를 뜻한다. 이 때문에 전문가들은 사라질 운명인 포보스가 딱맞는 이름을 갖고 있다고도 평한다.　 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

약 6600만 년 전 공룡이 멸종하지 않았다면 과연 인간과 ‘공존’할 수 있었을까? 개봉을 앞둔 디즈니와 픽사 스튜디오의 새 애니메이션 ‘굿 다이노’(The Good dinosaur)는 공룡이 멸종하지 않았다는 가정 하에, 아파토사우루스와 이를 처음 발견한 용감한 소년의 우정을 그렸다. 영화 속 스토리가 현실이 될 경우, 사람과 공룡의 공존은 가능한 일일까? 전문가들의 대답은 “불가능하다” 이다. 뉴멕시코 자연사와 과학박물관의 고생물학자인 토마스 윌리엄슨은 과학전문매체인 라이브사이언스와 한 인터뷰에서 “공룡과 인류가 공존하는 일은 완벽하게 불가능하다”고 설명했다. 예컨대 중생대 시기의 공룡은 우리가 아는 공룡들과 다소 차이가 있는데, 몸집은 티라노사우루스처럼 크지 않은 대신 집에서 키우는 고양이 정도로 비교적 작았다. 하지만 공룡들은 결국 초기 인류의 몸집만큼 크거나 그 이상으로 자라났고, 이렇게 큰 몸집의 사나운 파충류와 인류가 공존하는 것은 불가능했을 것이라는게 윌리엄슨 박사의 주장이다. 영국 에딘버러대학의 고생물학자인 스티브 브루셋 박사는 공룡의 멸종이 인류의 진화를 유발했다고 설명했다. 그는 “만약 공룡이 멸종하지 않았다면 영장류를 포함한 포유동물은 절대 변화무쌍한 신세계에서 진화하지 못했을 것”이라면서 “공룡의 시대에 변화가 없었다면 영장류나 인류도 존재하지 못했을 것”이라고 확신했다. 이어 “포유동물은 공룡과 함께 1억 5000만 년 정도를 공존했다. 이 사이 공룡과 포유동물의 우위싸움이 치열했는데, 당시 포유류는 공룡의 지배하에 있었다. 지구와 소행성이 충돌했을 때 조류를 제외한 대부분의 공룡이 멸종됐고 당시 공존했던 포유동물 역시 75% 가량이 소멸됐다”면서 “하지만 포유동물의 일부는 여기서 살아남았고, 이것이 현재 5000종이 넘는 포유동물이 지구상에 존재하는 이유”라고 덧붙였다. 즉 공룡이 멸종하지 않았다면 인류와 공존할 수 있었다는 가설 자체가 잘못된 것이며, 공룡이 멸종하지 않았다면 애초에 인류는 존재하지 못했을 수도 있다는 것. 전문가들은 공룡이 멸종한 이후 포유동물이 자연에서 우위를 차지할 수 있게 됐으며, 이를 통해 다양성 및 진화의 기회가 확보됐다고 설명한다. 한편 공룡과 인류의 공존이라는 ‘가상’을 다룬 애니메이션 ‘굿 다이노’는 미국 현지에서 오는 25일 개봉하며, 국내에서는 내년 1월 관객과 만날 예정이다. 　 송혜민 기자 huimin0217@seoul.co.kr

태양계 끝자락에 위치한 '저승신' 명왕성(Pluto)의 하루는 어떤 모습일까? 최근 미 항공우주국(NASA)은 지난 7월 명왕성에 성공적으로 근접 통과한 뉴호라이즌스호가 촬영한 '명왕성의 하루'를 한 장의 사진으로 가공해 공개했다. 명왕성의 하루는 지구시간으로 계산하면 지구의 6.4일에 해당될 만큼 매우 길다. 이 사진은 뉴호라이즌스호 지난 7월 7일 약 800만km에서 7월 13일 64만5000km로 다가가며 촬영한 것으로 명왕성의 자전 모습이 고스란히 담겨있다. 마찬가지로 뉴호라이즌스호는 명왕성과 맞돌고 있는 '위성인듯 위성아닌' 카론(Charon)도 촬영해 공개했다. 　 한국시간으로 지난 7월 14일 오후 8시 49분 57초, 명왕성에 성공적으로 근접 통과한 뉴호라이즌스호는 현재 새로운 미션을 부여받고 두번째 목표지를 향해 가고있다. 이달 초 NASA는 네차례에 걸친 뉴호라이즌스호 궤도 변경을 성공적으로 마쳤다고 발표했다. 이번 궤도 변경은 지난달 25일부터 뉴호라이즌스호의 엔진을 점화해 궤도를 일부 수정한 것으로 새로운 목표지는 바로 미지의 영역인 카이퍼 벨트(Kuiper Belt)에 있는 소행성 2014 MU69다. 뉴호라이즌스호가 궤도를 수정하게 된 것은 당초 목표가 명왕성 탐사에 국한됐기 때문이다. 그러나 지난 7월 성공적으로 명왕성을 근접 통과한 뉴호라이즌스호의 상태가 양호해 또다른 임무가 추가된 것이다. 뉴호라이즌스호 프로젝트팀은 새 임무에 대한 미션 연장계획서를 내년 초 NASA에 제출할 예정으로 관례상 예산이 추가되면 소속 과학자들의 업무도 4년 더 연장된다. 뉴호라이즌스호의 새로운 타깃 2014 MU69는 명왕성에서도 무려 16억km 떨어져 있다. 탐사선이 명왕성까지 날아간 56억 7000만㎞에 비하면 약소한(?) 거리지만 지구와 태양 간 거리의 10배가 넘는 공간을 또다시 비행해야 하는 것. 뉴호라이즌스호가 시속 5만km의 속도로 차질없이 날아가면 오는 2019년 1월 이곳 2014 MU69를 근접 통과한다. 사진=NASA/JHUAPL/SwRI 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

우리 태양보다 작고 어두운 한 ‘난쟁이 별’에 예상보다 훨씬 강력한 자기장이 생성된 것을 천문학자들이 세계 최대 알마(ALMA) 전파망원경을 사용한 관측으로 밝혀냈다. 질량이 작고 어두운 적색의 빛을 내 ‘적색왜성’으로 분류되는 이 별은 천문학계에서는 잘 알려진 ‘TVLM 513-46546’으로 불리며, 지구로부터 목동자리 방향으로 약 35광년 거리에 있다. 이 항성은 거의 2시간마다 한 바퀴를 회전(자전)할 정도로 빠르게 돌고 있다. 참고로 우리 태양의 자전 주기는 약 25일이다. 특히 이 별의 질량은 우리 태양의 10분 1 정도밖에 안 될 정도로 작고 덜 뜨거운데 내부의 수소를 핵융합 반응으로 헬륨으로 바꿈으로써 빛을 발하지만 중수소가 아닌 경수소를 태워 질량이 더 작은 갈색왜성과 구분된다. 그런데 천문학자들이 알마 망원경으로 관측한 적색왜성 ‘TVLM 513-46546’에는 우리 태양의 가장 강력한 자기장 영역에서 나오는 자기장만큼 강력한 자기장을 생성하는 것으로 나타났다. 이런 기이한 자기장은 우리 태양의 플레어와 같은 폭발이 지속해서 일어난다고 천문학자들은 예상한다. 특히 이 난쟁이 별의 플레어에는 우리 태양처럼 활동하는 자기력선이 조밀하게 있어, 그로부터 나온 전자의 경로를 바꿔 그 전파신호를 알마 망원경으로 감지할 수 있었다고 한다. 또한 이런 강력한 플레어의 활동은 별에서 가까운 행성에 하전 입자를 퍼부었을 것이라고 천문학자들은 말한다. 이번 연구를 이끈 피터 윌리엄스 하버드-스미스소니언 천문학센터(CfA) 박사는 “만일 이런 별이 우리 주위에 있었다면, 우리는 어떠한 위성 통신도 할 수 없었을 것”이라면서 “사실, 이런 폭풍치는 듯한 환경에서 생명체가 진화하기에는 극단적으로 어려울 것”이라고 말했다. 천문학자들은 미국 뉴멕시코주(州) 소코로에 있는 국립전파천문대(NRAO) 소속 ‘젠스키 전파 망원경망’(VLA)에서 나온 이전 자료에서 이 난쟁이 별이 태양의 가장 극단적인 자기 영역에서 나오는 자기장과 비슷하며 태양의 평균 자기장보다 수백 배 더 강력한 장기장을 방출한다는 것을 알아냈다. 그런데 태양이 자기장을 생성하는 물리적 과정을 봤을 때 그처럼 작은 별에서는 강력한 자기장이 일어나는 것이 불가능하다고 여겼었다. 이 연구에 참여한 CfA 천문학자인 에도 베르게르 하버드대 교수는 “이 별을 자기적으로만 봤을 때 우리 태양과 매우 다른 것”이라고 말했다. 연구진은 알마 망원경으로 이 별을 관측했을 때 특히 높은 주파수(95GHz)가 방출되는 것을 발견했다. 이런 무선 신호는 전자들이 더 강력한 자기력선 근처를 돌아다니는 과정인 ‘싱크로트론 방출’(synchrotron emission)에 의해 만들어진다고 한다. 그런데 이런 고주파를 가진 플레어 같은 것이 방출되는 것이 적색왜성에서 감지된 사례는 이번이 처음이다. 또 이 별이 밀리미터(mm) 파장에서 감지된 사례도 처음이어서 알마 망원경을 사용한 연구에 새로운 길을 개척했다고 연구진은 생각하고 있다. 우리 태양에서도 태양 플레어가 발생할 때 비슷한 방출을 생성하지만 이는 간헐적이다. 무엇보다, 이 별의 강력한 자기장 방출은 태양이 생산하는 것보다 1만 배나 더 밝다. 질량은 태양의 10%밖에 안 되는 것이 말이다. 천문학자들은 알마 망원경을 사용해 4시간 연속 관측에서 이 별이 지속해서 활성화돼 있는 것을 목격했다. 이는 외계행성 중 거주 가능한 곳을 찾는데 중요한 의미가 있다. 적색왜성은 우리 은하에서 가장 흔한 별로, 행성 탐색에서 주 표적이 된다. 하지만 이런 적색왜성은 태양만큼 뜨겁지 않아서 그 별에 가까운 행성에만 생명이 사는 데 필수적인 액체 상태의 물이 존재할 수 있다는 것이다. 그런데 이런 근거리라는 이점이 이 적색왜성에서만큼은 행성의 대기를 날려버리거나 표면의 복잡한 분자를 파괴할 수 있는 방사선 중심에 놓일 수 있다고 천문학자들은 추측하고 있다. 이들은 이제 이 별만이 이상한 것인지 아니면 같은 유형의 다른 별에도 이런 현상이 일어나고 있는지 연구할 계획이다. 한편 이번 연구결과는 국제학술지인 ‘천체물리학회지’(The Astrophysical Journal) 최신호에 실렸다. 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr