우리 태양계의 '큰형님' 목성보다 더 큰 질량을 가진 어린 나이의 외계행성이 발견됐다. 최근 미국 스탠포드 대학 등 공동연구팀은 지구에서 약 96광년 떨어진 곳에서 목성의 '아기 시절'에 해당되는 행성을 찾았다고 발표했다. 칠레에 위치한 제미니 천체망원경(Gemini Planet Imager·GPI)으로 포착한 이 행성의 이름은 '51 에리다니 b'(51 Eridani b). 목성보다 2배나 더 큰 질량을 가진 51 에리다니 b는 태양과 토성 거리보다 조금 더 먼 거리의 항성을 공전한다. 물론 목성같은 가스형 행성인 51 에리다니 b는 생명체가 살 수 있는 환경은 아니다. 행성의 대기는 유해한 메탄이 자욱하며 표면 온도 또한 섭씨 400도를 훌쩍 넘어선다. 그러나 이번 발견이 가치가 높은 것은 행성의 나이가 불과 2000만년 정도에 불과하다는 점이다. 지구 나이인 45억 년과 비교하면 아직 행성으로서는 아직 젖도 못 뗀 수준. 연구에 참여한 애리조나 대학 트레비스 바만 교수는 "이 행성을 통해 수십 억 년 전 목성의 모습을 보는 것과 같다" 면서 "행성 형성 그림맞추기 퍼즐의 한 조각을 찾아낸 것과 같다"고 의미를 설명했다. 　 결과적으로 과거 우리 태양계가 어떻게 형성됐는지를 먼 외계 태양계를 지켜보며 가늠해 볼 수 있는 셈. 스탠포드 대학 브루스 매킨토시 교수는 "51 에리다니 b는 외계행성의 사진을 촬영하기 위해 개발된 첨단 장비인 GPI가 포착한 첫번째 행성" 이라면서 "외계 항성계 내에서 행성이 어떻게 형성되는지, 특히 목성과 같은 행성은 주위에 어떤 영향을 미치는 지 알 수 있을 것"이라고 밝혔다. 이번 연구결과는 유명 학술지 사이언스(Science) 최신호에 발표됐다.　 　 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

무더위가 한창이던 지난달 14일 미국 항공우주국(NASA)의 심우주 탐사선 뉴허라이즌스호는 9년 동안 45억㎞를 비행한 끝에 명왕성의 1만 3000㎞ 앞까지 근접해 선명한 사진을 보내왔다. 뉴허라이즌스호의 성공은 우주탐사의 3.0 시대를 여는 뜻깊은 이정표라고 볼 수 있다. 1960~70년대 아폴로 우주선의 달 탐사가 우주탐사 1.0 시대의 개막을 알렸다면, 1980년대 우주왕복선의 개발과 1990년대 국제우주정거장 건설은 2.0 시대라고 볼 수 있다. 그리고 2015년 뉴허라이즌스의 성공은 우주탐사 3.0 시대의 개막이라고 볼 수 있다. 우주탐사 3.0 시대의 특징은 소형화된 고성능 첨단 장비로 무장해 태양계와 심우주의 생성 기원과 생명체를 탐사한다는 데 있다. 우주탐사 3.0 시대는 이미 우리에게 성큼 다가오고 있다. 1.0과 2.0 시대에 닦은 기술과 경험으로 다양한 분야의 과학적 탐사가 활발하게 진행되고 있다. 3.0 시대의 선두 주자인 뉴허라이즌스 탐사선은 무게가 478㎏으로 미국 NASA 기준에서는 소형급이지만 각종 최첨단 장비를 탑재해 심우주에서 임무를 성공적으로 수행하고 있다. 주 탑재체인 망원관측카메라(LORRI)는 무게가 8.6㎏에 불과하지만 1만 3000㎞ 거리에서 허블망원경보다 뛰어난 50m 해상도의 사진을 촬영할 수 있다. 또한 탑재한 방사선동위원소전지(RTG)는 10.9㎏의 산화플루토늄-238을 이용해 약 200W의 전력을 20년 이상 생산하여 심우주 탐사를 가능하게 한다. 뉴허라이즌스의 쾌거 10일 후 전 세계는 또 다른 우주과학의 경이로운 발견에 흥분했는데 2009년에 발사된 케플러망원경이 지구로부터 1400광년 떨어진 항성 주위를 도는 지구형 행성을 발견한 것이다. 이는 지금까지 발견된 5000여개의 심우주 행성 가운데 지구와 가장 유사한 행성이어서 의미가 크다. 이러한 발견에는 100만분의1의 항성 빛의 세기를 구별할 수 있는 고성능의 센서가 있었기에 가능했다. 태양계에서 생명체 탐사에 가장 앞선 선두 주자는 2012년에 화성에 착륙해 활약하고 있는 큐리어시티 로버다. 로버의 임무는 화성에 착륙해 기후와 지질조사를 수행하여 물의 존재와 역할을 파악하고 생명체의 존재 여부에 대해 탐사하는 것이다. 운이 좋다면 큐리어시티 로버가 수년 내 발견할 수 있고, 아니면 그다음 화성 탐사 로버인 마즈 2020 로버가 분명히 화성의 생명체 존재 여부에 대한 확실한 답을 줄 수 있을 것이다. 최소한 화석 형태의 미생물 화석을 발견할 가능성이 매우 크다. 우주탐사 3.0 시대의 과학기술과 발견은 우리에게 큰 영향을 미래에 미칠 것이다. 그 방향과 구체적인 내용은 예측이 불가능하다. 그러나 역설적으로 그렇기 때문에 새로운 것이 창조되는 것이며 경제적으로도 이익이 될 수 있다. 예측이 가능하다면 새롭지 않은 것이요, 또한 경제적으로도 의미가 없어지기 때문이다. 이것이 우주탐사 3.0 시대의 새로운 환경이다. 예를 들어 이러한 우주탐사 3.0 시대에는 고성능 탑재체의 활약이 중요한데, 최첨단 탑재 장비는 다른 우주탐사는 물론 산업, 환경, 의료, 안보와 국민안전 분야에 응용돼 널리 쓰일 수 있다. 특히 정보기술(IT)이 발전한 한국에는 최적의 신산업 분야가 될 수 있고 상대적으로 투자비용이 적으므로 젊은 과학기술자들이 바로 창업으로 연결할 수 있을 것이다. 화성에서 살아 있는 미생물이나 고대 생물체의 화석이 발견된다거나, 먼 지구형 행성에서 우리에게 보내는 전파가 포착된다면 지구에는 어떤 상황이 벌어질까. 이 발견은 50만년 전 우리의 원시인 조상이 불을 발견한 이래로 가장 큰 발견이 될 것이다. 아마도 지구상의 모든 종교, 철학, 과학은 근본적인 변화가 불가피할 것이고 이에 따라 문학과 예술도 큰 변화가 있을 것이다. 현재의 우주탐사는 우주 자체와 우주 생명체의 기원을 연구하는 깊은 철학적 의미를 가지고 진행되고 있다. 우리가 준비하고 있는 달 탐사도 우주탐사 3.0 시대에 걸맞은 첨단 고성능 탑재 장비를 싣도록 노력하고, 우주의 기원과 우주 생명체 존재 여부를 알기 위한 인류의 노력에 동참하는 방향으로 추진해야 할 것이다.

-새소리 녹음하면 알려주는 앱 출시 시골길을 걷거나 산을 오르다 보면 너무나 아름다운 소리로 지저귀는 새들을 더러 만나게 된다. 아, 저 새이름이 대체 뭘까? 사진을 찍고 조류도감을 뒤적이다 보면 때로는 그 새를 찾아내는 수도 있다. 대개 이름은 알고 있었지만 실제로 본 적이 없는 경우가 대부분이다. 그럴 때는 '아, 말씀은 많이 들었습니다. 처음 뵙는군요' 하는 소리가 절로 나오게 된다. 이제부터는 새이름을 몰라 속태우는 일은 없어지게 될 것 같다. 영국에서 새소리 앱이 12일(현지시간) 출시되었다. '워블러'(Warblr)로 불리는 이 모바일앱은 새소리를 스마트폰으로 녹음하면 실시간으로 분석해 울음소리를 바탕으로 유형을 식별, 조류의 종류를 알려준다. 정확도가 약 95%로 나왔다. 우리 돈으로 7000원 정도면 다운로드 받을 수 있는데, 여기에는 영국조류협회가 제공한 200여 종의 새 정보가 수록되어 있다. 물론 영국의 새들이지만, 많은 새들이 한국 새들과 겹치기도 한다. 런던을 근거지로 하는 마케팅 컨설턴트 플로렌스 윌킨슨 워블러 공동 설립자는 새로운 세대의 탐조인들에게 이 앱이 도움 되기를 바란다고 말하면서 "대부분의 사람들은 찌르레기와 개똥지빠귀, 되새의 울음을 구별하지 못한다"고 덧붙인다. "나 역시 처음에는 그런 새소리를 구별 못해 갑갑해했지요. 그래서 이 앱을 만들게 되었습니다." 참고로, 밤하늘의 별자리 이름을 바로 알 수 있는 별자리 앱도 나와 있다. 이 앱을 깐 스마트폰을 밤하늘에 겨누면 별자리는 물론, 행성과 유명 별들의 이름도 바로 알 수 있어 별자리 공부를 따로 할 필요가 없다. 이광식 통신원 joand999@naver.com

외계생명체는 과학자뿐만 아니라 공상과학영화를 즐겨보는 마니아부터 어린 아이들까지 흥미를 가지는 소재다. 지구 외에 또 다른 공간에 살고 있는, 우리와 다른 생명체와의 만남을 ‘곧 다가올 미래’로 보는 전문가들도 적지 않다. 이러한 견해를 가진 집단 중 하나는 바로 바티칸이다. 프란치스코 교황을 중심으로 세계 종교의 한 축을 구성하는 바티칸은 최근 “지구 이외의 또다른 행성에 외계 생명체가 존재할 것으로 믿는다”는 뜻을 밝혔다. 신(神)의 존재를 믿는 종교단체 및 지도자가 신 이외의 다른 ‘고등 생명체’의 존재를 거론하는 것은 역사적으로 비교적 드문 일이다. 바티칸은 왜 외계생명체의 존재를 믿게 됐을까. ▲바티칸 천문대의 역사 바티간 소속으로서 천체를 관측하는 교육 기관인 바티칸 천문대의 역사는 1582년으로 거슬러 올라간다. 당시 교회는 부활절과 축일(하느님과 구세주, 천사와 성인들, 거룩한 신비와 구세사적 사건 등을 기념하거나 특별히 공경하도록 교회가 별도로 정한 날) 등을 결정하는데 있어 역법을 이용했다. 즉 천체의 주기적인 운행을 시간 단위로 구분해 날을 정한 것이다. 교회는 하늘의 움직임을 살필 전문가들을 필요로 했다. 때문에 역법이 급속도로 발전한 18세기의 교황들은 바티칸 천문대와 천문학을 적극적으로 지원했고, 바티칸은 외계생명체를 거론하는 단계에까지 이르렀다. 현 바티칸 천문대 소장인 호세 가브리엘 푸네스 신부는 2008년 “가톨릭 교리나 성경에서도 외계 생명체의 존재를 부인하는 내용은 없다”고 밝혔으며, 가톨릭과 바티칸의 수장인 프란치스코 교황 역시 지난 해 5월 바티칸 라디오 정규방송에서 “내일이라도 녹색 피부에 긴 코와 큰 귀를 가진 화성인이 세례받기를 원한다면 그렇게 할 것”이라면서 “세례받기를 원하는 이들에게 문을 닫으면 안된다”고 말했다. 이러한 발언은 비교적 근대의 일이긴 하나, 바티칸이 바티칸 천문대를 중심으로 먼 우주를 관찰한 역사는 결코 짧지 않다. ▲갈릴레오 갈릴레이의 종교재판 천문학과 떼려야 뗄 수 없는 역사적 인물은 갈릴레오 갈릴레이(1564~1642)다. 그는 망원경으로 달과 목성 등을 관찰하고 역학 연구를 통해 근대 천문학 발전에 기여한 인물로, 그가 벌인 가장 큰 ‘사건’은 바로 코페르니쿠스의 지동설 옹호다. 지동설은 태양이 우주 혹은 태양계의 중심에 있고 나머지 행성들이 그 주위를 공전한다는 우주관이며, 갈릴레이는 지동설을 입증할 만한 연구 및 발언을 지속하다 결국 두 차례의 종교재판을 받았다. 당시 교황청이 갈릴레이에게 재판 및 고문을 선고했던 이유는 갈릴레이의 주장이 지구가 중심이라는 ‘진리’에 어긋났기 때문이다. 교황청은 그의 이론들이 이단에 가깝다고 주장하며 그의 모든 서적을 금서 목록에 올렸다. 지오르다노 부르노(1548~1600) 역시 갈릴레이에 앞서 교회와 다른 뜻을 주장한다는 이유로 이단으로 몰려 화형을 당한 바 있다. 이처럼 약 400년 전 바티칸은 우주의 존재를 알고 있었으나 지구가 중심에 있지 않다는 사실은 인정하지 않았다. ▲‘ET’의 존재를 인정한 바티칸 4세기에 걸친 과학과 종교의 갈등에 종지부를 찍은 것은 요한 바오로 2세 교황이다. 그는 1992년 갈릴레오 갈릴레이에 대한 교회의 비난이 잘못됐음을 인정했고 “진화론은 논리적으로 옳은 것”이라고 밝혔다. 갈릴레이에 대한 명예도 회복 시켰다. 그 즈음 등장한 것이 바로 외계생명체였다. 1992년 미국항공우주국(이하 NASA)가 영화 속 캐릭터인 ‘ET’로 대변되는 외계생명체를 본격적으로 탐색하겠다고 밝힌 가운데, 바티칸은 이 탐색 작업에 적극 협력할 뜻을 표명했다. 당시 바티칸 천문대는 이탈리아 언론인 코리에레 델라 세라와 한 인터뷰에서 “우리들은 지구 외계에 지적 능력을 갖춘 생명체가 존재할 가능성을 믿지 않으면 안된다. 지구상의 인간만이 유일한 고등생물이라고 생각하는 것은 자기중심주의”라고 전했다. 바티칸의 이 같은 입장 변화는 종교로서 인류의 화합을 도모하고자 한 바티칸의 의지로 해석된다. 이후 바티칸은 종교와 과학의 간극을 없애는 노력과 동시에, ‘하나님은 우주 만물의 창조주’라는 기존의 믿음을 꾸준히 이어가고 있다. 다만 400년 전과 차이점이 있다면 ‘우주 만물’이라는 피조물에 ‘외계인’이 포함됐다는 사실이다. ▲외계생명체에 대한 믿음, 종교·개인마다 달라 외계생명체의 존재가 ‘해는 동쪽에서 뜨고 서쪽으로 진다’는 ‘진리’처럼 과학적으로 입증된 것은 아닌 만큼, 종교별로 다양한 입장이 공존한다. 미국 밴더빌트대학교의 천문학자인 데이비드 와인트랍 교수는 자신의 저서 ‘종교와 외계인: 우린 어떻게 대응할 것인가’(Religions and Extraterrestrial Life: How Will We Deal With It?, 2014)에서 외계생명체가 실존한다는 가정하에 “유대교는 자신과 자신이 사는 곳에 있는 신과의 관계를 중요시 여긴다. 외계인의 존재를 문제화 하지 않는다. 모르몬교는 확실하게 외계인을 믿으며 이슬람교의 코란에도 또 다른 지적 생명체와 관련한 언급이 있다. 힌두교나 불교 등의 신비로운 동양 종교들도 이에 대해 크게 문제 삼지 않는다. 다만 개신교와 가톨릭을 포함한 기독교에서는 전통적이고 보수적일수록 "외계생명체와 관련한 문제가 더 많을 것”이라고 분석한 바 있다. 과학적으로 증명되지 않은 외계생명체를 향한 믿음은 종교 뿐 아니라 개인마다 다를 수 있다. 외계생명체가 존재한다고 보는 종교의 신도라 할지라도 개인의 가치관에 따라 이를 부인할 수도 있다. ‘ET’의 실존 여부는 여전히 ‘믿거나 말거나’의 영역이다. 그러나 우주 및 외계생명체의 탐색은 현재진행형이며, 전 세계가 집중하는 고등 학문이라는 사실은 부인할 수 없다. 송혜민 기자 huimin0217@seoul.co.kr

우리 지구의 이웃 행성인 화성이 자전하고 있는 모습을 담은 영상을 유럽우주국(ESA)이 최근 공개했다. 7일 공개된 영상은 ESA의 화성 탐사선인 ‘마스 익스프레스’가 화성 궤도권에서 화성이 자전하고 있는 모습을 관측한 장면이다. 영상 속 화성의 모습은 5월 25일 오전 5시 30분부터 오후 9시까지 15시간 30분 동안 탐사선에 장착된 ‘시각 모니터링 카메라’(VMC)로 촬영한 수백 장의 이미지를 하나로 합성한 것이다. 물론 해당 이미지는 해상도가 떨어지지만, 화성이 자전하고 있는 모습을 보면 몽환적인 느낌마저 든다. ESA의 마스 익스프레스는 2003년 6월 발사돼 같은 해 12월 화성에 도착했다. 이때 싣고 간 화상 착륙선인 ‘비글 2호’를 화성에 착륙시키는 주요 임무를 수행했으나 통신 두절로 이 임무는 실패로 끝나고 말았다. 이후 이 탐사선은 지금까지 10여 년간 화성 궤도를 돌며 화성에 관한 다양한 정보를 보내오고 있다. 사진=ESA 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

과연 지구상에 인류는 처음 어떻게 등장했을까? 종교적인 설명은 있지만 과학적으로는 풀지못한, 어쩌면 영원한 수수께끼로 남을 수 있는 흥미로운 연구 주제다. 최근 영국 과학잡지 '뉴사이언티스트'가 이에대한 특정 이론을 주장하는 전문가들의 의견을 게재해 관심을 끌고있다. 바로 우리 인류가 우주에서 왔다는 이른바 ‘판스페르미아'(panspermia)설이다 파격적인 내용을 담은 이 주장은 사실 19세기에 처음 제기됐을 만큼 역사가 깊다. 이 이론은 인류를 비롯한 모든 생명은 머나먼 우주 공간에서 날아온 미생물이 지구에 정착해 진화했다는 주장이 골자다. 곧 우주에서 생겨난 최초 '생명의 씨앗'이 운석이나 혜성에 실려 지구와 충돌하면서 자연스럽게 퍼져 진화했다는 것. 이같은 이론을 배경으로 깔고있는 할리우드 영화가 지난 2012년 개봉한 '프로메테우스' 다. 언뜻보면 기괴하게도 느껴지지만 사실 판스페르미아설은 오랜시간 과학계의 '안줏거리'로 이어져 왔다. 그러나 문제는 아직까지 이를 증명할 명확한 증거는 나오지 않았다는 점. 미국 워싱턴대학 생물학자 피터 워드는 사이언티스트와의 인터뷰에서 "향후 판스페르미아설을 증명할 증거가 발견될 수도 있다" 면서 "만약 이같은 상황이 벌어지면 과학계 뿐만 아니라 종교의 근간을 뒤흔드는 커다란 영향을 미칠 수 밖에 없다"고 설명했다. 워드 박사의 주장처럼 실제 그 증거 찾기는 세계 여러 학자들에 의해 이루어지고 있다. 판스페르미아설을 신봉하는 대표적인 학자는 영국 버킹엄대학교 우주생물학센터 찬드라 위크라마싱 교수다. 그는 지난 2013년 스리랑카 폴로나루와에 추락한 운석 잔해에서 발견된 규조류가 지구가 아닌 외계에서 유래한 것이라는 내용의 ‘신 탄소질운석 내 규조화석’(Fossil Diatoms In A New Carbonaceous Meteorite) 논문을 발표해 화제가 된 바 있다. 그의 주장의 핵심은 운석 안에 유기물이 화석화된 채 발견됐다는 것으로 이를 판스페르미아설의 대표적인 증거로 제시한 것이다. 그러나 일각에서는 운석 안에 유기물이 존재하더라도 지구의 대기를 살아서 통과할 수 없다며 반박하고 있다. 위크라마싱 교수는 "과거 판스페르미아설은 순수한 이론적 추측이었을 뿐이지만 지금은 서서히 그 증거가 나타나고 있다" 면서 "우리은하에서만 생명체가 서식 가능한 수천억개의 행성이 존재하며 혜성, 운석 등에 실려 충분히 지구로 올 수 있다" 고 밝혔다. 　 이와 같은 연구는 더 있다. 2년 전 영국 임페리얼 칼리지 런던 지타 마틴 박사는 "38억 년~45억 년 전 가장 기본적인 생명의 구성단위가 우주 어딘가에서 차가운 혜성에 실려 지구로 날아왔다" 고 주장한 바 있다. 박사는 "컴퓨터 시뮬레이션 결과 지구와 혜성의 충돌 과정에서 생명체의 기본 구성 단위인 아미노산이 생성된다는 사실을 밝혀냈다" 면서 "지구의 적절한 환경이 생명체의 번성으로 이어졌다"고 설명했다. 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

영화 ‘스타워즈’를 보면 주인공 루크 스카이워커가 살던 특이한 외계행성이 있다. 바로 태양이 두 개 뜨는 행성 ‘타투인’이다. 만약 이곳에서 하늘을 올려다 본다면 항상 대낮일 것 같은 '타투인' 행성이 최근 케플러 우주망원경을 통해 발견됐다. 지난 10일(현지시간) 미국 샌프란시스코 주립대학은 ‘골디락스 존’(Goldilocks zone·행성이 항성과 너무 가깝지도 멀지도 않은 적당한 지역)에 속하는 '케플러-453b'(Kepler-453b)가 두 개의 태양 주위를 도는 소위 타투인 행성이라고 발표했다. 지구에서 약 1,400광년 떨어진 거문고자리의 '케플러-453계'(system)에 위치한 케플러-453b는 태양계의 '큰형님' 목성과 토성같은 덩치 큰 가스형 행성이다. 이 때문에 케플러-453b가 골디락스 존에 속해있기는 하지만 생명체가 존재할 가능성은 없다. 역시나 놀라운 점은 케플러-453b가 두 개의 태양 주위를 공전한다는 점이다. 연구팀에 따르면 케플러-453b는 우리 태양에 각각 94%, 20%만한 크기의 항성을 지구달력으로 240일 만에 중력의 영향으로 인해 기우뚱한 모습으로 공전한다. 특히 이번 발견이 흥미로운 점은 이 행성을 찾아내는 과정이었다. 케플러-453b의 존재는 ‘트랜싯’(transit) 현상을 통해 밝혀냈는데 일반적으로 행성은 스스로 빛을 내지 못하기 때문에 주위 별 빛으로 그 존재가 확인된다. 행성이 항성 앞을 지나가는 경우 잠시 빛이 잠식되는 현상이 발견되는데 이같은 현상을 트랜싯이라 부른다. 연구를 이끈 스테판 케인 박사는 "만약 이번에 트랜싯을 관측하지 못했다면 적어도 2066년까지 케플러-453b를 발견하지 못했을 것" 이라면서 "적절한 타이밍을 잡지못해 행성을 찾지 못했을 뿐 우주에는 우리가 생각하는 것 이상의 수많은 쌍성 행성들이 존재한다"고 설명했다. 이어 "만약 케플러-453b가 지구와 같은 바위형 위성(달)을 가지고 있다면 골디락스 존에 속하기 때문에 그 안에 외계 생명체가 존재할 가능성도 있다"고 덧붙였다. 한편 지난해 미국 서던 코네티컷 주립 대학교 연구팀은 기묘한 모습의 타투인 행성이 전체 외계행성의 50%에 달할만큼 우주에 흔하디 흔하다는 연구결과를 발표한 바 있다. 이 연구를 이끈 엘리어트 호르히 박사는 “일반적인 예상보다 쌍성계 행성이 훨씬 많다는 것은 매우 흥미로운 일”이라면서 “아마 하나의 태양이 지면 다른 태양이 떠오르는 현상이 발생할 것으로 보이며 두개의 태양이 그 행성에 어떤 영향을 미칠지는 알 수 없다”고 밝혔다. 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

신체의 관절과 힘줄 등이 뼈로 변화하는 희소난치병에 걸렸지만 “언제나 긍정적으로 살겠다”고 당당히 말하는 미국 여성의 이야기가 귀감이 되고 있다. 영국 일간 데일리 미러는 10일(현지시간) 100만 명 당 0.6명꼴로 발생하는 희소한 질병인 ‘진행성 골화성 섬유이형성증’(fibrodysplasia ossificans progressive, 이하 FOP)을 앓고 있는 23세 여성 휘트니 웰든의 사연을 소개했다. 미국 뉴저지에 살고 있는 휘트니 웰든은 스포츠를 사랑하는 활동적인 소녀였다. 그런 그녀에게 이상 증상이 처음 발현한 것은 여덟 살때였다. 당시 휘트니는 가족들과 함께 스키 여행을 떠나기 직전, 뒷목에 가벼운 부상을 당했다. 큰 문제가 아니라고 생각한 가족은 여행을 강행했다. 그러나 스키장에 도착해 슬로프를 내려오던 휘트니는 곧 등에 심각한 통증을 느꼈다. 이에 그녀는 부모와 함께 즉시 병원을 찾았고 거기서 FOP 진단을 받았다. 그녀는 “어린 나이에 진단을 받은 것이 그나마 다행이다. 워낙에 희귀한 병이기 때문에 다른 병으로 오인될 확률이 높았다”고 말한다. 그렇게 그녀의 인대와 힘줄에서는 뼈가 자라기 시작했다. 병은 점차 악화돼 19살에는 팔을 가슴 높이 위로 들 수 없게 됐다. 2011년에는 미국의 명문대인 조지타운 대학교에 입학했지만 생활에 여러 어려움이 많았다. 이 시기쯤 됐을 때 그녀의 팔 움직임은 더욱 제약됐고 쉽게 걸을 수 없었다. 복지사의 도움 없이는 옷을 갈아입거나 몸을 씻는 것조차 어려웠다. 그렇지만 그녀는 “다른 대학생들이 하는 것을 모두 누리기 위해 노력했다”고 말한다. 현재 웰든은 팔과 다리를 거의 움직이지 못하며 머리는 아예 고정된 상태지만 여전히 밝게 살아가고 있다. 그녀는 “나는 지금도 친구들과 함께 놀러 다니고 술도 마신다. 다치면 환부에서 증상이 빨리 진행되기 때문에 다치지 않도록 조심할 뿐”이라고 설명했다. 현재로선 치료수단이 없는 이 질병의 진행 속도는 사람마다 다르게 나타나기 때문에 기대수명 또한 예측할 수 없다. 알려진 FOP 환자 중 가장 오래 산 미국인 해리 이스틀랙은 1973년 39세의 나이로 입술을 제외한 전신이 굳은 채 폐렴으로 사망했다. 하지만 그녀는 의학 발전의 힘을 믿고 있다고 말한다. 현재 FOP에 의한 뼈 형성을 막기 위한 임상 실험들이 진행되고 있다. 그녀 자신도 펜실베니아 대학교에서 진행하는 임상 치료에 동참하고 있다. 그녀는 “나는 언젠가 내가 석상처럼 굳어버릴 수 있다는 생각은 되도록 떠올리지 않는다”며 “그러나 의학 발전이 하루아침에 이루어지지는 않는다는 것도 잘 알고 있다. 그때까지는 그저 긍정적인 삶의 자세를 유지할 것”이라고 밝혔다. 사진=미러 캡처 방승언 기자 earny@seoul.co.kr

영화 ‘스타워즈’를 보면 주인공 루크 스카이워커가 살던 특이한 외계행성이 있다. 바로 태양이 두 개 뜨는 행성 ‘타투인’이다. 만약 이곳에서 하늘을 올려다 본다면 항상 대낮일 것 같은 '타투인' 행성이 최근 케플러 우주망원경을 통해 발견됐다. 지난 10일(현지시간) 미국 샌프란시스코 주립대학은 ‘골디락스 존’(Goldilocks zone·행성이 항성과 너무 가깝지도 멀지도 않은 적당한 지역)에 속하는 '케플러-453b'(Kepler-453b)가 두 개의 태양 주위를 도는 소위 타투인 행성이라고 발표했다. 지구에서 약 1,400광년 떨어진 거문고자리의 '케플러-453계'(system)에 위치한 케플러-453b는 태양계의 '큰형님' 목성과 토성같은 덩치 큰 가스형 행성이다. 이 때문에 케플러-453b가 골디락스 존에 속해있기는 하지만 생명체가 존재할 가능성은 없다. 역시나 놀라운 점은 케플러-453b가 두 개의 태양 주위를 공전한다는 점이다. 연구팀에 따르면 케플러-453b는 우리 태양에 각각 94%, 20%만한 크기의 항성을 지구달력으로 240일 만에 중력의 영향으로 인해 기우뚱한 모습으로 공전한다. 특히 이번 발견이 흥미로운 점은 이 행성을 찾아내는 과정이었다. 케플러-453b의 존재는 ‘트랜싯’(transit) 현상을 통해 밝혀냈는데 일반적으로 행성은 스스로 빛을 내지 못하기 때문에 주위 별 빛으로 그 존재가 확인된다. 행성이 항성 앞을 지나가는 경우 잠시 빛이 잠식되는 현상이 발견되는데 이같은 현상을 트랜싯이라 부른다. 연구를 이끈 스테판 케인 박사는 "만약 이번에 트랜싯을 관측하지 못했다면 적어도 2066년까지 케플러-453b를 발견하지 못했을 것" 이라면서 "적절한 타이밍을 잡지못해 행성을 찾지 못했을 뿐 우주에는 우리가 생각하는 것 이상의 수많은 쌍성 행성들이 존재한다"고 설명했다. 이어 "만약 케플러-453b가 지구와 같은 바위형 위성(달)을 가지고 있다면 골디락스 존에 속하기 때문에 그 안에 외계 생명체가 존재할 가능성도 있다"고 덧붙였다. 한편 지난해 미국 서던 코네티컷 주립 대학교 연구팀은 기묘한 모습의 타투인 행성이 전체 외계행성의 50%에 달할만큼 우주에 흔하디 흔하다는 연구결과를 발표한 바 있다. 이 연구를 이끈 엘리어트 호르히 박사는 “일반적인 예상보다 쌍성계 행성이 훨씬 많다는 것은 매우 흥미로운 일”이라면서 “아마 하나의 태양이 지면 다른 태양이 떠오르는 현상이 발생할 것으로 보이며 두개의 태양이 그 행성에 어떤 영향을 미칠지는 알 수 없다”고 밝혔다. 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

지금으로부터 대략 8억 5,000만 년 전에서 6억 3,500만 년 전 지구는 매우 추운 기후였다. 당시의 지층을 연구하던 과학자들은 여기서 당시 적도 지역까지 빙하가 발달했다는 증거를 찾아냈다. 신원생대 크리요지니아기(Cryogenian period)라고 불리는 이 시기의 지구는 너무나 추운 나머지 거대한 눈덩이와 같은 상태였다. 일부 과학자들은 이 시기의 지구에 눈덩이 지구(snowball earth)라는 별명을 붙였다. 하지만 실제로 이 시기의 지구가 얼마나 추웠는지에 대해서는 아직도 논쟁거리다. 일부 과학자들은 눈덩이 지구 시기의 지구가 적도 근방의 바다까지 두께 1km의 얼음으로 덥힌 얼음 세계였다고 주장한다. 그러나 지구가 당시 이렇게 심각하게 얼어붙어야 하는 이유가 명확하지 않고 이런 두꺼운 얼음을 녹이기 위해서는 이산화탄소의 대기 중 농도가 현재의 수백 배에 달해야 하는 데, 실제로 그랬다는 증거가 부족하다. 미국항공우주국(NASA)의 우주 생물학 프로그램의 지원을 받은 컬럼비아 대학의 지질학자 린다 솔(Linda Sohl)과 그녀의 동료들은 당시 지구가 얼마나 추웠는지를 검증하기 위해서 NASA의 NASA/GISS Earth System Model (ModelE2-R)를 이용해서 시뮬레이션을 시행했다. 그 결과 좀 더 가능성 있는 모델은 모든 바다가 얼어붙은 거대한 얼음 덩어리 지구보다 적도 지방의 일부 바다는 표면이 녹아 있는 형태의 모델이었다. 마치 얼음 덩어리가 떠다니는 남극과 북극해의 바다 같은 환경이었다는 것이다. 연구팀은 여기에 슬러시볼(slushball) 지구라는 별명을 붙였다. 이 모델은 기존의 모델에 비해 당시의 혹독한 기후에서도 생명체가 살아남았고 지구가 다시 쉽게 해동되었다는 사실을 잘 설명할 수 있다. 눈덩이든 슬러시든 간에 당시 지구는 정말 혹독하게 추운 날씨였다. 이런 지구의 기온을 녹인 것은 대기 중 증가한 이산화탄소 덕분이라는 가설이 유력하다. 화산 활동을 통해 나온 이산화탄소의 대기 중 농도가 높아지면서 온실 효과가 강해져 거대한 얼음 세계를 녹인 것이다. 이렇게 온난해진 지구는 다음 시대인 에디아카라 시기에 다양한 다세포 동물이 발전하는 무대가 된다. 여기에서 한 가지 더 흥미로운 이야기는 지구 역시 과거에 항상 온난한 기후는 아니었다는 것이다. 어쩌면 다른 외계 행성 역시 마찬가지일 수 있다. 연구를 지원한 NASA와 솔 박사를 포함한 연구팀은 현재 우리가 생각하는 생존권(habitable zone, 생명체가 존재 가능하다고 보는 외계 행성)이 생각보다 더 넓어질 수 있다고 생각하고 있다. 지구 생명체도 혹독한 추위를 이겨내고 생존했다. 그렇다면 반드시 지구와 비슷한 기후를 가진 행성에만 생명체가 있는 것은 아닐 수도 있다. 생명체가 살 수 있는 범위는 어쩌면 우리의 상상보다 훨씬 넓을지 모른다. 사진=포토리아 고든 정 통신원 jjy0501@naver.com

바이러스가 상기도(上氣道) 점막을 침범하면 가래가 생기고 따끔거리며 기침이 나는 것처럼 눈도 감기에 걸린다. 여름철 유행하는 결막염은 쉽게 말해 눈이 걸리는 감기다. 대체로 아데노바이러스에 감염됐을 때 결막염이 발생하는데, 이 바이러스는 감기의 원인균이기도 하다. 결막염은 아직 바이러스를 죽일 수 있는 약이 개발되지 않아 감기처럼 어느 정도 앓고 나서야 진정된다. 잠복기는 1주일 정도다. 대개 3~4주면 낫는다. 결막은 흰자위와 눈꺼풀의 안쪽을 덮은 투명한 보호막으로, 이곳이 바이러스에 감염돼 염증이 생기면 충혈, 눈물, 눈곱, 이물감, 안구통, 눈부심, 시력저하가 발생한다. 먼저 눈이 충혈되고 눈 속에 모래가 들어간 것처럼 껄끄러운 이물감이 생긴다. 증상에 따라 심한 통증을 동반하며 눈물이 많이 흐르고 진득한 눈곱이 낀다. 환자에 따라 귀밑의 임파선이 부어 통증을 느끼기도 하고 감기 증상이 오기도 한다. 염증이 결막에 생기면 결막염, 각막(검은 동자)을 침범하면 각막염이라고 한다. 결막과 각막에 동시에 염증이 생기면 각결막염이라고 부른다. 보통 처음에는 한쪽 눈에 증상이 나타나고 며칠 후 반대쪽 눈에 증상이 나타난다. 두 번째 눈의 증상은 처음 발병한 눈보다는 가볍다. 증상이 진행되면서 염증이 각막에도 생기면 투명한 각막 군데군데 혼탁이 생겨 심하면 시력이 떨어지게 된다. 각막 혼탁은 통상 수개월이 지나야 서서히 없어진다. 이보다 증상이 좀 더 심한 눈병은 예전에 ‘아폴로 눈병’으로 불렸던 출혈성결막염이다. 말 그대로 흰자위에 출혈이 생기면서 눈 전체가 새빨갛게 충혈되고 전염력이 유행성결막염보다 강하다. 유행성결막염과 달리 엔테로바이러스나 콕사키바이러스가 원인으로, 1969년 아폴로 우주선이 달에 착륙한 해에 크게 유행해 아폴로 눈병이란 별명을 얻게 됐다. 급성 출혈성결막염은 대개 2~3주면 특별한 합병증 없이 낫는다. 유행성결막염보다 치료가 빠르다. 다만 김명준 서울아산병원 안과 교수는 “헤르페스 각막염이나 포도막염과 같이 눈에 심각한 합병증이나 후유증을 가져오는 질환도 증상이 비슷할 수 있어 반드시 안과의사의 진료를 받아야 한다”고 강조했다. 유행성결막염 환자는 자신의 치료에도 신경을 써야 하지만 주위 사람들에게 병을 옮기지 않도록 각별히 주의해야 한다. 발병 후 약 2주일쯤 전염력이 있어 이 기간에는 수영장, 목욕탕 등 북적대는 곳에 가지 않는 게 좋다. 진경현 경희의료원 안과 교수는 “결막염이 유행할 무렵 많은 사람이 모인 장소에 갈 때는 손을 비누로 자주 씻고, 눈병에 걸린 사람과 같이 지낸다면 수건과 공동집기는 따로 써야 한다”고 조언했다. 9일 국민건강보험공단에 따르면 지난해 각막염 등으로 병원을 찾은 사람은 여성이 남성의 2배 정도다. 특히 10~20대 여성 환자가 많다. 박종운 국민건강보험 일산병원 안과 교수는 “젊은 여성의 경우 서클렌즈, 콘택트렌즈를 많이 사용해 각막염 환자가 많은 것으로 보인다”며 “렌즈보다 안경을 착용해야 감염 가능성과 염증을 줄일 수 있다”고 설명했다. 유행성각결막염은 그래도 한철 유행으로 끝나는 경우가 많지만, 알레르기성결막염은 사시사철 때를 가리지 않고 나타나 환자를 괴롭힌다. 꽃가루, 동물의 털, 음식물, 비누, 화장품, 먼지, 곰팡이 등 원인물질의 자극에 의해 결막염 증상이 생기는 것을 알레르기성결막염이라고 한다. 일반적인 결막염 증상 외에도 환자에 따라선 눈부심을 호소하기도 한다. 알레르기성결막염은 자신의 알레르기 질환을 잘 파악하고 원인물질을 피하는 게 최선의 예방법이다. 세종 이현정 기자 hjlee@seoul.co.kr

우리 태양계에 가장 가까운 항성인 알파 센타우리B에서 독특한 방식으로 반사되는 빛을 감지해냈으며, 이를 통해 식물과 동물이 생존할 수 있는 새로운 ‘녹색 별’을 찾을 가능성이 높아졌다는 연구결과가 발표됐다. 독일 프라이부르크대학교 연구진은 지구에서 4.37광년 떨어진 곳에 위치한 알파 센타우리 항성계에서 ‘색소’성분을 발견했다. 이 색소 성분은 나뭇잎이 광합성 할 때, 또는 유기체가 광합성을 할 때 사용하는 것으로, 고등녹색식물, 각종 시아노박테리아, 조류, 광합성세균 등 광합성생물에 들어있다. 일반적으로 나뭇잎이 초록색을 띠는 것은 나뭇잎에 든 엽록소 색소가 태양으로부터 나오는 빛의 파장 중 녹색빛을 흡수하지 않고 반사하기 때문으로 알려져 있다. 연구진들은 알파 세타우리B에서 반사되는 빛이 이러한 광합성 작용 중 흡수되지 못하고 반사되는 색소에 의한 것으로 추정하고 있다. 지금까지는 대다수의 연구진이 외계생명체를 찾기 위해 타 행성에서 발생되는 무선 신호를 탐지하는 방법을 이용했다면, 광합성으로 인해 반사되는 빛을 탐색하고 이를 통해 외계생명체의 존재 가능성을 연구하는 것은 ‘녹색 별’을 찾기 위한 새로운 방식이 될 수 있을 것으로 기대를 모으고 있다. 실제 일부 우주생물학자들은 광합성 유기체로 인해 발생하는 빛 또는 색소의 존재를 찾아냄으로서 생명체가 존재 가능한 외계 행성을 탐색하는데 주력하고 있다. 광합성 색소가 있는 것으로 추정되는 알파 센타우리B는 센타우루스자리에서 가장 밝은 별로, 태양보다 온도가 낮고 차가운 오렌지색 왜성이다. 현재 기술로 가장 빠른 우주선을 탄다 해도 약 8만 년이 걸리는 이 행성은 상대적으로 가까운 거리 때문에 성간여행을 소재로 한 과학소설이나 비디오 게임의 소재로 자주 등장한다. 학계에서는 성간여행이 현실화 될 경우 가장 먼저 방문이 가능한 후보 중 하나로 꼽는 별이기도 하다. 프라이부르크대학 연구진은 “빛을 이용해 생물에게 에너지원이 되어주는 광합성 작용은 초기 지구 생물체의 진화에 큰 역할을 했다. 광합성과 같은 에너지원을 찾는 것은 거주 가능한 태양계 밖의 행성을 찾는데 도움이 된다”고 설명했다. 이어 “다만 지구에서 먼 별의 표면에서 광합성의 흔적을 찾기 위해서는 지금보다 더욱 높은 기술력을 탑재한 망원경이 개발이 필수적”이라고 덧붙였다. 자세한 연구결과는 국제천문학저널(International Journal of Astrobiology) 최신호에 실렸다. 　 송혜민 기자 huimin0217@seoul.co.kr

우리 태양계에 가장 가까운 항성인 알파 센타우리B에서 독특한 방식으로 반사되는 빛을 감지해냈으며, 이를 통해 식물과 동물이 생존할 수 있는 새로운 ‘녹색 별’을 찾을 가능성이 높아졌다는 연구결과가 발표됐다. 독일 프라이부르크대학교 연구진은 지구에서 4.37광년 떨어진 곳에 위치한 알파 센타우리 항성계에서 ‘색소’성분을 발견했다. 이 색소 성분은 나뭇잎이 광합성 할 때, 또는 유기체가 광합성을 할 때 사용하는 것으로, 고등녹색식물, 각종 시아노박테리아, 조류, 광합성세균 등 광합성생물에 들어있다. 일반적으로 나뭇잎이 초록색을 띠는 것은 나뭇잎에 든 엽록소 색소가 태양으로부터 나오는 빛의 파장 중 녹색빛을 흡수하지 않고 반사하기 때문으로 알려져 있다. 연구진들은 알파 세타우리B에서 반사되는 빛이 이러한 광합성 작용 중 흡수되지 못하고 반사되는 색소에 의한 것으로 추정하고 있다. 지금까지는 대다수의 연구진이 외계생명체를 찾기 위해 타 행성에서 발생되는 무선 신호를 탐지하는 방법을 이용했다면, 광합성으로 인해 반사되는 빛을 탐색하고 이를 통해 외계생명체의 존재 가능성을 연구하는 것은 ‘녹색 별’을 찾기 위한 새로운 방식이 될 수 있을 것으로 기대를 모으고 있다. 실제 일부 우주생물학자들은 광합성 유기체로 인해 발생하는 빛 또는 색소의 존재를 찾아냄으로서 생명체가 존재 가능한 외계 행성을 탐색하는데 주력하고 있다. 광합성 색소가 있는 것으로 추정되는 알파 센타우리B는 센타우루스자리에서 가장 밝은 별로, 태양보다 온도가 낮고 차가운 오렌지색 왜성이다. 현재 기술로 가장 빠른 우주선을 탄다 해도 약 8만 년이 걸리는 이 행성은 상대적으로 가까운 거리 때문에 성간여행을 소재로 한 과학소설이나 비디오 게임의 소재로 자주 등장한다. 학계에서는 성간여행이 현실화 될 경우 가장 먼저 방문이 가능한 후보 중 하나로 꼽는 별이기도 하다. 프라이부르크대학 연구진은 “빛을 이용해 생물에게 에너지원이 되어주는 광합성 작용은 초기 지구 생물체의 진화에 큰 역할을 했다. 광합성과 같은 에너지원을 찾는 것은 거주 가능한 태양계 밖의 행성을 찾는데 도움이 된다”고 설명했다. 이어 “다만 지구에서 먼 별의 표면에서 광합성의 흔적을 찾기 위해서는 지금보다 더욱 높은 기술력을 탑재한 망원경이 개발이 필수적”이라고 덧붙였다. 자세한 연구결과는 국제천문학저널(International Journal of Astrobiology) 최신호에 실렸다. 　 송혜민 기자 huimin0217@seoul.co.kr

지난 6월, 화성과 목성 사이에 위치한 왜행성 세레스(Ceres) 표면에서 정체불명의 피라미드 형태 봉우리가 포착돼 학계의 관심을 불러 모은 가운데, 약 한달 여 만에 이 ‘피라미드 봉우리’의 3D 이미지가 새롭게 공개됐다. 영국 일간지 데일리메일의 6일자 보도에 따르면 이번 이미지는 미국항공우주국(이하 NASA)의 소행성 무인탐사선 던(Dawn)호가 찍은 것으로, 과학계를 떠들썩하게 했던 피라미드 봉우리의 급경사와 밝게 빛나는 부분을 생생하게 담고 있다. 이 피라미드 형태를 띤 봉우리의 높이는 6㎞ 정도로 추정된다. 이 봉우리를 제외한 다른 지형에는 이처럼 우뚝 솟은 곳이 전혀 존재하지 않는다는 점도 특징 중 하나로 꼽힌다. 던 탐사선 팀 멤버이자 미국 애리조나대학 달‧행성 연구소(Lunar and Planetary Laboratory)의 지질학자인 폴 쉔크 박사는 “우리가 지금까지 모은 세레스의 데이터 중, 이 봉우리는 가장 높은 지형에 속한다”면서 “일반적으로 타 행성에서 주로 발견할 수 있는 크레이터와도 다른 점이 있다”고 설명했다. 이번 3D촬영의 분석 결과, 세레스의 거대 분화구의 표면이 평평하고 부드럽다는 사실도 밝혀졌다. 역시 던 탐사선이 보내온 사진을 분석한 미국 콜로라주 볼더에 있는 사우스웨스트연구소 시몬 마치 연구원은 “‘커완’으로 불리는 약 300㎞ 크기의 거대 분화구 표면은 매우 평평하고 매끄러우며, 이는 약 10억 년 전에 생긴 것으로 추정된다”고 밝혔다. 세레스는 현재 46억 년 전에 생겨난 것으로 학계는 보고 있다. 전문가들은 이를 통해 분화구 표면 형성과정에서 표면 아래 ‘얼음주머니’가 존재했을 것으로 추측하고 있다. 학계의 관심을 사로잡았던 '미스터리 흰색 빛'에 대한 단서도 공개됐다. 지난 주 NASA 에임스 연구 센터(Ames Research Center)의 크리스 러셀 박사는 "세레스에서 밝게 빛나는 부분은 얼음이 아닌, 특정한 시간대에 관찰할 수 있는 아지랑이의 일종으로 추측된다"고 밝혔다. 한편 세레스는 1801년에 처음 발견됐으며, 2006년 국제천문연맹(IAU)에 의해 왜행성으로 재분류됐다. 왜행성은 태양계를 도는 천체로 다른 행성의 위성이 아니며 중력을 유지할 수 있는 질량을 가진다는 특징이 있다. 세레스를 관찰하는 던 탐사선은 2007년 발사된 뒤 지난 3월부터 세레스 궤도에 안착해 데이터를 전송하고 있다. 송혜민 기자 huimin0217@seoul.co.kr

옆으로 누워 자는 게 알츠하이머 치매나 파킨슨병 예방에 좋다는 연구 결과가 나왔다. 낮 동안 뇌에 쌓인 노폐물이 효과적으로 청소되는 원리다. 미국 뉴욕 스토니브룩대 의대 마취과 전문의인 헬렌 벤베니스트 박사는 옆으로 누워 자는 게 신경퇴행성 질환 예방에 효과적이란 보고를 신경과학 저널에 발표했다고 메디컬 뉴스 투데이가 6일 보도했다. 이 같은 결과는 쥐 실험을 통해 얻어졌다. 벤베니스트 박사 연구팀은 쥐를 3그룹으로 나눠 각각 옆으로, 똑바로, 엎드려 눕힌 뒤 자기공명영상(MRI) 촬영을 해 옆으로 잘 때 노폐물이 가장 많이 제거된다는 실험 결과를 얻었다. 연구팀은 “옆으로 잘 때 ‘글림프 시스템’이 효과적으로 작동하기 때문”이라고 원인을 설명했다. 뇌가 활동하는 동안 노폐물이 쌓이는데, 이렇게 오염된 뇌척수액을 오염되지 않은 간질액으로 교환하는 글림프 시스템이 옆으로 잘 때 잘 작동한다는 것이다. 사람이나 동물이나 옆으로 자는 게 익숙해 이 자세에서 숙면이 이뤄져 노폐물 제거율이 높아졌을 가능성도 연구팀은 배제하지 않았다. 연구팀 관계자는 “인간은 물론 심지어 야생동물도 옆으로 자는 경우가 반듯이 누워 자는 경우보다 빈번하게 관찰됐다”며 “옆으로 자는 것은 사실 매우 익숙한 잠자리 자세”라고 설명했다. 한편 이번 연구를 통해 뇌에 쌓인 노폐물을 제거해 준다는 잠의 역할도 거듭 확인됐다. 역으로 잠이 모자라면 뇌의 노폐물이 제거되지 못해 치매와 파킨슨병에 걸릴 위험이 커진다는 결론이 나오게 된다. 홍희경 기자 saloo@seoul.co.kr

미 우주항공국(NASA)의 뉴호라이즌 탐사선은 이제는 왜행성(dwarf planet)으로 강등된 명왕성의 모습을 밝혀냈다. 과학자들은 태양계 저 멀리 있는 얼음 천체들을 처음으로 가까운 거리에서 볼 수 있었다. 하지만 아직 왜행성이라 불리는 천체 가운데 실제로 탐사선을 보내 확인한 장소는 세레스와 명왕성이 유일하다. 명왕성보다 더 먼 곳에는 아직도 많은 왜행성이 탐사를 기다리고 있다. 이 중에서 명왕성의 행성 지위를 끌어내리는 데 크게 이바지한 천체가 바로 에리스(Eris)이다. 에리스는 과거 명왕성보다 약간 더 크다고 생각되었고 이로 인해 명왕성의 지위가 모호해졌다. 여기에 에리스 같은 천체가 여럿 있다는 증거가 발견되면서 결국 천문학자들은 새로 발견된 모든 천체를 행성으로 인정하든가 아니면 명왕성을 행성의 위치에서 끌어내리는 두 가지 선택에 직면했다. 결국, 천문학자들은 명왕성을 왜행성으로 격하시켜 문제를 해결했다. - 명왕성보다 크다? 에리스의 발견은 2005년 1월로 거슬러 올라간다. 천문학자 마이크 브라운(Mike Brown)과 그의 동료들은 그해 1월 29일, 2003년 얻어진 이미지를 분석하다 에리스를 비롯한 왜행성을 발견하게 된다. 그리고 그해 10월에는 다시 에리스가 디스노미아(Dysnomia)라는 위성을 거느리고 있다는 사실이 밝혀졌다. 이를 이용해서 천문학자들은 에리스의 질량을 알 수 있었다. 그런데 이 결과가 문제였다. 에리스의 질량을 측정해보니 명왕성의 질량보다 27%나 더 컸다. 하지만 이것만으로 에리스가 명왕성보다 더 크다고 말할 수는 없다. 밀도가 더 높을 수도 있기 때문이다. 2005년, 발견 직후 허블 우주 망원경 측정 결과는 지름이 2,397km인 것으로 나타났다. 이는 명왕성보다 약간 큰 지름이다. 이렇게 되면 명왕성을 행성에서 끌어내리든지 에리스를 새로운 행성으로 인정하지 않으면 안 된다. 결론은 앞서 말한 대로다. 그런데 사실 에리스처럼 멀리 떨어진 천체는 정확한 지름을 구하기가 쉽지 않다. 가장 큰 왜행성이 된 에리스에 대한 정밀관측이 이어졌고 나중에 얻은 결론은 처음 관측보다 조금 작은 것으로 나타났다. 그리고 사실 명왕성은 생각보다 약간 크다는 사실이 뉴호라이즌의 탐사 결과 밝혀졌다. 지금 결론은 이 둘은 거의 비슷한 크기거나 명왕성이 약간 큰 것으로 보고 있다. 이렇게 되면 왜행성으로 강등된 명왕성이 억울할 것 같지만, 사실 그렇지 않은 게 현재까지 관측으로 이 둘은 판별이 어려울 만큼 크기가 비슷하고 질량은 분명히 에리스가 더 크기 때문이다. 결국, 둘 다 행성으로 인정하지 않을 거면 그냥 둘 다 행성보다 작은 천체로 보는 것이 옳다. 그리고 이렇게 분류하면 이 둘보다 약간 작은 왜행성들도 한꺼번에 행성으로 인정해야 하는 문제도 피해갈 수 있다. - 태양계 저 멀리의 하얀 얼음 세상 명왕성은 태양계의 행성과 비교해서 길쭉한 타원 궤도를 공전한다. 에리스는 이보다 더해서 태양에서 가장 가까운 근일점이 37.91AU(1AU는 지구 - 태양 거리로 약 1.5억km), 가장 먼 원일점이 97.65AU에 달한다. 공전주기는 무려 558년이다. 1977년 원일점을 돌았기 때문에 현재 거리는 명왕성의 거의 3배에 달하는 셈이다. 태양에 가장 가까이 오는 시점은 2256년에서 2258년이다. 이렇게 먼 거리에 있어서 에리스는 매우 관측이 어렵고 탐사선을 보내는 일도 쉽지 않다. 그런데도 많은 과학자 그룹이 가장 강력한 망원경을 동원해 이 천체를 연구했다. 과학자들은 적어도 에리스가 명왕성과 표면색이 다르다는 점은 알고 있다. 명왕성의 옅은 대기는 태양 에너지와 반응해서 톨린(tholin)이라는 분자를 만드는데, 이로 인해 표면이 적갈색 내지는 옅은 붉은색으로 보인다. 그러나 에리스는 이런 반응이 일어나기에는 너무 멀고 온도가 낮아서 거의 흰색에 가까운 표면을 가진 얼음 천체이다. 참고로 에리스의 표면 온도는 -243.2°C에서 -217.2°C 사이이다. 그야말로 극저온의 얼음 세상인 셈이다. 다만 태양에서 거리가 멀기 때문에 낮에도 어두운 얼음 세상이다. 이 어두운 얼음 세상에도 친구는 있다. 명왕성이 카론을 비롯한 위성을 거느리는 것과 같이 에리스도 디스노미아라는 위성이 있다. 이 위성은 에리스의 1/5 정도 크기로 지름이 340km 정도다. 3만 7천km 거리에서 에리스를 16일 정도 주기로 공전하는데, 크기나 주기로 봤을 때 지구 - 달의 축소 모형 같은 생김새다. 물론 명왕성과 마찬가지로 에리스 역시 다른 위성을 거느리고 있을 가능성도 있다. 다만 현재 거리가 멀어 확인이 어려운 상태다. - 에리스 너머엔 뭐가 있을까? NASA의 뉴호라이즌스호는 명왕성까지 가는 데 9년이 걸렸다. 같은 속도로 에리스까지 가려면 수십 년의 시간이 필요할 것이다. 이런 이유로 현재 기술로 에리스 탐사선을 발사하는 일은 어렵다. 이미 과학자들은 에리스 이외에 비교적 큰 천체들을 명왕성 궤도 너머에서 다수 발견했다. 하지만 이 천체 가운데 에리스와 명왕성보다 더 큰 것은 아직 없다. 물론 아직 발견되지 않은 천체가 더 많을 것이기 때문에 더 큰 천체가 어딘가 숨어있을 가능성은 충분하다. 당분간 이 천체들을 탐사할 우주선은 거리 때문에 발사가 어렵다. 대신 앞으로 발사될 제임스 웹 우주 망원경과 지상에 건설될 대형 망원경을 통해서 더 상세한 관측은 가능하다. 미래에 에리스보다 더 멀리 떨어진 더 큰 왜행성이나 사실상 행성 급의 천체가 발견될 가능성도 있다. 과학은 과연 거기에 무엇이 존재하는가 하는 질문에 답하기 위해 발전했다. 앞으로도 그 발전은 계속될 것이다. 고든 정 통신원 jjy0501@naver.com

400여 년 동안이나 과학자들 사이에서 수수께끼로 남아있는 토성의 고리 ‘정체’의 일부가 밝혀졌다는 주장이 제기됐다. 영국 레스터대학 연구진은 최근 발표한 논문에서 “토성 고리를 구성하는 입자의 분포 특징을 알아냈다. 특히 이번 연구를 통해 토성 고리의 입자에서 볼 수 있는 특징이 토성뿐만 아니라 고리를 가진 다른 행성에게도 적용할 수 있을 것으로 보인다”고 설명했다. 일반적으로 토성의 고리를 구성하는 대부분은 얼음이며 소수는 바위인 것으로 알려져 있다. 다만 이러한 구성요소들의 입자 크기는 매우 다양한데, 이는 자연적으로 생겨난 것이 아닌, 매우 오래 전 입자들의 충돌로 인해 생겨난 것이라고 연구진은 주장했다. 실제 토성 고리를 구성하는 입자는 수 마이크로미터에서 크게는 10m 까지 다양한데, 사실 눈으로 확인할 수 있을 정도로 큰 입자는 매우 드물고 대부분은 육안으로 관찰하기 어려울 정도로 작은 것이 특징이다. 이번 연구에서 발견한 것은 이 다양한 크기의 입자의 ‘분포형태’다. 연구진에 따르면 크기가 1m인 입자의 양은 크기가 2m인 입자의 양에 비해 8배, 크기가 3m인 입자의 양에 비해 27배 더 많다. 즉, 토성의 고리에는 다양한 크기의 입자가 존재하며, 특히 크기가 작은 입자가 압도적으로 많다는 것. 크기가 큰 입자는 느린 속도로 다른 입자와 충돌하고 이 과정에서 작은 입자들이 생겨난다. 작은 입자들은 빠르게 움직이며 또 다른 입자들과 충돌을 빚고 이 과정에서 더 작은 입자들이 발생한다. 연구를 이끈 레스터대학의 니콜라이 브릴리안토브 박사는 “이러한 현상에서 특정한 수학적 법칙을 찾을 수 있다. 토성의 고리를 구성하는 입자들은 크기별로 각각의 특정한 분포형태를 가지고 있는 것”이라면서 “이를 목성이나 해왕성 등 고리를 가진 다른 행성에게도 적용해 보면 그들의 형성 과정을 연구하는데 도움이 될 것으로 보인다”고 기대했다. 한편 이번 연구결과는 미국 국립과학원회보(The Journal Proceedings of National Academy of Science) 최신호에 실렸다. 　 송혜민 기자 huimin0217@seoul.co.kr

지난 6월, 화성과 목성 사이에 위치한 왜행성 세레스(Ceres) 표면에서 정체불명의 피라미드 형태 봉우리가 포착돼 학계의 관심을 불러 모은 가운데, 약 한달 여 만에 이 ‘피라미드 봉우리’의 3D 이미지가 새롭게 공개됐다. 영국 일간지 데일리메일의 6일자 보도에 따르면 이번 이미지는 미국항공우주국(이하 NASA)의 소행성 무인탐사선 던(Dawn)호가 찍은 것으로, 과학계를 떠들썩하게 했던 피라미드 봉우리의 급경사와 밝게 빛나는 부분을 생생하게 담고 있다. 이 피라미드 형태를 띤 봉우리의 높이는 6㎞ 정도로 추정된다. 이 봉우리를 제외한 다른 지형에는 이처럼 우뚝 솟은 곳이 전혀 존재하지 않는다는 점도 특징 중 하나로 꼽힌다. 던 탐사선 팀 멤버이자 미국 애리조나대학 달‧행성 연구소(Lunar and Planetary Laboratory)의 지질학자인 폴 쉔크 박사는 “우리가 지금까지 모은 세레스의 데이터 중, 이 봉우리는 가장 높은 지형에 속한다”면서 “일반적으로 타 행성에서 주로 발견할 수 있는 크레이터와도 다른 점이 있다”고 설명했다. 이번 3D촬영의 분석 결과, 세레스의 거대 분화구의 표면이 평평하고 부드럽다는 사실도 밝혀졌다. 역시 던 탐사선이 보내온 사진을 분석한 미국 콜로라주 볼더에 있는 사우스웨스트연구소 시몬 마치 연구원은 “‘커완’으로 불리는 약 300㎞ 크기의 거대 분화구 표면은 매우 평평하고 매끄러우며, 이는 약 10억 년 전에 생긴 것으로 추정된다”고 밝혔다. 세레스는 현재 46억 년 전에 생겨난 것으로 학계는 보고 있다. 전문가들은 이를 통해 분화구 표면 형성과정에서 표면 아래 ‘얼음주머니’가 존재했을 것으로 추측하고 있다. 학계의 관심을 사로잡았던 '미스터리 흰색 빛'에 대한 단서도 공개됐다. 지난 주 NASA 에임스 연구 센터(Ames Research Center)의 크리스 러셀 박사는 "세레스에서 밝게 빛나는 부분은 얼음이 아닌, 특정한 시간대에 관찰할 수 있는 아지랑이의 일종으로 추측된다"고 밝혔다. 한편 세레스는 1801년에 처음 발견됐으며, 2006년 국제천문연맹(IAU)에 의해 왜행성으로 재분류됐다. 왜행성은 태양계를 도는 천체로 다른 행성의 위성이 아니며 중력을 유지할 수 있는 질량을 가진다는 특징이 있다. 세레스를 관찰하는 던 탐사선은 2007년 발사된 뒤 지난 3월부터 세레스 궤도에 안착해 데이터를 전송하고 있다. 송혜민 기자 huimin0217@seoul.co.kr

미 우주항공국(NASA)의 뉴호라이즌 탐사선은 이제는 왜행성(dwarf planet)으로 강등된 명왕성의 모습을 밝혀냈다. 과학자들은 태양계 저 멀리 있는 얼음 천체들을 처음으로 가까운 거리에서 볼 수 있었다. 하지만 아직 왜행성이라 불리는 천체 가운데 실제로 탐사선을 보내 확인한 장소는 세레스와 명왕성이 유일하다. 명왕성보다 더 먼 곳에는 아직도 많은 왜행성이 탐사를 기다리고 있다. 이 중에서 명왕성의 행성 지위를 끌어내리는 데 크게 이바지한 천체가 바로 에리스(Eris)이다. 에리스는 과거 명왕성보다 약간 더 크다고 생각되었고 이로 인해 명왕성의 지위가 모호해졌다. 여기에 에리스 같은 천체가 여럿 있다는 증거가 발견되면서 결국 천문학자들은 새로 발견된 모든 천체를 행성으로 인정하든가 아니면 명왕성을 행성의 위치에서 끌어내리는 두 가지 선택에 직면했다. 결국, 천문학자들은 명왕성을 왜행성으로 격하시켜 문제를 해결했다. - 명왕성보다 크다? 에리스의 발견은 2005년 1월로 거슬러 올라간다. 천문학자 마이크 브라운(Mike Brown)과 그의 동료들은 그해 1월 29일, 2003년 얻어진 이미지를 분석하다 에리스를 비롯한 왜행성을 발견하게 된다. 그리고 그해 10월에는 다시 에리스가 디스노미아(Dysnomia)라는 위성을 거느리고 있다는 사실이 밝혀졌다. 이를 이용해서 천문학자들은 에리스의 질량을 알 수 있었다. 그런데 이 결과가 문제였다. 에리스의 질량을 측정해보니 명왕성의 질량보다 27%나 더 컸다. 하지만 이것만으로 에리스가 명왕성보다 더 크다고 말할 수는 없다. 밀도가 더 높을 수도 있기 때문이다. 2005년, 발견 직후 허블 우주 망원경 측정 결과는 지름이 2,397km인 것으로 나타났다. 이는 명왕성보다 약간 큰 지름이다. 이렇게 되면 명왕성을 행성에서 끌어내리든지 에리스를 새로운 행성으로 인정하지 않으면 안 된다. 결론은 앞서 말한 대로다. 그런데 사실 에리스처럼 멀리 떨어진 천체는 정확한 지름을 구하기가 쉽지 않다. 가장 큰 왜행성이 된 에리스에 대한 정밀관측이 이어졌고 나중에 얻은 결론은 처음 관측보다 조금 작은 것으로 나타났다. 그리고 사실 명왕성은 생각보다 약간 크다는 사실이 뉴호라이즌의 탐사 결과 밝혀졌다. 지금 결론은 이 둘은 거의 비슷한 크기거나 명왕성이 약간 큰 것으로 보고 있다. 이렇게 되면 왜행성으로 강등된 명왕성이 억울할 것 같지만, 사실 그렇지 않은 게 현재까지 관측으로 이 둘은 판별이 어려울 만큼 크기가 비슷하고 질량은 분명히 에리스가 더 크기 때문이다. 결국, 둘 다 행성으로 인정하지 않을 거면 그냥 둘 다 행성보다 작은 천체로 보는 것이 옳다. 그리고 이렇게 분류하면 이 둘보다 약간 작은 왜행성들도 한꺼번에 행성으로 인정해야 하는 문제도 피해갈 수 있다. - 태양계 저 멀리의 하얀 얼음 세상 명왕성은 태양계의 행성과 비교해서 길쭉한 타원 궤도를 공전한다. 에리스는 이보다 더해서 태양에서 가장 가까운 근일점이 37.91AU(1AU는 지구 - 태양 거리로 약 1.5억km), 가장 먼 원일점이 97.65AU에 달한다. 공전주기는 무려 558년이다. 1977년 원일점을 돌았기 때문에 현재 거리는 명왕성의 거의 3배에 달하는 셈이다. 태양에 가장 가까이 오는 시점은 2256년에서 2258년이다. 이렇게 먼 거리에 있어서 에리스는 매우 관측이 어렵고 탐사선을 보내는 일도 쉽지 않다. 그런데도 많은 과학자 그룹이 가장 강력한 망원경을 동원해 이 천체를 연구했다. 과학자들은 적어도 에리스가 명왕성과 표면색이 다르다는 점은 알고 있다. 명왕성의 옅은 대기는 태양 에너지와 반응해서 톨린(tholin)이라는 분자를 만드는데, 이로 인해 표면이 적갈색 내지는 옅은 붉은색으로 보인다. 그러나 에리스는 이런 반응이 일어나기에는 너무 멀고 온도가 낮아서 거의 흰색에 가까운 표면을 가진 얼음 천체이다. 참고로 에리스의 표면 온도는 -243.2°C에서 -217.2°C 사이이다. 그야말로 극저온의 얼음 세상인 셈이다. 다만 태양에서 거리가 멀기 때문에 낮에도 어두운 얼음 세상이다. 이 어두운 얼음 세상에도 친구는 있다. 명왕성이 카론을 비롯한 위성을 거느리는 것과 같이 에리스도 디스노미아라는 위성이 있다. 이 위성은 에리스의 1/5 정도 크기로 지름이 340km 정도다. 3만 7천km 거리에서 에리스를 16일 정도 주기로 공전하는데, 크기나 주기로 봤을 때 지구 - 달의 축소 모형 같은 생김새다. 물론 명왕성과 마찬가지로 에리스 역시 다른 위성을 거느리고 있을 가능성도 있다. 다만 현재 거리가 멀어 확인이 어려운 상태다. - 에리스 너머엔 뭐가 있을까? NASA의 뉴호라이즌스호는 명왕성까지 가는 데 9년이 걸렸다. 같은 속도로 에리스까지 가려면 수십 년의 시간이 필요할 것이다. 이런 이유로 현재 기술로 에리스 탐사선을 발사하는 일은 어렵다. 이미 과학자들은 에리스 이외에 비교적 큰 천체들을 명왕성 궤도 너머에서 다수 발견했다. 하지만 이 천체 가운데 에리스와 명왕성보다 더 큰 것은 아직 없다. 물론 아직 발견되지 않은 천체가 더 많을 것이기 때문에 더 큰 천체가 어딘가 숨어있을 가능성은 충분하다. 당분간 이 천체들을 탐사할 우주선은 거리 때문에 발사가 어렵다. 대신 앞으로 발사될 제임스 웹 우주 망원경과 지상에 건설될 대형 망원경을 통해서 더 상세한 관측은 가능하다. 미래에 에리스보다 더 멀리 떨어진 더 큰 왜행성이나 사실상 행성 급의 천체가 발견될 가능성도 있다. 과학은 과연 거기에 무엇이 존재하는가 하는 질문에 답하기 위해 발전했다. 앞으로도 그 발전은 계속될 것이다. 고든 정 통신원 jjy0501@naver.com

마치 우주에 공기방울이 떠있는 듯 환상적이지만 한편으로는 기괴한 모습의 성운이 포착됐다. 지난 5일(현지시간) 유럽남방천문대(ESO)는 칠레에 위치한 초거대망원경(VLT)으로 촬영한 성운(星雲) 'ESO 378-1'의 모습을 공개했다.　 지구로부터 약 3,250광년 떨어진 바다뱀자리(Hydra)에 위치한 ESO 378-1는 '행성상 성운'(planetary nebula·전체적인 모습이 행성처럼 원형으로 생긴 것)으로 올빼미처럼 생겨 '남방 올빼미 성운'(Southern Owl Nebula)이라는 재미있는 별명도 있다. ESO 378-1의 지름은 약 4광년으로 인간의 머리로 가늠하기 힘들만큼 크지만 사실 우주의 가스 성운 중에서는 작은 축에 속한다. ESO 378-1이 마치 공기방울 혹은 비누거품처럼 보이는 이유는 있다. ESO 378-1 같은 행성상 성운은 죽어가는 별의 가스분출과 팽창으로 생성된다. 초기단계에는 사진에서 보듯 환상적인 모습을 자아내지만 수만 년이 지나면 가스는 사라지고 중심부의 별들도 희미해진다. 결과적으로 화려해 보이는 이 모습은 죽어가는 별들의 마지막 몸부림인 셈. 그렇다면 수만년 후 ESO 378-1는 어떻게 될까? 우주의 시간으로는 짧은 순간인 수만년이 지나면 ESO 378-1는 차갑게 식으며 쪼그라들면서 항성의 진화 종착지인 백색왜성(white dwarf)이 된다. 한가지 특기할 만한 점은 ESO 378-1의 모습이 앞으로 우리 태양의 미래라는 사실이다. 태양 역시 앞으로 70억 년 후면 수소를 다 태운 뒤 바깥 껍질이 떨어져나가 이와 비슷한 행성모양 성운을 만들고 나머지 중심 부분은 수축한 뒤 지구만한 크기의 백색왜성이 될 것으로 예상된다. ESO측은 "역대 ESO 378-1의 사진 중 가장 환상적인 모습을 담고있다" 면서 "행성상 성운의 진화과정에서 수많은 물질이 만들어지면서 결국 새로운 별과, 행성 그리고 생명체가 탄생하는 것" 이라고 밝혔다.　 박종익 기자 pji@seoul.co.kr