-우리가 아는 것과 모르는 것 빅뱅 직후에 무슨 일들이 있어났는가? 아직까지 밝혀지지 않은 빅뱅 직후의 사건에 대해 흥미롭게 정리한 폴 M. 서터의 칼럼을 소개한다. 칼럼은 26일(현지시간) 우주전문 사이트 스페이스닷컴(Space.com)에 게재되었다. 서터 박사는 미국 뉴욕주립 스토니 브룩 대학과 플랫아이언 연구소의 천체물리학자이며, Ask a Spaceman 및 Space Radio의 호스트이자 '우주에서 죽는 방법'(How to Die in Space)의 저자이다.  복숭아만 한 아기 우주 믿거나 말거나 물리학자들은 우주가 빅뱅 직후 불과 몇 초 밖에되지 않았을 때의 상황을 이해하기 위해 대뇌를 혹사하고 있다. 그러나 당시의 상황은 복잡하고, 마땅한 검증 방법이 없는만큼 과학자들의 외로운 싸움은 아직도 계속되고 있다. 하지만 소득이 영 없었던 것은 아니다. 상당한 진전을 이루어내긴 했지만, 그래도 여전히 많이 부분이 베일에 가려져 있다. 미니 블랙홀에서 물질 상호작용에 이르기까지 아기 우주는 엄청 붐비는 장소였다. 일반적인 줄거리부터 훑어보자. 137억 7000만 년 전 갓 태어난 우리 우주는 믿을 수 없을 정도로 뜨겁고 작았다. 온도는 무려 1천조 도, 크기는 복숭아만 했다. 천문학자들이 우리 우주가 탄생 1초 만에 엄청난 속도의 팽창기를 겪었다고 보는데, 이를 인플레이션이라 한다.  이 사건으로 우리 우주는 역사상 가장 혁신적인 시대에 접어들었다. 우리 우주는 이로 인해 순식간에 어마무시하게 커졌다. 천문학자들은 계산서까지 뽑아냈는데, 대략 10 ^ 52제곱 배로 확대된 것으로 나타났다. 이 급속한 팽창 단계가 끝났을 때, 인플레이션을 일으킨 그 무엇(아직도 그것이 무엇인지 우리는 모른다)은 쇠퇴하고, 물질과 방사능이 우주를 가득 채웠다. 그러나 그 과정이 어떠했는지 역시 밝혀지지 않았다.문자 그대로 몇 분 후, 첫 번째 원소가 우주에 나타났다. 이 시간 이전에 우주는 너무 뜨겁고 밀도가 높아서 안정된 어떤 것도 형성할 수 없었고, 쿼크(원자핵의 구성 요소)와 글루온(강한 핵력 운반체)의 거대한 혼합체였다. 그러나 우주가 10분 남짓 지난 후에는 쿼크가 서로 결합하여 최초의 양성자와 중성자를 형성할 수 있을 만큼 충분히 냉각되고 팽창되었다. 양성자와 중성자는 최초의 수소와 헬륨 그리고 약간의 리튬을 만들기 시작했고, 이러한 과정은 수억 년 후 최초의 별과 은하를 만들어내기까지 계속되었다. 첫 번째 원소의 형성으로부터 우주는 계속 팽창하고 냉각되어 결국 플라스마와 중성 기체로 가득 차게 되었다. 이 개괄적인 이야기가 대체로 옳다는 것은 알고 있지만, 특히 첫 번째 원소가 형성되기 이전의 시간에 대해서는 많은 세부사항이 누락되었음을 우리는 알고 있다. 우주가 겨우 몇 초 밖에 되지 않았을 때 일부 물리법칙에 위배되는 사건이 작동했을 수 있다. 그렇다면 현재 우리가 가진 물리학으로는 규명하기 어려울 수도 있지만, 그렇다고 해서 그것을 알아내려는 우리의 시도와 노력을 막지는 못할 것이다. 알려진 '수수께끼'  최근에 출판 전 논문 저장 저널 아카이브(arXiv)에 게재되어 '천체물리학 오픈 저널'에 게재된 논문은 매우 이색적인 초기 우주 시나리오를 설명한다. 예를 들어, 암흑물질에 대한 모든 질문이 망라되어 있다. 우리는 암흑물질이 무엇으로 이루어져 있는지 모르지만 그것이 우주에 있는 물질의 80 % 이상을 차지한다는 것은 알고 있다. 또한 초기 우주의 뜨겁고 진한 수프에서 어떻게 정상 물질이 생성되었는지 잘 알고 있지만, 암흑물질이 언제 어떻게 무대에 등장했는지는 전혀 모르고 있다.태초의 몇 초 안에 나타났을까, 아니면 훨씬 나중에 나타났을까? 암흑물질이 과연 첫 번째 원소로 이어지는 우주 화학을 엉망으로 만들었을까, 아니면 그냥 뒷전에 얌전히 머물러 있었을까? 우리는 모른다. 그리고 인플레이션이 있다. 우리는 이 놀라운 팽창 이벤트에 에너지를 공급한 것이 무엇인지 알지 못하고 있으며, 그 시간이 지속된 이유도, 중단된 이유도 모른다. 아마도 인플레이션은 우리가 가정했던 것보다 오래 지속되어 온전히 1초 동안 작동했을 것으로 보고 있다. 또 다른 상황도 있다. 모든 우주학자들에게 큰 골칫거리가 되고 있는 물질-반물질 비대칭 문제이다. 실험을 통해 물질과 반물질은 완벽하게 대칭적이라는 것을 알 수 있다. 우주 전체에 걸쳐 만들어진 물질의 모든 입자에 해당하는 반물질 입자가 있다. 그러나 현재의 우주를 둘러보면 반물질은 한 줌도 볼 수 없고 정상 물질 더미만을 볼 수 있을 뿐이다. 따라서 물질-반물질 균형을 깨뜨리기 위해 우주의 처음 몇 초 동안 엄청난 사건이 일어났을 것이라고 유추할 수 있다. 그러나 무엇이 그 같은 사건을 일으켰는가에 관한 정확한 메커니즘은 아직도 안개에 가리워져 있다. 만약 암흑물질과 인플레이션, 반물질이 충분하지 않았다면 초기 우주가 미니 블랙홀의 홍수를 만들어냈을 가능성도 있다. 지난 130억 년 동안 블랙홀은 모두 거대한 별의 죽음에서 비롯되었다. 죽는 별만이 물질 밀도가 블랙홀 형성에 필요한 임계값에 도달할 수있는 유일한 장소이기 때문이다. 그러나 초기 우주 곳곳에서 충분한 물질 밀도를 달성하여 별 형성 과정을 거치지 않고도 블랙홀을 생성할 수 있었을 것이라고 과학자들은 생각하고 있다. 중력파로 아기 우주를 본다 우리의 빅뱅 이론은 풍부한 관측 데이터에 의해 뒷받침되고 있지만, 그래도 우리의 호기심을 충족시킬 수 있는 미스터리가 여전히 많이 남아 있다. 고맙게도 우리는 우주 초기 시대에 관해 완전한 장님은 아니다. 예를 들어, 우주가 몇 초 밖에 되지 않았을 때의 상태를 직접 볼 수는 없지만, 강력한 입자 충돌기에서 이러한 상황을 재현해 완벽하지는 않지만 우주 초기 환경의 물리학에 대한 이해를 꾀할 수 있다. 태초의 몇 초 동안 우주에서 일어난 사건의 단서를 찾을 수 있을지도 모른다. 물리법칙을 초월한 일이 일어났다 하더라도 반드시 그 흔적을 남겼을 것이다. 암흑물질의 양이나 인플레이션 시간이 달라졌다면 수소와 헬륨의 생성이 어떻게 되었을지 알 수 없다. 아마도 오늘날 우리가 우주에서 측정 할 수 있는 상태로 되지는 않았을 것이다. 우주는 38만 년이 지났을 때 플라스마에서 중성 기체로 전환되었다. 물질에서 놓여나 방출된 빛은 우주 마이크로파 배경의 형태로 지속되었다. 우주가 미니 블랙홀들을 만들어냈다면 이 잔광 패턴에 영향을 미치게 된다. 우리는 우주 초기 상태를 직접 관찰할 수 있을지도 모른다. 빛이 아니라 중력파를 통해서. 그 혼란스러운 지옥은 우주의 마이크로파 배경과 같이 시공간 구조에 무수한 주름을 지게 했을 것이며, 그것은 오늘날까지 남아 있을 것이다. 우리는 아직 중력파를 직접 관찰할 수있는 기술을 가지고 있지 않지만, 점차 거기에 가까이 다가가고 있는 중이다. 이윽고 거기에 이른다면, 아마도 우리는 갓 태어난 우주의 모습을 엿볼 수 있을 것이다.  이광식 칼럼니스트 joand999@naver.com　

인류는 지구의 위성인 달을 정착지로 만들 수 있을까. 미국항공우주국(NASA)은 2024년 남녀 우주인 한 쌍을 달에 보내 유인 탐사를 진행할 계획이지만, 앞으로 인간이 거주할 공간을 조성하는데는 많은 비용이 들어갈 것이라는 조사 결과가 나왔다. 영국 금융상품 비교업체 ‘머니’는 우주개발업체 스페이스X 등으로부터 수집한 자료를 분석해 달에서 생활하는데 들어가는 예상 비용을 소개하는 안내서를 발표했다.안내서에 따르면, 달에서 한 달간 생활하는데 드는 비용은 32만5067달러(약 3억6800만원)다. 하지만 주택 건설에 드는 비용은 공기차단, 냉난방, 유성 방어, 단열재, 에너지 생산 등 생명 유지에 필요한 것까지 고려하면 4000만 달러(약 452억7200만원)가 넘는다. 이에 대해 머니의 전문가들은 “지구의 인구가 늘어나고 우주 기술이 진보함에 따라 달에서의 삶이 새로운 일상이 되는 시대도 머지 않을 것”이라면서 “우리는 달의 주택 거래를 위한 건축비와 매매가를 고려해 달 주택담보대출을 받을 방법과 달에서의 생활에 적응하는 방법에 관한 포괄적인 안내서를 제작했다”고 밝혔다.이들 전문가는 안내서를 제작하기 위해 달에서의 주택 건설에 필요한 자재와 인력 그리고 운송 등 다양한 비용을 고려했다. 그 결과, 달에서 처음 판매할 주택의 가격은 4845만4063달러(약 548억9360만원)로 예상됐다. 이는 지구의 주택 가격을 고려하면 엄청나게 비싼 것이다. 하지만 이후 판매될 주택의 가격은 4066만2642달러(약 460억 6670만원)로 추정된다. 이는 이미 달에는 건축에 필요한 자재와 근로자들이 있기 때문이다. 안내서는 또 “인구 과잉 상태의 지구에서 조용하지만 척박한 달로 이주하면 평균 27.67%의 가격 상승을 기대할 수 있다”고 밝혔다. 달에서의 삶은 꿈 같은 이야기처럼 들릴지도 모르지만, 달의 혹독한 환경을 고려하면 절대 쉽지 않다. 머니 전문가들은 “달이라는 극한의 환경에서 살 때는 에너지가 매우 중요해 일부 공급 업체의 비용 문제 탓에 다른 몇몇 대안을 고려해야 할 수도 있다. 달에서 전기를 생산하는 가장 효율적인 방법은 13억 달러(1조4716억원)라는 막대한 비용이 드는 소형 원자로를 구매하는 것”이라면서도 “그렇지 않으면 34개의 태양 전지판을 구매하는데 2만3616달러(약 2700만원)만 투자하면 주택 한 채를 가동하는데 충분한 전력을 얻을 수 있다”고 설명했다.일단 달에서 살기 시작하면 거주자들은 달에서 살아가는 법을 배워야 한다. 이는 스스로 농작물을 키워야 한다는 것을 뜻한다. 세대원 수는 평균 4명이므로, 이에 필요한 농작물 1.1t을 생산하려면 총 7개의 온실이 필요하다. 그리고 이런 농작물로 인해 많은 양의 물이 필요할 것이다. NASA는 지난해 10월 달 표면에 물이 있다고 발표했다. 하지만 몇 t의 농작물에 물을 대기에는 충분하지 않을 수 있다. 전문가들은 “한 가정이 1년간 편히 살려면 농작물을 키우고 수분을 보충하는 데 물 5.9t이 필요하다”고 설명했다. 안내서는 많은 양의 물을 생산하는 유일한 방법은 액체 폐기물을 정화해 재사용하는 것뿐이라고 지적했다. 얼마 전 중국은 지구로 가져온 달의 먼지에서 헬륨-3를 발견했고 이는 지구의 에너지 위기를 해결할 수 있지만, 달에 주거지를 건설하는데 에너지원으로 사용할 수 있을 것이라고 밝혔다. 달의 상부 지각에서 발견된 헬륨-3의 자원화는 현재 지구에서 이용할 수 있는 것보다 더 많은 양의 깨끗하고 안전한 에너지를 생산할 수 있다고 안내서는 설명했다.안내서는 또 달의 주거 환경에서 가장 인기 있는 장소는 ‘비의 바다’라는 뜻을 지닌 마레 임브리움(Mare Imbrium) 지역이 될 것이라고 밝혔다. 달의 북쪽에 있는 마레 임브리움은 약 30억 년 전 원시행성과의 충돌로 생성된 임브리움 분지에서 가장 큰 충돌 분지로 알려졌다. 달에 안정적인 거주지를 건설할 수 있다는 기대를 갖고 진행하는 NASA의 아르테미스 임무는 오는 2024년 달 표면에 우주 비행사를 보내 탐사를 시작할 계획이다. 현재 NASA는 달에 우주비행사를 파견하는 임무에만 초점을 맞추고 있지만, 다른 민간 우주탐사 기업들은 언제 인류가 달에 정착하는지 미래에 대해 더 많은 것을 검토하고 있는 것으로 전해졌다. 사진=머니 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

지난해 초신성 폭발 임박설로 관심을 모았던 오리온자리 알파별 베텔게우스의 밝기가 갑자기 줄어들었던 이유는 이 별에서 방출한 대량의 먼지구름 탓으로 실제 폭발까지는 10만 년 이상 남았다는 연구 결과가 나왔다. 호주국립대 메리디스 조이스 박사가 주도한 국제연구진은 항성 진화와 맥동의 유체역학(베텔게우스는 크기와 밝기가 변하는 맥동변광성) 그리고 별의 지진(성진)의 이론적 계산을 사용해 베텔게우스의 밝기 변화 여부를 분석했다.그 결과 현재 베텔게우스는 수소의 핵융합이 마무리되고 있으며 그 핵융합의 생성물로서 중심핵에 쌓인 헬륨을 통한 2단계 핵융합이 시작되고 있는 것으로 나타났다. 이는 이 별의 핵이 약 1억℃에 도달했을 때 일어나는 것으로 3개의 헬륨 핵이 충돌하고 융합해 탄소 핵을 형성한다. 이 연소 과정이 끝나는 언젠가 중심핵은 붕괴, 초신성 폭발을 일으켜 성간 공간에 먼지와 가스가 있는 영역인 성운을 생성하는 것이다. 하지만 이런 초신성 폭발이 일어나기까지의 시간은 아직 10만 년 이상 남아있다고 연구진은 결론지었다.138억년에 걸친 우주의 시간 규모로 따지면 10만 년 뒤는 내일 같은 것이지만, 안타깝게도 지금 사람들은 목격할 수 없다. 또 베텔게우스의 맥동 구조는 ‘카파 메커니즘’(kappa-mechanism)이라는 현상에 의해 작동해 185(±13.5)일과 400여일이라는 2가지 주기로 밝게 빛나거나 어두워지는 것으로 확인됐다. 게다가 지난해 초 대폭적인 밝기 감소는 별이 맥동하는 움직임과 함께 별에서 방출된 대량의 먼지구름이 관계하고 있는 것도 시사됐다. 베텔게우스의 크기는 지금까지 태양계에 둘 경우 목성 궤도까지의 거리보다 더 큰 반지름으로 여겨졌다. 태양과 목성까지의 평균 거리는 약 7억8000만㎞다. 하지만 이번 연구에서는 베텔게우스의 반지름이 태양 반지름(약 69만㎞)의 약 750배(약 5억2000만㎞)로 기존 연구에서 추정되던 반지름의 3분의 2 정도 크기인 것으로 나타났다. 이처럼 별의 물리적 크기를 알면 지구로부터의 거리도 정할 수 있다. 지금까지는 약 640~700광년으로 추정해왔지만 태양 반지름의 약 750배임을 고려하면 530광년으로 이는 기존에 알려진 것보다 100광년 이상(약 20~25%) 가까운 것이다. 이에 따라 100광년이나 가까운 경우라면 10만년 뒤라고 해도 실제로 베텔게우스가 초신성 폭발을 일으켰을 때 지구가 위험에 노출될 확률이 높아진다는 우려가 나오지만, 먼 미래 폭발한다고 해도 지구에는 큰 영향이 없다고 연구진은 말했다.베텔게우스는 초신성 폭발을 일으킬 것으로 여겨지는 후보들 가운데 지구와 가장 가까운 거리에 있어 앞으로도 얼마 동안은 매우 중요한 연구 대상이 될 것이다. 폭발 전 어떤 일이 일어나는지 연구할 중요한 기회를 줄 것이라고 연구진은 덧붙였다. 자세한 연구 결과는 세계적인 학술지 ‘천체물리학저널’(ApJ·Astrophysical Journal) 최신호에 실렸다. 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

중국의 무인 달 탐사선 창어(嫦娥) 5호가 달 표면에 국기인 오성홍기를 꽂았다. 미국 우주인 버즈 올드린이 달 표면에 성조기를 꽂은 뒤 51년 만에 중국이 달에 국기를 꽂은 두 번째 나라가 됐다. 그것도 무인 탐사선이 꽂은 것이라 색다르긴 하다. 중국 국가항천국(CNSA)은 창어 5호 이륙기가 달 토양과 암석 샘플을 싣고 3일(이하 현지시간) 밤 11시 10분 달 표면을 이륙했다고 밝혔다. 창어 5호의 착륙기에 붙어 있던 상승기(이륙기)가 달 표면을 이륙하기 직전, 착륙기는 오성홍기를 펼쳐 보였다. 중국 공산당 기관지 인민일보는 “중국이 처음으로 지구 밖 천체에서 이륙에 성공했으며, 중국 항공우주 역사상 처음으로 달 표면에서 실물 국기를 펼쳐 보였다”고 의미를 부여했다. 중국 당국은 달 이륙 사실은 곧바로 밝혔지만 오성홍기 얘기를 한참 지난 뒤 보도해 그 배경이 궁금하기도 하다. 중국 탐사선이 달에 착륙한 것은 이번이 세 번째다. 창어 3호가 2013년 12월 14일 달에 안착했고 창어 4호가 지난해 1월 2일 달 뒷면에 인류 역사상 처음으로 착륙했다. 앞서 두 차례 달 탐사선과 달리, 창어 5호는 특수 제작된 가로 200㎝, 세로 90㎝ 크기에 무게 1㎏의 오성홍기를 가져갔다. 제작사는 혹독한 달 환경에서 깃발을 원활히 펼치기 위해 인공위성 등의 태양광 패널을 펼칠 때 사용하는 방식을 적용했다고 밝혔다. 차가운 기후에도 보호될 수 있는 직물을 이용했다. 창어 3·4호 때는 착륙기와 탐사 로버에 국기가 그림으로 코팅돼 있었다.성조기는 아폴로 탐사 계획이 중단된 1972년까지 다섯 개가 더 달 표면에 꽂혀졌다고 영국 BBC는 전했다. 2012년 미국 항공우주국(NASA)은 위성 사진을 분석하니 다섯 깃발 모두 그대로 꽂혀 있었는데 전문가들은 태양 빛 때문에 하얗게 색이 바랜 것처럼 보인다고 말했다. 올드린이 꽂은 성조기는 착륙 모듈에 너무 가까운 곳에 꽂힌 바람에 모듈이 이륙했을 때 날아가 버린 것으로 보인다고 했다. 지난달 24일 중국 남부 하이난성에서 발사돼 지난 1일 밤 11시 11분 달 앞면의 화산 평원인 ‘폭풍의 바다’에 착륙한 창어 5호 탐사선은 착륙기와 이륙기가 합쳐져 있는데 이륙기가 이륙할 때 착륙기가 발사대 역할을 했다. 달 표면에서 수집한 토양과 암석 표본은 이륙기에 실린 진공 컨테이너에 밀봉돼 포장됐다. 이륙기는 달에서 200km 떨어진 궤도에 대기 중인 궤도 모듈과 도킹한다. 이후 재진입 캡슐이 달 샘플을 싣고 중순쯤 중국 북부 네이멍구 자치구의 지정 장소로 돌아온다. CNSA는 창어 5호가 지구에서 명령을 받지 않고 독립적으로 이륙 임무를 수행했다는 점을 강조했다. 착륙기와 이륙기 조합체가 경사지와 평지를 스스로 구분하고 고도를 정확히 맞춘 후 이륙을 시도했다는 것이다. 지구에서 고도와 속도 등 명령을 받고 움직이면 시간 지연이 발생해 이륙 과정에 문제가 생길 수도 있었다고 당국은 설명했다.달을 차지하려는 경쟁은 가열되고 있다. 중국의 우주 굴기를 견제하기 위해 미국은 ‘아르테미스’ 달 탐사 계획을 출범시키고 일본, 호주 등 동맹 7국을 참여시켰는데 헬륨3 등 달 자원 소유권을 누가 갖느냐를 정하는 등 달을 비롯한 우주 경제 규정을 정하는 데 미국이 주도하려는 목적을 두고 있다. 임병선 평화연구소 사무국장 bsnim@seoul.co.kr

​무거운 별일수록 수명은 짧아진다 별이 영원의 상징처럼 보이는 것은 그 장대한 수명 때문이다. 인간은 기껏 살아야 100년을 못 넘지만, 태양 같은 별은 100억 년을 거뜬히 산다. 별은 질량이 작을수록 오래 살 수 있다. 무거운 별은 중심핵의 압력이 매우 커서 수소를 작은 별보다 훨씬 빨리 태우기 때문에 질량이 큰 별일수록 수명은 기하급수적으로 짧다. 대략 질량이 태양의 5배, 10배 정도인 별은 수명이 길어야 1억 년, 짧으면 3000만 년이다. 하지만 질량이 태양의 반이면 500억 년 이상, 10분의 1 정도이면 5000억 년이나 빛날 수 있다. 적색왜성처럼 질량이 작은 별은 연료를 매우 느리게 태우므로 수백억 년에서 수천억 년까지 산다. 인간의 척도로 보면 거의 영원이라 할 만하다. 우리은하 내 별들의 나이는 대부분 1억 살에서 100억 살 사이이다. 일부 별은 우주의 나이와 비슷한 137억 살에 근접하기도 한다. 현재까지 우주에서 가장 나이 많은 별로 밝혀진 것은 136억 살이 넘는 7.2등급 므두셀라(Methuselah)라는 별이다. 공식 명칭이 HD 140283으로 불리는 이 별은 처녀자리와 전갈자리 사이에 자리잡은 황도 제7자리인 천칭자리 방향으로 약 190광년 거리에 있다. 표면온도가 약 5500℃로 태양과 거의 비슷한 이 별은 현재 초속 169㎞의 속도로 지구 쪽으로 가까워지고 있으며, 동시에 우리은하 속을 초속 361㎞의 속도로 이동하고 있다. 이 별을 항성에 포함된 금속의 양과 표면온도 수치로 계산한 결과, 미국항공우주국(NASA)은 우주 초창기에 형성된 최고령의 이 별에 성경에서 가장 장수한 인물로 나오는 므두셀라를 가져와 ‘므두셀라 별'(Methuselah star)이라는 별명을 붙였다. 별의 색깔과 구성 원소비 분석으로 나이 측정그렇다면 천문학자들은 이 같은 별의 나이를 대체 어떻게 알아내는 걸까? 과학적으로 별의 나이를 측정하는 방법은 크게 두 가지가 있다. 별의 색을 분석하는 방법과 별빛의 스펙트럼을 분석하는 방법이 그것이다. 별의 색은 붉은색을 띠는 것일수록 온도가 낮으며, 무거운 원소를 많이 포함하고, 나이가 많은 것으로 해석된다. 푸른색은 그 반대다. 별은 태어난 처음에는 청색 계열의 색상을 지니고 있지만, 늙어감에 따라 점차 흰색, 황색, 주황색, 붉은색 순으로 바뀐다. 항성이 태어날 때의 구성비는 대체로 70%의 수소, 28%의 헬륨, 그리고 나머지 2%는 헬륨 이후의 중원소로 되어 있다. 무거운 원소의 비율은 통상적으로 항성 상층부 대기 내에 포함된 철의 함유율로 표시하는데, 이는 철이 상대적으로 흔한 원소이자 스펙트럼상의 흡수선이 강하게 나타나서 측정하기 쉽기 때문이다. ​별의 분류에는 매우 뜨거운 O형부터 상층 대기에 분자가 생성될 수 있을 정도로 차가운 M형까지 스펙트럼에 따라 항성을 나누는 여러 기준이 있다. 가장 많이 쓰이는 분류 기호는 O, B, A, F, G, K, M으로, 표면 온도가 뜨거운 것에서 차가운 순서에 따라 7개로 구별한 것이다. 우리 태양은 G2형의 노란색 별이다. 스펙트럼 분석법은 별의 구성성분을 통해 나이를 분별하는 방법이다. 생성된 후 얼마 지나지 않은 별에는 수소(H) 성분이 많고, 시간이 흐르면 헬륨 성분이 많아진다는 점을 고려한 것이다. 특히 산소나 철, 칼슘, 규소 등 산소보다 무거운 원소들의 존재가 다량 확인된다면 이는 사실상 생명이 거의 다해가는 별이라고 할 수 있다. 별의 최후는 그 질량에 따라 나누어지는데, 태양처럼 작은 별은 백색왜성으로 짜부라드는 반면, 태양보다 10배 이상 무거운 별은 장대한 초신성 폭발로 생을 마감한다. 이광식 칼럼니스트 joand999@naver.com

존재하는 모든 것에는 종말이 있다. 태양도 예외는 아니다. 약 46억 년 전에 태어난 태양은 별의 일생으로 치자면 그 중간 지점에 와 있다. 태양은 앞으로 약 50억 년 정도 지금과 같은 모습으로 활동할 것으로 보인다. 이것은 태양에 남아 있는 수소의 양으로 계산한 결과다. 태양이 종말을 맞는다면 과연 지구와 태양계는 살아남을 수 있을까? 이에 관해 미국의 천체물리학자 폴 M. 서터가 우주 전문 사이트 스페이스닷컴(Space.com)에 29일 흥미로운 칼럼을 게재했는데, 이를 약간 가공하여 소개한다. 우리 태양의 죽음은 먼 미래의 일이다. 그러나 별 역시 인간처럼 생로병사의 길을 걷는 존재인 만큼 언젠가는 일어날 일이다. 그러면 우리 태양계는 어떻게 될까? 문제는 태양의 죽음 이전부터 시작된다. 우리가 가장 먼저 직면해야 하는 것은 노년의 태양 자체다. 수소 융합이 태양 내부에서 계속됨에 따라 그 반응의 결과인 헬륨이 중심부에 축적된다. 폐기물이 주위에 쌓이면 태양의 수소핵 융합이 더 어려워진다. 그러나 아래로 내리누르는 태양 대기의 압력은 여전하므로 균형을 유지하기 위해 태양은 핵융합 반응 온도를 더욱 높여야 하며, 이러한 상황이 아이러니하게도 태양 중심부를 더욱 가열시킨다. 이는 태양이 늙어감에 따라 더욱 뜨겁고 밝은 별로 진화한다는 뜻이다. 수억 년 동안 번창하다가 6600만 년 전에 멸종한 공룡은 오늘날 우리가 보는 것보다 더 어두운 태양 아래 살았을 것이다.어쨌든 태양은 10억 년마다 밝기가 10%씩 증가하는데, 이는 곧 지구가 그만큼 더 많은 열을 받는다는 것을 뜻한다. 따라서 10억 년 후이면 극지의 빙관이 사라지고, 바닷물은 증발하기 시작하기 시작하여, 다시 10억 년이 지나면 완전히 바닥을 드러낼 것이다. 지표를 떠난 물이 대기 중에 수증기 상태로 있으면서 강력한 온실가스 역할을 함에 따라 지구의 온도는 급속이 올라가고, 바다는 더욱 빨리 증발되는 악순환의 고리를 만들게 된다. 그리하여 마침내 지표에는 물이 자취를 감추고 지구는 숯덩이처럼 그을어진다. 35억 년 뒤 지구는 이산화탄소 대기에 갇힌 금성 같은 염열지옥이 될 것이다. 수소 융합의 마지막 단계에서 태양은 부풀어오르기 시작해 이윽고 적색거성으로 진화할 것이며, 그때쯤이면 수성과 금성은 확실히 태양에 잡아먹힐 것이다. 그렇다면 지구의 운명은 어떻게 될까? 그것은 태양이 얼마나 팽창할 것인가에 달려 있다. 만약 태양이 지구 궤도까지 팽창해 뜨거운 태양 대기가 지구를 덮친다면 지구는 하루 안에 녹고 말 것이다. 만약 태양의 팽창이 금성 궤도쯤에서 멈춘다 하더라도 지구는 온전할 수가 없다. 태양에서 방출되는 고에너지는 지구 암석을 증발시킬 만큼 강력하므로, 지구는 밀도가 높은 철핵만 남게 될 것이다. 외부 행성들이라 해도 이 재앙을 피해가기는 어렵다. 태양의 증가된 복사는 얼음알갱이들로 이루어진 토성의 고리를 파괴할 것이며, 목성의 유로파, 엔셀라두스 등의 위성들도 얼음 표층을 잃을 것이다. 증가된 복사열이 외부 행성들을 덮칠 때 가장 먼저 일어나는 사건은 지구 대기만큼이나 연약한 외부 행성 대기를 남김없이 벗겨버리는 것이다. 그러나 태양이 계속 팽창하면 태양 대기의 바깥 갈래들 중 일부는 중력 깔때기를 통해 거대 외부 행성으로 돌입할 수 있으며, 그에 따라 외부 행성들은 이전보다 훨씬 더 큰 덩치의 행성으로 변할 것이다. 그러나 태양은 아직 진정한 종말을 맞은 것은 아니다. 최종 단계에서 태양은 반복적으로 팽창-수축을 거듭하여 수백만 년 동안 맥동 상태를 이어갈 것이다. 중력적인 측면에서 본다면 이는 안정적인 상황이 아니다. 격동하는 태양은 외부 행성을 이상한 방향으로 밀고 당기기를 계속하다가 치명적인 포옹으로 끌어들이거나 아니면 태양계에서 완전히 축출해버릴 것이다. 그러나 나쁜 일만 있는 것은 아니다. 우리 태양계의 가장 바깥쪽 부분은 수억 년 동안 지금의 지구처럼 따뜻한 곳이 된다. 적색거성으로 진화한 태양에서 쏟아지는 열과 복사량이 많아짐에 따라 태양계에서 거주 가능 구역(물이 액체로 존재할 수 있는 별 주변 지역)이 바깥쪽으로 이동하게 된 것이다. 위에서 보았듯이, 처음에는 외부 행성의 위성들이 얼음 껍질을 잃어버리면 일시적으로 표면에 액체 바다가 형성될 수 있다. 또한 명왕성을 비롯한 왜소행성들과 카이퍼 벨트의 천체들도 결국 얼음을 잃게 될 것이다. 가장 큰 변화는 이 모든 것들이 뭉쳐져 멀리서 적색거성 태양의 둘레를 도는 미니 지구가 될 것이란 점이다.78억 년 뒤 태양은 초거성이 되고 계속 팽창하다가 이윽고 외층을 우주공간으로 날려버리고는 행성상 성운이 된다. 거대한 먼지고리는 명왕성 궤도에까지 이를 것이다. 어쩌면 그 고리 속에는 잠시 지구에서 문명을 일구었던 인류의 흔적이 조금 섞여 있을지도 모른다. 한편, 외층이 탈출한 뒤 극도로 뜨거운 중심핵이 남는다. 이 중심핵의 크기는 지구와 거의 비슷하지만, 질량은 태양의 절반이나 될 것이다. 이것이 수십억 년에 걸쳐 어두워지면서 고밀도의 백색왜성이 되어 홀로 태양계에 남겨지게 될 것이다. 이 백색왜성은 처음에는 엄청나게 뜨거워서 우리가 알고있는 생명체에 잔인한 피해를 줄 수있는 X선 방사선을 발산한다. 그러나 차츰 냉각되어 10억 년 이내에 안정된 온도에까지 떨어지고, 수조에서 수십조 년까지 존재할 것이다. 백색왜성 주변에는 새로운 거주 가능 구역이 형성되겠지만, 낮은 온도로 인해 수성 궤도보다 훨씬 가까운 거리가 될 것이다. 그 거리는 행성이 모항성의 기조력에 극히 취약한 범위 내인 만큼 백색왜성의 중력이 행성을 찢어버릴 수도 있다. 이상이 태양의 종말 이후 우리가 얻을 수 있는 최선의 예측이다. 이광식 칼럼니스트 joand999@naver.com　

'외계인들이 우리를 지켜보고 있다?' 인류가 외계 생명체에 대한 탐색을 강화함에 있어 반드시 고려하지 않으면 안될 사항은 외계인 역시 우리를 탐색하고 있을지 모른다는 점이다. 새로운 연구는 생명체가 서식할 가능성이 있는 가까운 항성계를 1000개 이상 확인함에 따라 이 같은 문제를 제기하고 나섰다. 코넬대학 천문학 부교수이자 칼 세이건 연구소 소장인 리사 칼테네거 논문 대표저자는 "만약 그러한 별들의 행성에 외계인이 산다면 그들은 우리 행성의 대기에서 생명의 신호들을 발견할 수 있을 것"이라고 예측하면서 "우리는 쌍안경이나 천체망원경 없이도 외계인들이 살 만한 밝은 별들을 관측할 수 있다"라고 밝혔다. 천문학자들은 지금까지 발견된 4,000개 이상의 외계행성 대부분을 '트랜싯 방법'으로 발견했는데, 외계행성들이 모항성의 앞을 가로지를 때 일어나는 밝기의 감소를 탐지하여 외계행성을 찾아내는 기법이다. 미 항공우주국(NASA)의 유명한 케플러 우주망원경은 이 기법을 사용해 현재까지 발견된 3,750개의 외계행성 중 약 70 %를 발견하는 큰 성과를 거두었다. 이 방법은 케플러 망원경의 뒤를 이은 TESS 망원경에도 적용되고 있다.​ 머지않아 연구자들은 생명 신호를 찾기 위해 가까운 외계행성의 대기를 스캔할 수 있게 될 것이다. 그것은내년 말에 발사될 예정인 NASA의 98억 달러짜리 제임스 웹 우주망원경이 수행할 많은 작업 중 하나가 될 것이다. 또한 2025년에 완성될 지상 기반의 거대마젤란 망원경도 이러한 작업을 수행할 것으로 보인다. 새로운 연구의 공동저자인 리하이 대학 물리학 부교수 조슈아 페퍼는 지구 자체를 트랜싯 기법으로 발견할 수 있는 위치의 별들을 찾아나섰다. 과학자들은 TESS와 유럽의 별 매핑 우주선 가이아의 데이터 세트를 면밀히 조사한 결과, 태양을 공전하는 궤도면인 황도와 나란한 100파섹(약 326 광년) 이내의 공간에서 그 같은 별들을 찾았다. 참고로 지구가 태양면을 가로지르는 것을 보려면 이러한 정렬이 필요하다. 이러한 탐색으로 1004개의 주계열 별들의 목록이 작성되었다. 우리 태양처럼 별의 중심에서 수소를 헬륨으로 융합하는 별들이다. 그 별들 중 508개가 지구의 태양면 통과를 관측함으로써 "지구의 이동을 최소 10시간 동안 관찰할 수 있도록 보장"한다고 칼테네거와 페퍼는 지난 20일(현지시간) 영국의 '왕립천문학회 월간공보 서신'에 발표했다. 그러나 칼테네거와 페퍼가 찾아낸 1,004개의 별을 공전하는 행성의 수는 파악하지 못하고 있으며, 따라서 생명체가 서식할 만한 세계가 얼마나 있는지에 대해서도 아무런 정보도 갖지 못한 상태이다. TESS와 같은 외계행성 사냥꾼이 계속 작업을 진행함에 따라 생명체 서식 가능 외계행성의 수는 더욱 명확히 밝혀질 것으로 기대된다.​ "이 새로운 연구는 앞으로 우주 생물학자들의 이정표 역할을 할 수 있을 것"이라고 전망하는 칼테네거는 "우리가 소통하기를 원하는 외계 지성체들을 발견하고자 한다면 가장 먼저 눈길을 주어야 할 별지도를 지금 우리 팀이 만든 것"이라고 새 연구의 성과를 규정했다. 이광식 칼럼니스트 joand999@naver.com　

세계는 원자로 이루어져 있다. 일찍이 플라톤은 "우주는 왜 텅 비어 있지 않고 무언가가 존재하는가?" 하고 물었다. 물질의 기원에 관한 가장 원초적인 질문이었다. 물론 그러한 질문에 제대로 답할 만한 과학이 당시엔 없었다. 그러나 물질에 대해 가장 독창적이고 놀라운 주장을 한 사람이 나타났다. 기원전 4세기 그리스의 데모크리토스(BC 460 ~380)였다. 지식을 얻는 방법에 대해 “지식은 두 가지 방법으로 얻을 수 있다. 지성에 의해 타당한 추론을 얻을 수 있고, 다른 방법은 모든 감각을 정교하게 동원해서 얻어낸 자료를 통해 추론하는 것이다”라고 말한 데모크리토스는 물질의 본성에 대해 다음과 같이 갈파했다.“모든 물질이 더 이상 나눌 수 없는 작은 것, 곧 원자(atomon)로 이루어져 있으며, 이것이 바로 물질의 보이지 않는 가장 작은 구성요소로서, 세계는 무수한 원자와 공(空) 외에는 아무것도 존재하지 않는다.” 그는 또 원자를 설명하면서, 원자는 영원불변하며, 절대적인 의미에서 새로 생겨나거나 사라지는 것은 아무것도 없으며, 사물들이 안정되어 있고 시간이 흘러도 변하지 않는 까닭은 모든 원자들이 똑같은 크기를 갖고 자기가 차지하고 있는 공간을 꽉 메우고 있기 때문이라고 했다. 물론 오늘날 우리는 원자가 더 작은 입자들로 이루어진 보따리 구조라는 사실을 알고 있다. 따라서 데모크리토스가 말한 원자는 입자로 바꿔 생각해야 할 것이다. 어쨌든 데모크리토스가 말한 대로 물질을 계속 쪼개나가다 보면, 그 이름이 무엇이든 간에 물질의 최소 단위에 이르게 된다. 왜냐하면 물질을 무한히 쪼개나갈 수는 없기 때문이다. 양자론 개척자의 한 사람인 베르너 하이젠베르크는 그 최소 단위에 대해 이렇게 말했다. “우리는 여전히 옛 데모크리토스의 표상을 믿고 있었다. 한 마디로 ‘맨 처음 입자가 있었다’는 표상이었다. (...) 그러나 이런 표상이 틀린 것인지도 모른다. 물질을 계속 쪼개가다 보면 맨 나중에는 더이상 부분이 남지 않고 물질 속의 에너지가 변환될 것이며, 부분은 쪼개지기 전보다 작지 않을 것이다.” 현대 물리학은 물질의 최소 단위에 착상한 데모크리토스의 원자론에서부터 출발했다고 해도 과언이 아니다. 그래서 양자역학의 확립에 기여해 노벨 물리학상을 받은 리처드 파인만은 원자에 대해 이렇게 한 마디로 규정했다. “다음 세대에 물려줄 과학지식을 단 한 문장으로 요약한다면, ‘모든 물질은 원자로 이루어져 있다’는 것이다.” 이처럼 원자는 물질세계의 가장 기본적인 질료이자 현대 물리학의 화두이다. 현대문명의 총화인 컴퓨터, TV, 휴대폰 등 모든 전자기기들은 원자의 과학인 양자론 위에 서 있는 것들이다. 물리는 원자에서 시작하여 원자로 끝난다고 할 수 있다. 원자는 얼마나 클까? 원자의 크기는 대체 얼마나 될까? 전형적인 원자의 크기는 10^-10m다. 1억분의 1㎝란 얘기다. 상상이 안 가는 크기다. 중국 인구와 맞먹는 10억 개를 한 줄로 늘어놓아야 가운데 손가락 길이만한 10㎝가 된다. 각설탕만한 1㎝^3의 고체 속에는 이런 원자가 10^23개쯤이 들어 있다. 얼마만한 숫자인가? 지구의 모든 바다에 있는 모래알 수와 맞먹는 숫자이다. 그럼 원자핵의 크기는 얼마나 될까? 약 10^-15m다. 원자의 100,000분의 1 정도다. 그렇다면 원자의 크기는 무엇으로 결정되는가? 원자핵을 중심으로 돌고 있는 전자 궤도가 결정한다. 결론적으로 말하면, 원자는 그 부피의 10^-15(부피는 세제곱), 곧 1천조 분의 1을 원자핵이 차지하고, 그 나머지는 모두 빈 공간이라는 말이다. 이게 대체 얼마만한 공간일까? 원자가 잠실 야구장만하다면 원자핵은 그 한가운데 있는 콩알보다도 더 작다. 지구상의 모든 물질을 원자핵과 전자의 빈틈없는 덩어리로 압축한다면 지름 200m의 공을 얻을 수 있다. 자연은 원자를 제조하는 데 너무나 많은 공간을 남용했다고 해도 할 말이 없을 것 같다. 결국 물질의 크기는 원자핵의 둘레를 돌고 있는 전자에 달린 문제이지만, 원자의 구조에 대한 자세한 얘기는 또 다른 얘기이므로, 여기서는 이런 원자가 온 우주에 얼마나 있는가 하는 문제만 짚어보도록 하자. 자연에는 원소의 종류가 92가지 있고, 그중 수소가 양성자와 전자 하나씩으로 이루어진 가장 단순한 원소다. 그 다음 단순한 원소로 헬륨이 있다. 우주에서 가장 많은 원소는 수소인데 그냥 많은 것이 아니라 다른 모든 원소보다 압도적으로 많다. 질량으로 보면 70%, 원소의 양으로 보면 90%가 넘는다. 그 다음으로 많은 원소는 헬륨이다. 질량으로 28%, 원소의 양으로는 9%를 차지한다. 다른 원소는 모두 합해도 질량으로 2%, 원소의 양으로 0.1%에 지나지 않는다.수소와 헬륨을 합치면 우주 내 물질의 약 99%를 차지한다. 나머지 90종은 1% 미만이다. 그런데 지구는 사정이 좀 다르다. 지구 중심에는 철과 니켈이 풍부하지만 지각에는 산소‧규소‧알루미늄과 같은 원소들이 많다. 바다에는 수소와 산소가 풍부하고 대기는 질소와 산소가 대부분을 차지한다. 이는 철 이하의 원소들이 별 속에서 만들어지고 나머지 중원소들은 초신성이 폭발할 때 만들어져서 지구라는 행성을 형성했기 때문이다. 자연계에 존재하는 92개의 원소들의 이 같은 출생의 비밀을 갖고 있다. 수소와 헬륨 외의 모든 원소는 뜨거운 별 속에서 제조되어 초신성 폭발과 함께 우주 공간으로 흩뿌려지고, 그것들이 지구와 인간 등 뭇 생명체를 빚어냈던 것이다. 별이 우주의 주방인 셈이다. 지구를 벗어나 태양계로 나가면 우주와 비슷한 상황을 볼 수 있다. 태양은 태양계 전체 질량의 99.86%를 차지하는데, 그 대부분이 수소와 헬륨이다. 따라서 태양계 전체로 볼 때 가장 풍부한 원소는 수소와 헬륨이다. 그 다음으로 많은 원소는 산소이고 그 다음은 탄소이다. 우주 전체 원소들의 존재량 비와 비슷한 셈이다. 우주를 이루는 원자의 개수 그렇다면 이 우주에 원자의 개수가 얼마나 되는지 알아보기로 하자. 뜻밖에 간단한 방법으로 알 수 있다. 원자번호 1인 수소 원자의 경우, 1억 개를 한 줄로 늘어세워도, 그 길이는 1㎝를 넘지 않는다. 1억이라면 어느 정도의 숫자일까? 사과 한 알을 1억 배 확대한다면 그 크기가 지구와 같아질 만큼 큰 숫자다. 그러니 원자가 얼마나 작은지는 상상력을 아무리 동원해도 이해하기 힘들다. 도대체 누가 이런 크기를 쟀단 말인가, 하고 짜증이 날 정도다. 그렇다면 또, 그 원자의 무게는 그럼 얼마나 되는가? 아보가드로 수인 6*10^23개만큼 수소를 수소 1몰이라 하는데, 저울에 달면 1g이 나온다. 저 1g 수소의 개수는 지구상의 모든 모래알 수보다 많은 것이다.빅뱅 이후 태초의 우주공간을 가득 채운 물질이 바로 그런 수소다. 캄캄한 공간 속을 수소 구름들이 흘러다니는 풍경을 상상해보라. 그 수소 구름들이 중력으로 뭉치고 뭉친 끝에 마침내 태양과 같은 별을 탄생시킨 것이다. 오늘도 당신 머리 위에서 눈부시게 빛나는 저 태양 같은 별을 만들려면 수소 원자가 몇 개나 있어야 할까? 지수 법칙을 아는 중학생 수학 실력만 있어도 간단히 그 계산서를 뽑아볼 수 있다. 태양 질량 ÷ 수소 원자 질량 =수소 원자 개수 그 답은 약 10⁵⁷개이다. 이 숫자는 옛 인도 사람들이 갠지스 강의 모래알 수라고 말한 1항하사(10^52)보다 10만 배나 많은 수이다. 그러니까 이 숫자만큼의 수소 원자 알갱이들이 모이면 저런 엄청난 태양이 만들어지는 것이다. 그리고 저 태양이 없다면 이 너른 태양계 속에 인간은커녕 아메바 한 마리도 살아갈 수 없다. 물질의 오묘함이 아닐 수 없다. 우리 역시 저 별먼지에서 나온 물질의 조합체가 아닌가? 저런 태양이 각 은하마다 평균 2000억 개가 있고, 그런 은하가 관측 가능한 우주에 또 2조 개 정도 있는 걸로 알려져 있다. 그렇다면 이것들을 다 곱하면 온 우주에 있는 천체들의 원자 수가 나온다. 계산해보면 4*10^80이란 숫자가 나온다. 이것이 우주의 일반물질을 이루고 있는 원자의 개수이다. 그런데 우주는 일반물질이 차지하고 있는 비율이 4%밖에 안된다. 그 나머지는 이른바 암흑물질과 암흑 에너지가 차지한다. 에너지는 아인슈타인의 E=mc^2 방정식에 따라 물질로 치환할 수 있으니까, 여기에 다시 25를 곱하면 대략 온 우주의 원자 개수가 나오는 것이다. 그래서 나온 우주의 모든 원자 개수는 10^82승 개이다. 10^100승인 구골에는 한참 못 미치는 수다. 10^82승 개 원자들이 만드는 우주는 얼마나 물질로 충만해 있을까? 우주 공간의 1조분의 1 정도를 채우고 있을 뿐이라고 한다. 그래서 물리학자는 제임스 진스는 우주의 물질 밀도에 대해 “큰 성당 안에 모래 세 알을 던져넣으면 성당 공간의 밀도는 수많은 별을 포함하고 있는 우주의 밀도보다 높게 된다”고 말했다. 그러니 우주는 사실 텅 빈 공간이나 다를 바가 없다. 우리는 그야말로 색즉시공(色卽是空)의 세계 속에서 살고 있는 것이다. 참고로 우리 몸을 구성하는 원자의 종류는 약 60종이고, 그 개수는 약 10^28승 개이다. 그중 수소가 3분의 2(질량비는 10%)를 차지한다. 그리고 그 수소는 모두 빅뱅 공간에서 탄생한 것이다. 온 우주에서 수소를 만들 수 있었던 환경은 빅뱅 공간이 유일하기 때문이다. 그러므로 여러분은 138억 년 전 빅뱅의 유물을 몸으로 갖고 있다는 뜻이니, 우리 모두는 우주의 역사를 지닌 참으로 유구한 존재라 할 수 있다. 이광식 칼럼니스트 joand999@naver.com　

-250년 전 망원경으로 발견한 일곱번째 행성 태양계 8개 행성 중 지구를 빼고 망원경 없이 볼 수 있는 행성은 몇 개나 될까? 대부분의 사람들은 "다섯"(수성, 금성, 화성, 목성, 토성)이라고 대답할 것이다. 이 다섯 개의 밝은 행성은 예로부터 잘 알려져 요일 이름까지 차지한 행성이지만 실제로는 망원경이나 쌍안경의 도움 없이 맨눈으로 볼 수 있는 여섯 번째 행성이 있는데, 바로 천왕성이다. ​이번 주는 이 천왕성의 맨눈 관측을 시도해볼 아주 좋은 기회라 할 수 있는데, 특히 늦은 저녁 하늘에 관측에 방해가 되는 밝은 달이 없기 때문이다.​ 물론 천왕성의 정확한 위치를 알아야 한다. 별의 밝기는 숫자로 표시하는데, 보통 1등성부터 6등성까지 나뉘며, 숫자가 작을수록 밝은 별이다. 6등성이 맨눈으로 볼 수 있는 별 밝기의 하한선이다. 천왕성은 현재 5.7등급으로 빛나고 있다. 이 정도 밝기라면, 아주 어둡고 하늘 상태가 좋은 밤에 시력 좋은 사람이 겨우 볼 수 있을 정도다. 그러니까 먼저 쌍안경으로 천왕성을 확인한 후 맨눈으로 관측하는 것이 요령이다. 천왕성을 찾는 지표는 화성이다. 붉게 빛나는 화성의 동쪽(왼쪽)으로 약 12도 정도 떨어진 양자리에 천왕성이 있다. 참고로, 보름달 하나가 약 0.5도 크기에 해당한다. 위의 하늘지도를 머리속에 스캔해둔 다음 쌍안경으로 해당 영역을 스캔하여 찾는 것이 가장 좋다. 150배율 이상의 천체망원경으로 보면 작은 청록색 원반 형태를 확인할 수 있다. 현재 천왕성은 지구로부터 약 28억 5000만km 떨어져 있다. 이는 지구-태양 간 거리(1천문단위/AU)의 약 19배에 해당하는 먼 거리다. 천왕성이 태양을 한 차례 공전하는 데는 약 84년이 걸린다. 이 행성의 지름은 지구의 약 4배인 5만 724km로 3번째 큰 행성이며, 1986년 보이저 2의 자기 데이터에 따르면 자전주기는 17.23시간이다. 보이저 2는 또한 1978년에 발견된 9개의 고리계를 모두 탐사했고, 2개의 새로운 고리와 10개의 새로운 위성을 발견했다. 지금까지 발견된 천왕성의 위성은 모두 27개에 달한다. 수소와 헬륨의 대기로 둘러싸인 천왕성은 물, 메탄 및 암모니아의 액체 맨틀을 갖고 있으며, 얼음 바위 같은 핵을 가지고 있을 것으로 과학자들은 보고 있다. 천왕성은 태양계의 어떤 행성보다 가장 추운 섭씨 영하 224도 대기를 가지고 있다.그러나 이 모든 것을 압도하는 기괴한 천왕성의 특징은 자전축의 기울기다. 태양계 행성들의 자전축 기울기는 3도에서 29도 사이이지만, 천왕성은 무려 98도에 달한다. 그러니까 천왕성은 궤도면에 거의 누운 자세로 태양을 공전한다는 얘기다. 왜 그럴까? 유력한 가설은 원시 태양계 때 거대한 천체가 천왕성에 충돌해 거의 다운시켰다는 것이다. 이런 이유로 천왕성은 계절은 유별나다. 태양이 북극에서 떠오르면 42지구년 동안 그대로 유지된다. 그런 후 북극은 다시 42년 동안 어둠 속에 잠긴다. 천왕성을 발견한 사람은 영국의 아마추어 천문가 윌리엄 허셜이다. 그는 1781년 3월 13일 밤, 구경 6.3인치(16cm)의 자작 반사망원경으로 쌍둥이자리에서 일곱 번째 행성을 발견했다. 이 발견은 세계를 경악시켰다. 사람들은 그때까지 토성까지가 태양계의 전부인 줄 알고 있었는데, 태양계가 갑자기 2배로 확대되어버린 것이다.​ 이 발견으로 허셜은 천문학사에 불멸의 이름을 올렸으며, 일개 아마추어 천문학자에서 일약 왕실 천문학자로 신분이 수직 상승했다. 그리고 프로 천문학에 들어서서도 최초로 은하계의 구조를 파악하는 등 수많은 발견들을 이루어냈으며, 기이하게도 그가 발견한 천왕성의 주기에 딱 맞는 84세에 우주로 떠났다. 이광식 칼럼니스트 joand999@naver.com　

세계적인 마술사 데이비드 블레인(47)이 이번에는 풍선 묘기를 선보였다. 2일(현지시간) CNN은 블레인이 애리조나 주 사막 한가운데에서 풍선 50여 개에 의지해 하늘로 올라갔다고 보도했다. 헬륨 가스를 채운 특수풍선 52개에 매달린 블레인은 자신이 예상했던 5486m보다 훨씬 더 높은 7590m 상공까지 도달했다. 백두산(2500m)보다 세 배 높고, 에베레스트산(8848m)에 약간 못 미치는 높이다.애초 고향인 뉴욕에서 퍼포먼스를 선보일 예정이었으나 악천후로 시간과 장소를 바꾼 그는, 허허벌판이나 다름없는 애리조나주 사막에서 오로지 풍선에 몸을 맡기고 하늘로 올라갔다. 모든 장면은 온라인으로 전 세계에 생중계됐다. 묘기는 한 시간가량 계속됐다. 이윽고 7590m 상공에 다다랐을 때 산소가 부족해 호흡기를 써야만 했다. 한동안 땅에서 자신의 곡예를 지켜보던 딸과 이야기를 나누다 풍선과 연결된 줄을 뚝 끊고 스카이다이빙을 선보였다. 무서운 속도로 곤두박질치던 그는 2438m 지점에서 낙하산을 펼치고 무사히 착륙했다.블레인은 “이번 곡예는 과거 그 어떤 묘기보다 더 짜릿했다. 이번에는 그 어떤 것도 내가 통제할 수 없었다”는 소감을 밝혔다. 이번 퍼포먼스는 1956년 개봉한 프랑스 영화 ‘빨간 풍선’(Le Ballon Rouge)에서 영감을 받았다. 블레인은 풍선에 매달려 하늘로 올라간 소년의 모습을 재현해 보고 싶었다고 설명했다. 영화를 현실로 만드는 데는 2년이라는 준비 기간이 필요했다. 그간 블레인은 조종사 자격증과 열기구조종사 자격증을 취득했고, 스카이다이빙 교육도 받았다. 오랜 준비 기간 끝에 선보인 목숨을 건 그의 도전은 결과적으로 대성공이었다.세계적인 마술사인 블레인은 과거부터 다양한 묘기를 펼쳤다. 100만 볼트 전류가 흐르는 피뢰침 옆에서 72시간을 보냈으며, 뉴욕시 링컨센터 앞에서 물이 가득 들어찬 좁은 구체에 들어가 일주일을 지냈다. 타임스퀘어 앞에서는 거대한 얼음덩어리에 갇혀 64시간을 보내는 퍼포먼스를 선보이기도 했다. 지난 3월에는 미국 CBS방송 ‘더 레이트 레이트 쇼 위드 제임스 코든’ 스페셜 방송에 방탄소년단(BTS)과 나란히 출연한 바 있다. 권윤희 기자 heeya@seoul.co.kr

안드로메다 은하는 우리은하에서 가장 가까운 대형 은하로 망원경 없이 눈으로 볼 수 있는 몇 안 되는 은하 중 하나다. 과학자들은 안드로메다 은하가 우리은하와 점점 가까워지고 있으며 결국 수십 억 년 후에는 서로 충돌해 새로운 거대 은하를 만들 것으로 예상한다. 그런데 사실 우리은하와 안드로메다 은하의 합체는 이미 시작된 상태다. 은하 본체의 충돌은 아직 먼 미래의 일이지만, 은하를 둘러싼 가스와 암흑물질의 모임인 은하 헤일로(halo)의 충돌은 그 전에 일어날 수 있기 때문이다. 미국 노터데임 대학의 니콜라스 레너와 그 동료들은 허블우주망원경과 퀘이사를 통해 안드로메다 은하 헤일로가 은하에서 130만 광년 떨어진 곳까지 넓게 분포한다는 사실을 확인했다. 퀘이사는 먼 우주에 존재하는 강력한 은하 중심 블랙홀로 100억 광년 밖에서도 관측이 가능한 에너지를 뿜어낸다. 연구팀은 허블망원경에 설치된 우주 기원 분광기 (Cosmic Origins Spectrograph·COS)를 이용해 안드로메다 은하 주변 퀘이사 43개를 조사했다. 은하 헤일로는 워낙 희박한 가스의 모임이기 때문에 허블망원경으로도 직접 관측이 어렵다. 대신 퀘이사에서 나온 강한 빛이 퀘이사를 통과하면서 흡수되는 정도를 분석하면 퀘이사의 분포는 물론 구성 물질까지 파악할 수 있다. 연구 결과 안드로메다 은하 헤일로는 과거 생각보다 더 먼 130만 광년까지 뻗어 있는 것으로 밝혀졌다. 만약 사람 눈에 헤일로가 보인다면 안드로메다 은하 헤일로의 크기는 보름달보다 훨씬 클 것이다.(사진) 연구팀은 2015년에도 같은 방법으로 안드로메다 은하 헤일로의 반지름을 100만 광년으로 추정했으나 당시에는 퀘이사를 6개 밖에 관측하지 못해 신뢰도가 떨어졌다. 이번 연구에서는 훨씬 많은 수의 퀘이사를 포함해 헤일로의 범위를 정확히 측정했을 뿐 아니라 내부 구조까지 밝힐 수 있었다. 이번 연구에서 밝혀진 의외의 사실은 헤일로가 순수한 수소나 헬륨이 아니라 산소, 탄소, 실리콘처럼 무거운 원소도 포함하고 있다는 것이다. 이는 초신성 폭발이나 은하 합체 등을 통해 별 내부에서 생성된 무거운 원소가 헤일로에 흘러 들어갔다는 것을 의미한다. 헤일로가 단순히 은하 주변의 희박한 가스가 아니라 은하와 여러 가지 영향을 주고받는 역동적인 구조라는 것을 보여주는 결과다. 우리은하 헤일로는 같은 방법으로 관측이 어렵지만, 우리은하가 안드로메다 은하와 비슷하거나 좀 더 작은 크기라는 점을 생각하면 거의 비슷한 크기의 은하 헤일로를 지니고 있을 것으로 추정된다. 따라서 이미 두 은하의 헤일로는 접촉을 시작했을 가능성이 크다. 은하 헤일로는 크기도 크지만, 질량 역시 무시할 수 없기 때문에 은하의 합체와 진화에 결정적인 영향을 미친다. 따라서 은하 헤일로에 대한 이해는 우리은하와 안드로메다 은하의 미래를 예측하는 데 중요하다. 고든 정 칼럼니스트 jjy0501@naver.com　　

부산 기장군 중입자 치료센터에 오는 2023년까지 중입자가속기가 구축된다. 부산시는 31일 기장군 동남권 방사선 의·과학 산업단지 내 중입자치료센터에 도입할 중입자가속기가 선정됐다고 밝혔다 시는 이날 오전 주관사업자인 서울대병원이 도시바·DK메디칼솔루션 컨소시엄과 계약을 체결했다. 도시바·DK메디칼솔루션 컨소시엄의 중입자가속기는 저명 학술지에 암세포를 파괴하는 ‘날카로운 명사수’라고 표현된 중입자가속기 중 최고 사양 제품이라고 시는 전했다. 이날 계약 체결식은 코로나19로 인해 화상 시스템을 통해 원격으로 진행된다. 중입자가속기는 탄소를 빛의 속도에 가깝게 가속한 빔을 암세포에 조사하는 치료기기다. 높은 종양 살상 능력으로 기존에 치료할 수 없었던 난치성 암 치료가 가능한데,정상 세포를 최대한 보호하는 동시에 암세포에만 대부분의 방사선량을 전달해 부작용을 감소시킨다. 폐암,간암,췌장암,재발성 직장암,골육종 등 주요 암에 효과적이다. 폐암환자의 경우 5년 생존율이 평균 15.5%인데 중입자 치료를 받은 환자의 생존율이 39.8%로 늘어난 사례가 보고 됐다. 기존 방사선 치료를 받으려면 2~3주에 걸쳐 수십 차례 병원을 방문해야 했으나 중입자 치료는 초기 폐암의 경우 단 1회만으로 치료한 사례도 있다. 치료 시간도 준비 시간을 포함해 30분 정도로 짧다. 기장 중입자치료센터에 구축될 중입자가속기는 중입자 빔의 전달속도와 범위를 뜻하는 선량률(단위 시간당 방사선량 단위)과 조사야(병 발생 위치에서의 한 방향에서 조사되는 면의 범위)가 세계 최고 크기다. 환자 주변을 360도 회전하면서 어느 각도에서나 자유롭게 빔을 조사할 수 있는 최첨단 소형 초전도 회전 갠트리를 적용했다. 이 중입자가속기는 탄소뿐만 아니라 헬륨을 더해 두 가지 이온원으로 치료와 함께 연구도 병행할 수 있다. 주관 사업자인 서울대병원은 2023년 말까지 중입자가속기를 도입한 뒤 중입자가속기 설치와 임상시험 등을 거쳐 2024년 말부터 본격적인 운영에 돌입할 계획이다. 신창호 부산시 미래산업국장은 “중입자치료는 암 치료의 다음 지평이고 이번 중입자 치료시스템 도입이 그 역할을 충실히 수행할 것”이라며 “환자 치료뿐만 아니라 연구 개발에도 박차를 가해 부산을 암 치료의 메카로 만들겠다”라고 말했다. 부산김정한 기자 jhkim@seoul.co.kr

경기도가 4개 시 문화시설과 관광명소를 싼 가격에 이용할 수 있는 통합이용권을 내놓았다. 도는 고양·파주·수원·용인시 박물관·미술관과 관광지를 최대 79%까지 저렴한 가격에 이용할 수 있는 경기투어패스를 출시했다고 14일 밝혔다. 이는 도내 박물관·미술관, 관광지 이용을 확대해 도민에게 다양한 문화 향유 기회를 제공하기 위한 취지다. 먼저 도와 경기관광공사는 올해 시범사업으로 남북부지역 일부 시를 대상으로 12일부터 실시한다. 서오릉, 트릭아트뮤지엄, 세계인형박물관 등 고양, 파주 북부 권역 13곳, 화성행궁, 수원시립아이파크미술관, 농촌테마파크 등 수원, 용인 남부 권역 10곳으로 총 23개 시설을 포함한다. 모든 시설을 자유롭게 이용할 수 있는 기본권, 2곳(3곳)을 갈 수 있는 BIG2(3)권, 수원·용인의 5개 시설과 수원 전경을 내려다볼 수 있는 헬륨기구인 플라잉수원을 탑승할 수 있는 패키지상품이 있다. 유효기간은 기본패스의 경우 첫 사용시간 기준 48시간(2일)이다. 고양파주권 BIG2 소인 2만 1900원, 수원용인권 자유이용 대인 2만 4900원이며 출시 기념 반값 할인 이벤트를 활용하면 절반 가격으로 구입할 수 있다. 패키지상품인 플라잉수원을 제외하고 4개 시 22개 시설을 5일간 이용할 수 있는 광역통합권은 출시 특가로 BIG3 대인기준 7900원이다. 다음달에는 패키지상품 4종을 추가할 예정이다. 최용훈 도 관광과장은 “경기도의 매력적인 숨은 관광지들을 찾아볼 수 있는 좋은 기회”라며 “코로나19 시기에 집에서 가까운 경기도 관광지에서 가성비 높은 휴가를 보낼 것”을 권했다 남상인 기자 sanginn@seoul.co.kr

어린시절 우리 태양계의 모습과 닮은 외계 행성계의 '가족사진'이 처음으로 직접 촬영하는데 성공했다. 최근 네덜란드 라인덴대학 등 국제연구팀은 지구에서 300광년 떨어진 남부 무스카 별자리에서 태양과 같은 별의 주위를 도는 거대한 2개의 외계행성을 포착하는데 성공했다고 발표했다. 　 칠레에 위치한 유럽남방천문대(ESO)의 초거대망원경으로 잡아낸 이 사진은 'TYC 8998-760-1'로 불리는 별과 그 주위를 도는 'TYC 8998-760-1b'와 'TYC 8998-760-1c'의 모습을 담은 일종의 가족사진이다. 먼저 TYC 8998-760-1은 우리의 태양같은 별이지만 생성된 지 불과 1700만년 밖에 안된 아기별이다.우리의 태양이 46억년 된 것과 비교하면 얼마나 어린 지 알 수 있는 대목. 또한 TYC 8998-760-1의 주위를 도는 TYC 8998-760-1b와 TYC 8998-760-1c는 주로 헬륨과 수소와 같은 기체로 이루어진 거대한 가스 행성으로 마치 우리의 목성과 토성을 연상시킨다. 이중 안쪽 궤도를 도는 TYC 8998-760-1b는 항성과 160AU(1AU는 지구와 태양 사이의 평균 거리로 약 1억5000만㎞다) 떨어져 있으며 질량은 목성의 14배다. 또한 바깥쪽 궤도를 도는 TYC 8998-760-1c는 항성과 320AU의 거리로 목성 질량의 6배로 추정된다. 이번 가족사진이 의미가 있는 것은 막 생성된 외계 행성계를 통해 우리 태양계의 형성 과정을 들여다볼 수 있기 때문이다. 논문의 공동저자인 매튜 캔워시 교수는 "이번처럼 우리 태양과 비슷한 별 주위의 외계행성을 2개나 직접 촬영한 것은 이번이 처음"이라면서 "우리 태양계가 어떻게 형성되고 진화했는지 더 잘 이해하는데 도움을 줄 것"이라고 내다봤다. 　 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

별들은 모두 고유 방향으로 이동하지만, 그중에는 시속 몇만㎞에서 몇십만㎞에 달하는 고속으로 이동하는 것도 있다. 5년 전인 2015년 발견된 한 백색왜성은 지금까지 발견되지 않은 완전 새로운 유형의 초신성 폭발 때문에 고속으로 이동하고 있을지도 모른다는 이론이 제시됐다. 지구에서 용자리 방향으로 약 1430광년 거리에 있는 이 백색왜성은 질량이 태양의 약 40% 수준으로 우리 은하를 시속 90만여㎞(초속 250여㎞)의 고속으로 이동하고 있다. 그런데 이번에 영국 워릭대의 보리스 겐지케 물리학과 교수가 이끄는 국제연구진은 이른바 ‘독스’(Dox)라는 별칭으로 불리는 이 백색왜성이 부분적인 초신성 폭발을 일으켜 쌍성계에서 튕겨나와 고속으로 이동하게 됐을 가능성이 있다는 연구 결과를 발표했다. 우리 태양과 같은 항성이 적색거성을 거쳐 진화한 모습으로 알려진 대부분의 백색왜성은 주로 수소와 헬륨으로 이뤄진 대기를 갖는 것으로 알려졌다. 그런데 독스의 대기에는 수소와 헬륨은 보이지 않고 산소(99%)가 대부분이고 나머지는 네온과 마그네슘 그리고 실리콘이 섞인 대기라는 것이 이전 연구로 알려졌었다. 이에 따라 이번 연구에서는 허블 우주망원경의 관측 자료를 기초로 독스의 대기 화학 조성을 분석했다. 그 결과, 앞서 나온 원소들 외에도 탄소와 나트륨 그리고 알루미늄이 포함된 것으로 나타났다. 반면 철과 니켈, 크롬 그리고 망간은 거의 존재하지 않는 것으로 확인됐다. 이런 사실을 바탕으로 이들 연구자는 독스가 원래 쌍성계를 이루고 있었고 Ia형 초신성으로 대표되는 핵연소형 초신성 폭발을 일으켰지만, 앞서 설명한 바와 같이 그 폭발은 부분적인 것(규소 연소 과정까지 진행되지 않았다)이었다고 생각하고 있다. 다만 핵연소에 따라 질량의 대부분이 급격하게 없어짐으로써 쌍성계의 균형이 무너진 결과, 독스가 고속으로 튕겨나오게 됐다는 것이다. 이에 대해 겐지케 박사는 “이는 아마 지금까지 관측된 적이 없는 유형의 초신성 폭발이었을 것”이라고 말했다. 또 Ia형 초신성의 잔광은 니켈의 방사성 동위원소(니켈56)의 방사성 붕괴가 근원이지만, 독스가 일으킨 폭발에서는 니켈56이 소량밖에 생성되지 않은 것으로 보여 같은 폭발은 발견하기 어려울 것이라고 연구진은 밝혔다. 겐지케 박사는 “우리 은하에서 초신성 폭발로 살아남은 천체를 관측하는 것은 다른 은하에서 관측되는 수많은 초신성을 이해하는 데 있어 도움이 된다”고 말했다. 자세한 연구 결과는 ‘영국왕립천문학회 월간보고’(MNRAS) 최신호(7월 20일자)에 실렸다.　 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

인류가 품은 오랜 수수께끼 가운데 하나는 ‘우주의 나이가 과연 얼마일까’이다. 칠레 아타카마 우주망원경(ACT)으로 빅뱅을 추적해 온 전 세계 과학자들이 해답을 제시했다. 이들이 밝힌 정확한 우주의 나이는 137억 7000만년, 오차 범위는 ±4000만년이다. 미국 프린스턴대학과 네이처닷컴 등에 따르면 프린스턴대 출신을 중심으로 7개국 41개 기관에서 140명의 과학자가 참여한 국제 연구팀은 지난 2013~2016년 ACT로 관측한 연구 결과를 두 편의 논문으로 정리해 온라인 저널 ‘아카이브’(arXiv.org)를 통해 발표했다. 빅뱅의 잔상이라고 할 수 있는 우주마이크로파배경(CMB)은 빅뱅 뒤 38만년이 흘러 우주의 온도가 충분히 내려가면서 광자(빛)의 운동을 방해하던 자유전자가 수소나 헬륨 원자핵에 붙잡혀 퍼지게 된 가장 오래된 빛이다. 우주의 관점으로 볼 때 38만년은 그야말로 찰나에 불과한 시간이다. CMB는 빅뱅 직후에 생겨난 것이나 다름없다. 앞서 유럽우주국(ESA) 공동연구단은 지난 2009~2013년에 플랑크 위성(2009년 우주배경복사 연구를 위해 ESA가 발사한 위성)이 관측한 자료를 토대로 CMB 복사 지도를 만들었다. 이 지도는 유례없는 정밀도로 CMB 우주론의 표준이 됐다. 칠레 연구팀은 플랑크 위성보다 해상도가 더 높은 ACT를 활용해 CMB 지도 작성에 나섰다. 결과에 따라 기존 CMB 연구에 도전하는 모양새가 될 수 있었지만 둘 간 오차가 0.3%밖에 나지 않아 신뢰도가 더 높아졌다. 이번 연구를 이끈 영국 카디프대학의 우주학자 에르미니아 칼라브리시 박사는 “처음으로 독립적으로 측정된 두 개의 자료를 갖게 됐다. 두 자료의 허블 상수 차이가 0.3%밖에 되지 않아 다행”이라고 했다. 연구팀은 우주팽창률을 보여주는 허블 상수를 67.6㎞/s/Mpc로 제시했다. 지구에서 1메가파섹(Mpc·326만광년) 멀어질 때마다 초당 67.6㎞씩 더 빠르게 팽창한다는 의미다. 이는 ESA의 플랑크 위성 자료로 산출한 값과 거의 일치한다. 류지영 기자 superryu@seoul.co.kr

해왕성이나 천왕성 같은 얼음 행성 내부에 ‘다이아몬드 비’가 내리는 과정을 입증한 연구결과가 공개됐다. 지금까지 전문가들은 이들 행성의 내부 약 8000㎞ 안에서 엄청난 압력이 발생하고, 이 과정에서 수소와 탄소가 분리되면서 다이아몬드 비가 내린다고 추측해왔다. 다이아몬드는 99% 이상 탄소 원자로 이루어진 입방체 결정구조를 가지고 있으며, 지구에서도 약 150㎞ 깊은 지하의 높은 온도와 압력 조건에서 만들어진다. 미국 로렌스 리버모어 국립 연구소 및 독일 독일 헬름홀즈 협회 등 공동 연구진은 미국 스탠퍼드 선형 가속기 센터(SLAC)가 개발한 입자가속기의 일종인 선형가속기(LCLS)를 이용해 실험을 진행했다. 그 결과 탄소가 곧바로 다이아몬드 결정으로 변환되는 과정을 확인할 수 있었다. 연구진은 해왕성과 천왕성에 다이아몬드가 다량 존재한다는 기존의 가설을 입증하기 위해 합성수지인 폴리스티렌을 이용, 해왕성 내부 1만㎞ 지점과 유사한 환경을 만든 뒤 섭씨 4727℃에 달하는 열을 가했다. 이와 함께 150만 개의 막대와 강력한 레이저로 아프리카코끼리 250마리와 맞먹는 무게의 충격파를 더했다. 2017년 당시 독일 연구진도 엑스레이(X선)를 이용해 유사한 실험을 진행했었는데, 이는 다이아몬드가 완성되기 전의 비결정성 분자를 확인하기에는 다소 한계가 있었다. 미국 연구진은 탄소가 다이아몬드로 변환되는 과정을 명백하게 분석하기 위해, 폴리스티렌의 전자(electron)에서 엑스레이가 어떻게 산란 되는지를 측정하는 새로운 방식을 이용했다. 그 결과 열과 압력에 의해 분리된 탄소가 다이아몬드로 변환되는 과정을 확인했으며, 분리된 수소에는 탄소의 성분이 거의 남지 않는다는 것을 알게 됐다.연구진은 “이번 연구는 쉽게 재현하기 어려운 흥미로운 과정을 예측해볼 수 있는데 도움을 준다. 예컨대 토성이나 목성 같은 가스로 이루어진 행성의 내부에서 발견되는 수소와 헬륨은 이러한 극한 조건에서 어떻게 혼합되고 또는 분리되는지 알 수 있다”면서 “이것은 행성과 행성의 진화 역사를 연구하는 새로운 방법이다. 뿐만 아니라 미래의 잠재적인 에너지에 대한 실험으로 이어질 수 있다”고 설명했다. 전문가들은 수천 년에 걸쳐 다이아몬드 비가 천천히 내리면서 천왕성과 해왕성의 핵 주변에 두꺼운 층을 이뤘을 것으로 보고 있다. 또 이렇게 생겨난 다이아몬드 중에는 수백만 캐럿에 이르는 거대한 크기도 있을 것이라는 예측도 있다. 일부 전문가들은 이러한 가설을 토대로, 해왕성이나 천왕성 등 얼음행성 전체가 다이아몬드로 이뤄졌을 가능성도 있다고 내다봤다. 이밖에도 지구에서 약 40광년 떨어진 슈퍼지구 중 하나인 ‘55캔크리e’ 역시 행서의 표면이 흑연과 다이아몬드로 덮여 있을 가능성이 높아 일명 ‘다이아몬드 행성’이라 불리기도 한다. 자세한 연구결과는 세계적인 학술지 ‘네이처 커뮤니케이션’ 최신호에 실렸다. 송현서 기자 huimin0217@seoul.co.kr

선교단체 ‘순교자의 소리’가 지난 25일 인천 강화도에서 성경책을 넣은 대형풍선 4개를 북한으로 날려 보냈다고 주장했다. 이 단체는 26일 보도자료를 내고 전날 오후 7시 25분쯤 강화에서 날린 대형풍선의 위치를 위성위치확인시스템(GPS)으로 확인한 결과 휴전선을 따라 북상하다가 북한 철원군 지역으로 넘어갔다고 밝혔다. 이들은 “풍선 내부에는 헬륨가스와 성경책이 담겼다”면서도 풍선에 담긴 성경책의 수는 밝히지 않았다. 에릭 폴리 한국 순교자의 소리 설립 목사는 ”한국 순교자의 소리는 성공적으로 풍선을 보낼 수 있는 날씨가 보장될 때 성경책만 풍선에 담아 보낸다“며 ”이것이 범죄로 여겨진다면 기쁜 마음으로 범죄자 취급을 감당하며 처벌을 받겠다“고 말했다. 앞서 경기도는 지난 23일 순교자의 소리, 자유북한운동연합, 큰샘, 북한동포직접돕기운동 대북풍선단 등 4개 단체를 사기 및 자금유용 등의 혐의로 경찰에 수사 의뢰했다. 한상봉 기자 hsb@seoul.co.kr

정부는 23일 탈북민 단체가 전날 밤 대북 전단(삐라)을 살포했다고 주장한 것과 관련해 북한으로 날아간 삐라는 없으며 풍선 1개 수준의 헬륨가스를 구매한 것으로 보고 있다는 유관기관 조사 결과를 밝혔다. 이는 경찰이 이날 강원 홍천에서 발견한 풍선이 전량이라는 취지의 설명으로, 탈북민 단체가 주장한 ‘20개 대형풍선’ 등의 살포는 사실이 아닌 것으로 판단한다는 뜻으로 풀이된다. 앞서 박상학 자유북한운동연합 대표는 22일 밤 파주에서 관련자들을 통해 대형 풍선 20개를 이용하여 전단 50만장을 살포했다고 주장했다. 정부는 이날 박 대표의 이같은 주장에 대해 추가 설명자료를 배포해 “정황상 신뢰도가 낮은 것으로 보고 있다”고 밝혔다. 정부는 “유관기관에서 확인한 바에 따르면 풍선 1개가 홍천에서 발견되었고, 박상학 측의 준비물자 구매내역, 22~23일의 풍향 등 제반 상황을 감안할 때 북측 지역으로 이동된 전단은 없는 것으로 파악하고 있다”고 밝혔다. 정부는 “박상학 측은 경찰이 풍선 부양용 수소가스를 압수하는 등 강화된 단속으로 수소가스 확보가 어려워지자 풍선 1개를 부양할 수 있는 수준의 헬륨가스를 구매한 것으로 보고 있다”며 “홍천에서 발견된 풍선에는 박상학 측에서 주장한 소책자, 달러 지폐, SD카드 등은 발견되지 않았다”고 밝혔다.특히 정부는 박상학측의 사무실·주거지에 대해 강력하게 단속할 계획을 밝히며 “필요한 모든 조치를 강구할 예정”이라고 강조했다. 이날 오전 박상학 대표는 보도자료를 내고 자유북한운동연합 회원 6명이 전날 밤인 22일 오후 11~12시 파주시 월롱면 덕은리에서 20개 대형풍선에 대북 전단 등을 담아 살포했다고 밝혔다.살포된 물품은 전단 ‘6.25 참상의 진실’ 50만장, 소책자 ‘진짜 용 된 나라 대한민국’ 500권, 1달러 지폐 2000장, SD카드 1000개 등이라고 이들은 주장했다. 강원 홍천에서 이들이 살포한 것으로 추정되는 풍선이 발견돼 군과 경찰 등이 조사에 나섰다. 강원 홍천은 이들이 전단을 살포했다고 주장하는 지점으로부터 동남쪽으로 약 70㎞ 떨어진 곳이다. 통일부는 지난 11일 탈북민 단체 자유북한운동연합과 큰샘을 경찰청에 수사의뢰 했으며, 법인설립 허가 취소 절차를 밟기로 결정했다. 아울러 대북 전단 살포를 근본적으로 금지할 수 있는 법 제·개정을 위한 검토를 진행 중이다.한편 북한도 최근 대량으로 대남 전단 살포를 하겠다고 예고했다. 북한은 노동당 기관지 노동신문을 통해 지난 20일 문재인 대통령의 사진이 담긴 대남 전단을 공개했으며, 지난 22일에는 전단 1200만 장을 인쇄했다고 발표했다. 다만 구체적인 대남 전단 살포 시점이나 방법은 공개하지 않고 있다. 윤창수 기자 geo@seoul.co.kr

정부는 23일 탈북민 단체가 전날 밤 대북 전단(삐라)을 살포했다고 주장한 것과 관련해 북한으로 날아간 삐라는 없으며 풍선 1개 수준의 헬륨가스를 구매한 것으로 보고 있다는 유관기관 조사 결과를 밝혔다. 이는 경찰이 강원 홍천에서 발견한 풍선이 대북 전단의 전량이라는 취지의 설명으로, 탈북민 단체가 주장한 ‘20개 대형풍선’ 살포 등의 주장은 사실이 아닌 것으로 판단한다는 뜻으로 해석된다. 앞서 박상학 자유북한운동연합 대표는 전날(22일) 밤 파주에서 관련자들을 통해 대형 풍선 20개를 이용하여 전단 50만장을 살포했다고 주장했다. 정부는 이날 박 대표의 이같은 주장에 대해 “정황상 신뢰도가 낮은 것으로 보고 있다”고 밝혔다. 정부는 “유관기관에서 확인한 바에 따르면 풍선 1개가 홍천에서 발견되었고, 박상학 측의 준비물자 구매내역, 22~23일의 풍향 등 제반 상황을 감안할 때 북측 지역으로 이동된 전단은 없는 것으로 파악하고 있다”고 설명했다. 정부는 “박상학 측은 경찰이 풍선 부양용 수소가스를 압수하는 등 단속을 강화해 수소가스 확보가 어려워지자, 풍선 1개를 부양할 수 있는 수준의 헬륨가스를 구매한 것으로 보고 있다”며 “홍천에서 발견된 풍선에는 박상학 측에서 주장한 소책자, 달러 지폐, 저장장치인 SD카드 등은 발견되지 않았다”고 밝혔다. 통일부는 지난 11일 탈북민 단체 자유북한운동연합과 큰샘을 경찰청에 수사의뢰 했으며, 법인설립 허가 취소 절차를 밟기로 결정했다. 아울러 대북 전단 살포를 근본적으로 금지할 수 있는 법 제·개정을 위한 검토를 진행 중이다. 윤창수 기자 geo@seoul.co.kr