힌덴부르크 비행선 대참사의 마지막 생존자가 세상을 떠났다. CNN 등은 8일(현지시간) 힌덴부르크 비행선 대참사의 최후 생존자였던 베르너 구스타프 도너가 미국 뉴햄프셔주 라코니아의 한 병원에서 90세를 일기로 사망했다고 보도했다. 1937년 5월 6일, 245m 길이의 독일 비행선 ‘힌덴부르크’가 미국 뉴저지주 레이크 허스트 미 해군 기지에 착륙하던 중 폭발했다. 이 사고로 승객과 승무원 등 탑승객 98명 중 36명이 사망했다. 당시 8살이었던 베르너도 아버지와 여동생을 잃었다.베르너는 생전 한 언론과의 인터뷰에서 “폭발이 일어났을 때 우리 가족은 창가 쪽에 있었다”라고 밝혔다. 그는 “비행선에 불이 붙자 어머니가 나와 형을 잡아끌어 차례로 비행선 밖으로 내던졌다. 마지막으로 여동생을 살리려 했지만, 너무 무거워 힘에 부쳤고 추락하는 비행선이 땅에 닿을 때쯤 함께 뛰어내렸다”고 설명했다. 그러나 아버지와 여동생은 끝내 숨을 거뒀다. 베르너 역시 한쪽 다리를 못 쓰게 되었으며, 화상이 심해 9번의 피부 이식 수술을 받았다. 한쪽 귀의 청력도 잃었고 몇 달간 앞을 보지 못했다. 우여곡절 끝에 목숨을 건진 베르너는 결혼 후 미국으로 건너가 GE사 전기기술자로 일하다 지난 8일 90세의 나이로 숨을 거뒀다. 이로써 힌덴부르크 비행선 대참사에서 살아남았던 62명 모두 역사 속으로 사라지게 됐다.“비행선에 불이 붙었습니다. 세계 최악의 사고가 발생했습니다!” 72명의 승객을 위한 식당과 라운지, 바, 산책로 등을 갖춰 ‘하늘 위의 타이타닉’이라 불리던 힌덴부르크가 폭발하자, 이를 지켜보던 기자가 소리쳤다. 20세기 초 비행선 사업은 나치 독일의 자존심과도 같았다. 사실상의 민간항공기로 대서양을 횡단하던 독일의 비행선은 그러나 힌덴부르크 비행선 대참사를 계기로 몰락의 길을 걸었다. 힌덴부르크 폭발은 비행선을 채운 수소 가스 때문이라는 게 중론이다. 원래 힌덴부르크 비행선은 헬륨 가스를 사용하도록 설계됐다. 그러나 당시 헬륨은 미국에서만 생산됐을뿐더러 그만큼 값도 비쌌다. 때문에 수소가 대신 사용됐다. 사고 당일 힌덴부르크는 착륙을 위해 지상을 긴 줄을 내려보내던 중 수소 용기 하나가 파열됐다. 방출된 수소 기체는 비행선을 향했고, 비에 젖은 선체에 흐르던 강한 전류와 만나면서 폭발이 발생했다. 전 세계를 충격에 빠트린 힌덴부르크 비행선 대참사는 1975년 영화로도 만들어지기도 했다.　 권윤희 기자 heeya@seoul.co.kr

삼성전자가 우주로 쏘아올린 유사 위성장치가 지상으로 떨어져 소동이 벌어졌다. 삼성이 스마트폰 홍보를 위해 성층권으로 보낸 스마트폰 촬영 장비가 미국의 한 민가에 불시착한 것이다. 27일(현지시간) ABC뉴스에 따르면 미시간주 메릴에 사는 낸시 웰키와 남편 댄은 이날 오전 8시 45분쯤 앞마당에서 큰 소리를 들었다. 마당으로 가보니 근처 나무에 낙하산이 걸려 있었고 땅에는 ‘삼성 스페이스 셀피’라고 적힌 위성장치가 떨어져 있었다. 물체에 있는 상자 안에는 카메라 두 대와 삼성 스마트폰이 붙어 있었다. 웰키 부부는 지역 911에 신고했다. 나중에 삼성전자 관계자들이 와서 장비를 수거해 갔다. 삼성전자 유럽법인은 최근 갤럭시S10 5G를 활용해 스페이스 셀피(셀카) 마케팅을 진행했다. 갤럭시S10 5G를 특수 제작된 헬륨가스 기구 장비에 넣어 성층권에 띄운 뒤 지상의 사용자들의 셀카를 전송하면 이를 지구를 배경으로 다시 한 번 촬영해 ‘나만의 우주셀카’를 만들어 보내준다. 사용자는 이 사진을 자신의 소셜 미디어에 공유할 수 있다. 영국의 배우 겸 모델인 카라 델러비인이 세계 최초의 우주 셀피 주인공에 낙점돼 행사가 열렸다.발사 당시부터 일각에서는 ‘해당 장비가 지상으로 추락해 사고를 일으킬 수 있다’고 우려했다. 사건이 알려지자 삼성전자는 성명을 내고 “삼성전자 유럽법인의 스페이스 셀피 기구가 지구로 돌아왔다”면서 “미국에서 예정된 착륙을 진행하던 도중 날씨 상황 탓에 예정된 농촌 지역에서 조기에 연착륙을 하게 됐다”고 밝혔다. 회사 측은 이어 “(인명 관련) 부상은 없었다”며 지역 주민들에게 불편을 초래한 데 대해 유감을 나타냈다. 웰키 부부는 ABC뉴스와의 인터뷰에서 “(스페이스 셀피가) 농장의 말이나 집 지붕에 떨어지지 않은 것을 신께 감사한다”고 전했다. 네티즌들은 “사람이 다칠 수도 있었다”며 비판의 목소리를 전했다. 해당 뉴스를 전달하며 큰 소리로 웃은 뉴스 진행자에게도 “당신이 그 장비에 맞아 다쳤어도 그렇게 웃을 수 있겠느냐”고 지적했다. 류지영 기자 superryu@seoul.co.kr

최근 몇 년간 SSD의 가격은 크게 낮아졌습니다. 삼성전자나 SK 하이닉스 같은 낸드 플래시 메모리 제조사들이 저렴하고 빠른 3D 낸드를 대량 양산하고 있고 이것도 모자라 TLC, QLC 기술을 적용해 용량을 더 늘리고 있기 때문입니다. 물론 TLC에서 QLC로 갈수록 내구성은 낮아지지만, SSD의 용량이 커질수록 셀(cell)을 여러 번 쓰고 지울 일이 줄어들기 때문에 충분한 수명을 확보할 수 있습니다. SSD의 발전은 용량만이 아닙니다. 본래 빠르던 속도도 점점 더 빨라지고 있습니다. 과거 하드디스크 시절의 유물인 느린 SATA 방식 대신 NVMe/PCIe 3.0x4 인터페이스 기반의 고속 SSD가 빠르게 확산되고 있습니다. PCIe 3.0 기반 SSD는 이미 순차 읽기와 쓰기 속도가 일반적인 하드디스크의 10배가 넘는 3GB/s를 넘어섰고 PCIe 4.0 기반 SSD에서는 이 두 배에 달하는 속도를 확보할 수 있을 것입니다. 빠른 속도와 조용함, 그리고 하드디스크에서 기대하기 어려운 소형화까지 이뤄지면서 SSD는 최신 노트북의 기본 저장 정치로 자리잡았으며 이제는 데스크톱에서도 기본 사양으로 자리 잡고 있습니다. 오래전 USB 메모리 대신 작은 파일을 옮길 때 사용한 플로피 디스크가 지금 청소년들은 잘 모르는 기기가 된 것처럼 10년 후에는 하드디스크 역시 같은 길을 걷게 될 가능성이 있는 것입니다. 급격한 변화에 적응하기 위해 하드디스크 제조사는 자체적으로 SSD나 낸드 플래시 메모리를 제조할 뿐 아니라 기존의 하드디스크 용량을 획기적으로 늘릴 기술을 개발하고 있습니다. 데이터의 양은 폭발적으로 증가하고 있고 이를 모두 플래시 기반 스토리지에 저장하면 비용이 너무 많이 들기 때문에 용량 대 가격으로 승부를 걸겠다는 것입니다. 지난 몇 년간 주요 제조사들은 하드디스크 내부에 헬륨을 충전하고 플래터(하드디스크 내부의 둥근 원판으로 데이터를 기록하는 디스크)의 숫자를 9개까지 늘려 용량을 10TB 이상으로 늘렸습니다. 하지만 기존 기술로는 20TB 이상 하드디스크 제조가 어렵기 때문에 강한 에너지를 가해 더 좁은 공간에 자기 데이터를 기록하는 기술을 개발하고 있습니다. 대표적인 방법은 열을 가해 기록 저장을 돕는 열 보조 자기 기록(heat assisted magnetic recording, HAMR) 기술과 마이크로웨이브 보조 자기 기록(microwave assisted magnetic recording, MAMR) 기술입니다. 전자는 열을 가하고 후자는 마이크로웨이브파를 이용해 더 좁은 공간에 자기 기록을 남기는 것입니다. 이 두 가지 방법 모두 에너지를 보조 시스템을 이용해서 자기 기록을 남기기 때문에 합쳐서 에너지 보조 자기 기록(energy-assisted magnetic recording, EAMR))이라고 부릅니다. 주요 하드디스크 제조사 가운데 하나인 웨스턴 디지털은 최근 18TB 용량 제품인 Ultrastar DC HC550 HDD를 공개했습니다.(사진) 2TB 플래터 9장을 사용한 헬륨 충전 하드디스크로 거대한 용량이 눈길을 끌지만, 더 주목할 부분은 에너지 보조 자기 기록(EAMR) 방식이라는 점입니다. 웨스턴 디지털은 이보다 좀 더 앞서 20TB 하드디스크를 공개하기는 했지만, EAMR 방식이 아니라 기존 방식인데 기와처럼 기록을 겹쳐 쌓는 SMR(shingled magnetic recording) 기술을 적용한 하드디스크입니다. 일반적인 용도로 사용하기보다는 한 번 기록하고 읽기만 하는 데이터 기록용으로 나온 제품입니다. 반면 EAMR 하드디스크는 더 일반적인 용도로 사용할 수 있습니다. 20TB 이상 용량의 범용 하드디스크는 대부분 EAMR 기반으로 제작될 것입니다. EAMR 하드디스크는 이제 막 등장했고 앞으로 널리 보급되기까지는 몇 년의 시간이 더 걸릴 것입니다. 본격적으로 보급이 되면 하드디스크의 용량은 지금보다 한 단계 더 올라가게 될 것입니다. 하지만 SSD와의 경쟁보다는 속도보다 용량이 더 중요한 데이터를 저장하는 데 사용될 것입니다. 기업이나 연구소에서는 대용량 데이터의 백업 및 자주 쓰고 읽지 않는 데이터 저장 장치로 사용될 것이고 개인에게는 동영상이나 사진 등을 저장하는 용도로 주로 사용될 것입니다. 어느 쪽이든 하드디스크는 적어도 한동안은 사라지지 않고 소비자 선택의 폭을 넓혀줄 것입니다. 고든 정 칼럼니스트 jjy0501@naver.com

인류가 지구상에 나타난 이래 가졌던 의문의 하나는 밤하늘의 별이 무엇으로 저렇게 반짝이는가 하는 물음이었을 것이다. 무수한 별들 중에서도 평범한 별의 하나인 태양이 무엇으로 저렇게 뜨거운 에너지를 뿜어내고 있는가 하는 문제는 19세기가 다 지나도록 전혀 풀릴 기미를 보이지 않았다. 심지어 어떤 과학자는 태양이 엄청난 석탄을 태우기 때문이라는 웃지 못할 가설을 내놓기도 했다. 별이 반짝이는 이유를 인류가 최초로 알아낸 것은 20세기 중반에 이르러서였다. 2차대전 발발 직전인 1938년, 미국 코넬 대학 물리학자인 한스 베테에 의해 비로소 인류는 별이 빛나는 이유를 알아내기에 이르렀다. 반짝이는 별들은 그 중심에서 4개의 수소가 융합하여 한 개의 헬륨이 되는 과정을 통해 엄청난 에너지를 생성한다는 사실이 알려졌던 것이다. 말하자면 별은 우주의 핵발전소였던 것이다. 인류가 수만 년 동안 궁금해하던 별이 빛나는 이유를 밝혀낸 데에는 재미있는 일화가 있다. 32살의 노총각 교수 베테가 이 사실을 논문으로 발표하기 하루 전, 여친과 바닷가에서 데이트를 즐겼는데, 그녀가 서녘 하늘을 가리키며 말했다. “어머, 저 별 좀 보세요. 오늘 밤 별이 참 예쁘네요.” 사랑에 빠진 사람에게 뭔들 예쁘게 보이지 않을까만, 그녀가 가리킨 별이 특히 예뻤던 모양이다. 베테는 으시대면서 이렇게 말했다. “흠, 그런데 저 별이 빛나는 이유를 아는 사람은 이 세상에서 나밖에 없답니다.” 그리하여 여자는 별이 빛나는 이유를 안 두 번째 사람이 되었고, ‘별이 빛나는 이유’를 아는 유일한 남자였던 베테는 그로부터 29년 뒤인 1967년 별의 에너지원에 관한 연구로 노벨 물리학상도 거머쥐는 행운을 쥐게 되었다. 노벨상 선정위원회의 선정 이유는 다음과 같다. “항성 에너지의 근원에 대한 교수님의 해법은 우리 시대 기초물리학의 가장 중요한 응용 가운데 하나로서 우리를 둘러싼 우주에 대한 이해를 더욱 깊게 해주었습니다.” 원래 독일 태생인 베테의 아버지는 프러시아 인 개신교 신자로, 생리학 교수였고, 어머니가 유대인이었다. 뮌헨 대학에서 물리학 박사 학위를 받고 잠시 대학에서 교편을 잡았던 베테는 1933년 나치가 정권을 잡자 어머니가 유대인이라는 이유로 대학에서 쫓겨났다. 그후 영국을 거쳐 미국으로 망명한 베테는 1935년 코넬 대학에 둥지를 튼 후 정년까지 그곳을 떠나지 않고 연구를 계속했다. 그 무렵 베테는 당시까지 알려진 원자핵 물리학에 관한 이론 및 실험의 내용을 집대성하여 ’현대물리학 리뷰‘ 지에 세 차례에 걸쳐 발표했다. 이 리뷰 논문은 모든 원자핵 물리학을 공부하는 학도들의 교과서가 되어 원자핵 물리학에 대한 '베테의 성경'(Bethe‘s Bible)이라는 별명을 얻을 정도로 높은 평가를 받았다. 2차대전이 발발하자 미 국방부는 원자탄 제조를 위한 맨해튼 프로젝트를 가동했고, 베테는 이론 부분 감독직을 맡게 되었다. 베테는 뉴멕시코주 로스 알라모스 비밀 연구소에서 리처드 파인만과 함께 원자폭탄의 효율을 계산하는 ‘베테-파인만 방정식’을 만들었고, 그것은 1945년 뉴멕시코주 실험장에서 폭발 실험에서 계산의 정확성이 입증되었다. 그러나 베테는 종전 후 반핵운동 진영에 서서 세계평화를 위해 헌신했다.스키나 등산을 좋아한 베테는 로스 알라모스 시절에도 휴일이면 자주 동료 물리학자들과 함께 어울려 주변의 산을 등산했다. 머리를 짧게 깎고 다녔으므로 강한 인상을 풍겼으나, 말씨는 부드러웠고 항상 웃음을 잃지 않는 온화한 인물이었다. 열자리 이상의 숫자 곱하기, 나누기 암산에도 능해 가끔 파인만과 암산 배틀을 벌이기도 했는데, 서너 번 중 한 차례 파인만에게 지는 정도였고, 그러면 젊은 파인만에게 대견하다는 듯 빙긋 미소를 지어 보이기도 했다. 또 그는 생전 알프스와 로키 등 세계의 유명 산을 거의 다 올랐다고 한다. 별은 무엇으로 빛나는가? 수만 년의 인류 궁금증을 풀어준 이분, 2005년에 돌아가셨다. 백 살에서 한 살 빠지는 99살까지 사시고. 주변 사람들 얘기론 생전에 꼭 세인트, 성자의 풍모를 풍겼다고 한다. 마지막으로 여담 하나. 베테가 임종할 때 그의 옆을 부인이 지켰다는데, 과연 그녀가 1938년 바닷가에서 베테로부터 별이 반짝이는 이유를 들었던 그 처녀가 맞을까? 필자도 몰랐지만 나중에 어느 책에서 그녀가 맞다는 사실을 확인했다. 그녀는 튜빙겐 대학의 교수의 딸인 로즈 에발트라는 처녀로, 두 사람은 이듬해인 1939년 결혼식을 올렸다. 그러니까 베테 부부는 무려 66년이나 해로한 셈이다. 이광식 칼럼니스트 joand999@naver.com　

생명체가 존재할 수 있는 영역에 속하는 외계행성의 대기에서 처음으로 수증기가 포착됐다. 약 4000개의 외계행성이 확인된 가운데 생명체가 살 수 있는 온도와 물을 가진 외계행성을 마침내 찾아낸 것이다. 그렇다고 전혀 흥분한 일이 아니다. 이 외계행성이 정말로 사람이 살 수 있다는 확실한 증거를 확인하려면 10년 이상, 어쩌면 훨씬 더 오랜 기간이 걸릴 것이기 때문이라고 영국 BBC는 지적했다. 그보다 더한 문제는 너무 멀다는 점이다. 영국 유니버시티 칼리지 런던(UCL)에 따르면 이 대학 ‘우주 외계화학 자료센터(CSED)’의 안젤로스 치아라스 박사가 이끄는 연구팀은 ‘K2-18b’ 행성의 대기에서 수증기를 찾아냈다고 과학저널 네이처 천문학(Nature Astronomy) 최신호에 보고했다. 이 행성은 지구에서 약 111광년 떨어진 사자자리의 적색왜성 ‘K2-18’을 돌고 있으며, 별과 적당한 거리를 두고 있어 표면의 물이 액체 상태로 존재할 수 있는 생명체 ‘서식가능 지역(habitable zone)’에 있다. K2-18b의 표면 온도는 섭씨 0~40도인 것으로 추정된다. 111광년이라면 도대체 어느 정도 떨어진 거리일까? ‘650 million million 마일’이라고 방송은 전했다. 수학을 못하는 기자는 계산 자체를 포기했다. 지구에서 명왕성까지 82억㎞ 떨어져 있는데 가는 데만 10년이 걸렸다. 크기는 지구의 두 배지만 질량은 8배에 달한다. 목성과 해왕성 만하다. 지구보다는 크고 해왕성보다는 작은 질량을 가진 행성을 지칭하는 이른바 ‘슈퍼지구’에 속한다. 지난 2015년 미국 항공우주국(NASA)의 케플러 우주망원경을 통해 처음 확인됐다. 연구팀은 2016~17년에 허블 우주망원경으로 관측한 자료를 토대로 K2-18b 대기를 통과한 별빛을 분석할 수 있는 알고리즘을 개발해 활용했다. 이를 통해 행성의 대기에서 수증기 분자를 찾았을 뿐만 아니라 수소와 헬륨의 존재도 확인했다. 연구팀은 질소와 메탄 등 다른 분자들도 대기 중에 있을 것으로 추정하지만 현재 관측기술의 한계로 이를 직접 확인하지는 못했다고 밝혔다. 적색왜성은 태양보다는 작지만 폭발 활동이 잦은 점을 고려할 때 이를 돌고있는 K2-18b는 지구보다 더 적대적 환경에 놓여있을 수 있으며 더 많은 방사선에 노출됐을 가능성도 있는 것으로 지적됐다. 치아라스 박사는 “K2-18b는 지구보다 훨씬 무겁고 대기 구성성분도 달라 ‘지구 2.0’은 아니다”면서도 “‘지구가 (우주에서) 유일한 존재인가?’라는 근본적인 물음에 대한 답에 더 가까이 다가가게 해주는 것”이라고 의미를 부여했다. 논문 공동저자인 잉고 월드먼 박사는 “앞으로 수십년간 새로운 슈퍼지구가 많이 발견될텐데 K2-18b는 잠재적으로 서식 가능한 많은 행성 중 처음으로 발견된 행성일 가능성이 높다”고 했다. K2-18b와 같은 슈퍼지구는 우리 은하에 가장 일반적인 행성이고, 적색왜성 역시 우리 은하에서 가장 흔한 형태의 별이라는 것이 이런 예측의 근거로 제시됐다.연구팀은 NASA의 차세대 ‘제임스 웹 우주망원경(JWST)’과 유럽우주국(ESA)의 우주탐사선 ‘아리엘(ARIEL)’이 배치되면 첨단 장비로 외계행성의 대기 상황에 관해 더 자세한 내용을 파악할 수 있을 것이라면서, K2-18b는 앞으로 연구에서 가장 흥미로운 관측 목표 중 하나가 될 것이라고 했다. 그런데 말이다. JWST가 배치되는 것은 2021년이고, 아리엘은 그 7년 뒤에야 작동하기 시작한다. 둘의 연구 결과가 축적되려면 10년 이상 걸린다고 보는 이유다. 더욱이 너무 멀어 현재의 과학기술로는 도저히 닿을 수 없는 곳이다. 임병선 기자 bsnim@seoul.co.kr

인도가 4번째 달착륙국 명단에 이름을 올리는데 실패했다. 뉴욕타임스 등에 따르면 인도의 무인 달탐사선 찬드라얀 2호는 7일 오전 1시 55분(현지시간) 궤도선에서 분리된 비크람이 프라그얀을 싣고 달 남극 부근에 착륙을 시도하던 중 교신이 두절됐다. 인도우주연구기구(ISRO)는 이날 성명을 통해 “비크람이 지상 2.1㎞ 고도까지는 정상적으로 작동했으나 이후 교신이 끊겼다”고 밝혔다. 찬드라얀 2호는 궤도선과 착륙선인 비크람, 탐사 장비 프라그얀으로 구성됐다. 프라그얀은 달에서 얼음 형태의 물과 미래 에너지원으로 주목받는 헬륨3 등의 자원을 탐사할 예정이었다. 찬드라얀 2호의 비크람이 정상적으로 착륙했더라면 인도는 미국과 옛소련, 중국에 이어 4번째로 달 착륙에 성공한 국가로 기록됐을 것이다. 지난 4월에는 이스라엘이 인도에 앞서 세계 4번째 달착륙국에 도전했지만, 착륙 과정에서 탐사선이 부서지는 바람에 실패했다. 인도는 그러나 찬드라얀 2호가 4번째 달착륙국이 오르겠다는 꿈을 이루지 못했지만 임무 목표의 90∼95%를 달성됐다고 밝혔다. ISRO 측은 “성공 기준은 단계별로 설정돼 있다. 현재까지 임무 목표의 90∼95%가 달성됐다”며 “착륙선과의 교신이 끊겼음에도 불구하고 (찬드라얀 2호는) 계속해서 달 과학에 기여할 것”이라고 강조했다. 그러면서 “찬드라얀 2호의 궤도선이 정상 위치를 돌고 있고, 이 궤도선에는 역대 달 탐사선 중 최고 해상도의 카메라(0.3m)가 장착돼 있어 세계 과학계에 매우 유용한 고해상도 이미지를 제공할 것”이라고 덧붙였다. 궤도선은 1년간 달 궤도를 돌면서 표면 촬영, 대기 연구 등 임무를 수행한다. K 시반 ISRO 소장은 “비크람과 접촉하려는 노력은 앞으로 14일 동안 계속될 것”이라고 말혔다. 나렌드라 모디 인도 총리도 이날 과학자들을 위로하는 한편 TV 연설을 통해 “(달착륙에) 가까이 왔다. 흔들리지 말고 앞을 내다보자”고 말했다. 찬드라얀 2호에 투입된 비용은 97억 8000만 루피(약 1670억원)로 알려져 있다. 할리우드 영화 ‘어벤져스: 엔드게임’의 제작비인 3억 5000만 달러(약 4181억원)의 절반에도 못 미친다는 점에서 눈길을 끌었다. 김규환 선임기자 khkim@seoul.co.kr

지구는 탄생 직후부터 끊임없이 소행성 충돌에 시달렸다. 대개는 무시해도 될 만큼 작은 크기지만, 6600만 년 전 수많은 생물의 멸종을 가져온 소행성 충돌처럼 큰 충돌도 있었다. 이런 대격변 탓에 기존의 생물이 사라지고 새로운 생물이 그 자리를 대신하면서 진화를 촉진하고 다양한 생명체가 등장하는 원동력이 된다. 하지만 조류를 제외한 공룡과 여러 중생대 생물을 멸종시킨 칙술루브 크레이터(충돌구)는 많은 연구 끝에 최근에야 그 존재가 확인됐다. 지구 표면은 지질 활동과 물에 의한 침식으로 지형이 계속 바뀌는 데다 바다의 면적이 넓어 크레이터를 확인하기 어렵기 때문이다. 하지만 과학자들은 오래된 지층에서 대규모 충돌의 흔적을 찾아 과거 설명할 수 없었던 급격한 환경 변화의 이유를 알아냈다. 북미 대륙의 지층을 연구하던 과학자들은 신생대 중반에도 대형 소행성 충돌이 있었다는 증거를 찾아냈다. 미 동부 해안을 중심으로 텍사스 면적의 10배에 달하는 광범위한 지역에서 대형 운석 충돌 시 볼 수 있는 텍타이트(tektite)가 발견됐기 때문이다. 높은 압력과 온도에서 만들어지는 텍타이트는 운석 충돌의 증거로 넓은 지역에서 발견된다는 이야기는 그만큼 충돌 규모가 크다는 뜻이다. 과학자들은 버지니아주와 메릴랜드주 사이의 체서피크만에서 원인이 되는 크레이터를 찾는 데 성공했다.(사진) 다만 최근까지도 체서피크만 크레이터의 정확한 충돌 시기에 대해서는 논쟁이 있었다. 미 애리조나 주립대학 연구팀은 크레이터에서 400㎞ 떨어진 바다 지층을 드릴로 시추해 그 정확한 연대를 밝힐 수 있는 동위원소를 찾아냈다. 우라늄-토륨-헬륨(uranium-thorium-helium) 연대 분석 결과는 충돌 시기가 3500만 년 전이라는 사실을 보여줬다. 이 시기 충돌의 결과로 북미 대륙은 물론 전 세계적으로 엄청난 충격이 있었을 것이다. 이 연구의 또 다른 중요성은 거대 소행성 충돌이 지구 역사상 얼마나 흔한지 알 수 있다는 것이다. 체서피크만 크레이터는 지름 40㎞ 크기로 지금까지 확인된 지구 크레이터 중 15번째로 큰 크기다. 칙술루브 크레이터가 지름 150㎞ 정도인 점을 고려하면 상대적으로 작은 크기지만, 그래도 파괴력은 엄청났을 것이다. 이런 대규모 충돌이 과거 얼마나 자주 발생하는지 알아낸다면 앞으로 발생 확률도 알아낼 수 있을 것이다. 사진=2014년 대양수심도(GEBCO) 세계 지도(대양수심도 운영위원회 홈페이지) 고든 정 칼럼니스트 jjy0501@naver.com

태양계에서 가장 큰 행성인 목성이 형성된지 얼마 지나지 않아 지구 질량의 10배에 달하는 거대 원시 행성과 정면으로 충돌했을 가능성이 있다고 천문학자들이 주장하고 나섰다. 16일 로이터통신 등에 따르면, 미국과 스위스, 일본 그리고 중국의 연구진이 미국항공우주국(NASA)의 목성 탐사선 ‘주노’의 관측 데이터를 분석해 이같은 이론을 세계적 학술지 ‘네이처’ 14일자에 발표했다. 이는 먼지와 가스로 된 원시 행성계 원반에 의해 태양계가 형성되고 나서 불과 얼마 지나지 않은 약 45억 년 전 목성에 엄청난 충돌이 있었을지도 모른다는 것이다. 이에 대해 연구에 참여한 미국 천문학자인 안드레아 이셀라 라이스대 물리·천문학부 조교수는 “태양계 초기 동안 이런 큰 충돌은 다소 흔했으리라 생각한다. 예를 들면 지구에도 이런 충돌이 있어 달이 형성됐다고 생각된다”면서 "하지만 우리가 목성에 있었다고 추정하는 충돌은 진짜 괴물일 만큼 강력했을 것”이라고 설명했다. 이런 시나리오에 따라 아직 형성 중이던 그 원시행성은 목성과 충돌하면서 완전히 흡수됐다.목성은 짙은 빨간색과 갈색, 노란색 그리고 흰색의 다채로운 가스 구름으로 뒤덮인 거대한 가스 행성으로, 그 지름은 지구의 약 11배인 약 14만3000㎞에 달한다. 주노 데이터에 기반을 둔 목성 내부 구성에 관한 컴퓨터 모델은 이 거대 행성이 자체 질량의 약 5~15%에 달하는 거대하고 희석된 핵을 지니고 있으며 이는 수소와 헬륨 같은 가벼운 원소와 섞인 암석과 얼음 물질로 구성돼 있다는 것을 보여준다. 이에 대해 연구를 이끈 중국의 천문학자 리우 상페이 중산대 천문학과 부교수는 “주노는 목성의 중력장을 놀랄 만큼 정확하게 측정한다”면서 “과학자들은 목성의 구성과 그 내부 구조를 추론하기 위해 주노의 정보를 사용한다”고 말했다. 주노의 관측 데이터를 설명하는 컴퓨터 모델은 목성의 내부 구조는 약 45억 년 전에 지구 질량의 약 10배에 달하는 원시행성과 정면충돌했을 가능성이 있다는 것을 보여준다. 이 때문에 목성의 밀도 높은 핵이 부서져 가볍고 무거운 원소가 뒤섞였다는 것이 연구진의 설명이다. 또 리우 부교수는 이 원시행성은 목성의 원시 핵과 유사한 구성을 지니고 있으며 태양계에서 가장 먼 거대한 얼음 행성인 천왕성이나 해왕성보다 그 크기가 조금 작았을 것이므로, 목성에 의해 흡수되지 않았다면 완전한 가스 행성이 됐을 것이라고 말했다. 당시 목성은 이미 완전히 형성돼 었었을 것인데 아마 목성의 강한 중력 당김이 충돌을 재촉했을 것이다. 목성의 질량은 지구의 약 320배에 달한다. 끝으로 리우 부교수는 수만 건의 컴퓨터 시뮬레이션을 통해 목성 핵에 관한 최고의 설명을 이번에 제시하면서 목성이 형성 초기에 그 원시행성과 충돌했을 가능성은 최소 40%인 것으로 나타났다고 말했다. 사진=로이터 연합뉴스 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

머나먼 심연의 우주 속에서 마치 눈동자처럼 우리를 쳐다보는 천체의 정체는 무엇일까? 지난 12일(현지시간) 유럽우주국(ESA)은 허블우주망원경이 촬영한 행성상 성운인 NGC 2022의 모습을 공개했다. 지구에서 약 8200광년 떨어진 오리온 자리에 위치한 NGC 2022는 신비롭고 아름다운 모습이지만 사실 죽어가면서 남긴 최후의 몸부림이다. 일반적으로 별은 종말 단계가 되면 중심부 수소가 소진되고 헬륨만 남아 수축된다. 이어 수축으로 생긴 열에너지로 바깥의 수소가 불붙기 시작하면서 적색거성으로 부풀어오른다. 이후 남은 가스는 행성 모양의 성운(행성상 성운)이 되고 중심에 남은 잔해는 모여 지구만한 백색왜성을 이룬다. 곧 NGC 2022의 중심 별이 죽어가며 부풀어 오른 모습을 허블우주망원경이 잡아낸 것이다. 흥미로운 점은 우리 태양의 미래도 NGC 2022처럼 될 것이라는 사실. 영원히 존재할 것 같은 태양도 수명이라는 자연의 법칙은 거스를 수 없다. 태양은 50억 년이라는 영겁의 세월을 살아왔지만 앞으로 50억 년이 더 지나면 적색거성 단계를 거쳐 가스를 대부분 잃고 생을 마감하게 된다. 곧 NGC 2022는 50억 년 후 태양의 미래일 수 있다. 허블 사이언스 팀은 "행성상 성운이라는 말 때문에 행성과 혼동되지만 사실 아무 관계가 없다"면서 "18세기 초기 관측당시 전체적인 모습이 행성처럼 보여 이같은 단어가 붙었다"고 밝혔다.　 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

우주에는 다양한 이유로 밝기가 주기적으로 변하는 변광성이 존재한다. 동반성에 의해 가려서 밝기가 주기적으로 변하거나 별 자체가 팽창과 수축을 거듭하면서 밝기가 변하는 경우 등 여러 가지 이유가 있는데, 대개 수일에서 수백일 사이의 주기로 밝아졌다가 어두워지는 변화를 반복한다. 하지만 미국 UC 산타 바바라 대학의 토마스 쿠퍼는 쌍성계를 연구하던 중 불과 5분 주기로 밝기가 변하는 맥동변광성(pulsating star)를 발견했다. 연구팀은 샌디에이고에 있는 팔로마 천문대(Palomar Observatory)의 광역하늘 천문조사 장비인 ZTF(Zwicky Transient Facility)를 통해 별의 밝기 변화에 대한 데이터를 수집하던 중 이전에 본 적이 없는 독특한 형태의 변광성을 발견했다. 이 별의 표면 온도는 5만℃에 달해 태양보다 9배 정도 더 뜨거웠지만, 질량은 태양의 20~50%에 불과했다. 여기에 불과 5분이라는 짧은 주기로 팽창과 수축을 반복하면서 밝기가 변하고 있었다. 연구팀은 이 별의 작은 질량과 비정상적으로 뜨거운 표면 온도를 생각할 때 이 별이 마지막 단계에서 중심부가 노출된 별이라고 판단했다. 태양 같은 별의 마지막 순간은 적색거성으로 부풀어 오른 후 주변으로 가스가 흩어지면서 조용히 최후를 맞는 것이다. 이 마지막 단계 전에 별의 중심부에서는 헬륨 핵융합 반응이 일어난다. 오랜 세월 별에 에너지를 공급한 수소가 고갈되고 중심핵에 헬륨만 남게 되면 헬륨을 연소시켜 산소와 탄소를 만들고 에너지를 공급받는 것이다. 하지만 이 별은 그 단계에서 동반성에게 대부분의 가스를 빼앗겨 안정적인 헬륨 핵융합 반응에 필요한 중력과 온도를 확보하는데 실패했다. 그 결과 불완전 핵융합 반응이 일어나면서 수축과 팽창을 반복하는 상태가 됐다. 별 표면이 뜨거운 이유는 내부의 뜨거운 핵이 드러났기 때문이다. 결국, 이 별은 서서히 식어가면서 백색왜성으로 최후를 맞이하게 될 것이다. 물론 이런 별은 우주에 매우 드물며 천문학자가 아닌 일반 대중이 아마추어 망원경으로 관측할 수 있는 별도 아니다. 하지만 천문학자들에게는 매우 흥미로운 정보를 제공했다. 적색거성 단계의 별 내부를 들여다볼 수 있는 흔치 않은 기회이기 때문이다. 이번 관측 결과는 기존의 항성 진화 모델에 적합한 것으로 나타났다. 독특한 사연을 지닌 작은 별 덕분에 과학자들은 기존 이론의 타당성을 검증할 기회를 얻었다. 고든 정 칼럼니스트 jjy0501@naver.com

기화된 중금속을 우주로 배출하는 희한한 거대 행성이 사상 처음으로 확인됐다. 지난 1일(현지시간) 미국 존스홉킨스 대학 등 공동연구팀은 목성형 행성인 'WASP-121b'의 특징을 밝힌 연구결과를 학술지 ‘천문학저널‘(The Astronomical Journal) 1일자에 발표했다.　 지구에서 약 880광년 떨어진 곳에 위치한 WASP-121b는 목성보다 2배는 더 큰 거대 행성으로 2년 전 처음 발견됐다. 흥미로운 점은 WASP-121b가 우리의 태양보다 더 뜨거운 항성과 바짝 붙어있다는 사실로 쉽게 비교하면 지구와 태양 사이보다 10배는 더 가깝다. 이 때문에 WASP-121b는 모든 것을 녹일만큼 이글이글 타오르며 전체적인 행성의 모습도 미식축구공 모양으로 확장되고 있다. 연구팀에 따르면 WASP-121b의 상층부 대기온도는 무려 2500℃에 달한다. 더욱 놀라운 점은 수소와 헬륨보다 무거운 원소인 철과 마그네슘이 기화해 우주로 방출되고 있다는 사실이다. 논문의 수석저자인 데이비드 싱 박사는 "철과 마그네슘 같은 중금속이 우주로 방출되는 것은 WASP-121b가 너무 크고 부풀어 올라 중력이 약해졌기 때문"이라면서 "WASP-121b는 대기가 벗겨진 행성"이라고 설명했다. 　 또한 연구팀은 WASP-121b 관측을 통해 행성 형성 이론을 새롭게 연구할 수 있을 것으로 기대하고 있다. 싱 박사는 "뜨거운 목성(항성으로부터 거리가 지구와 태양과의 거리보다 10분의 1 이내에서 빠르게 공전하는 거대 가스행성)은 대부분 수소로 이루어져 있으며 쉽게 가스를 잃는다"면서 "WASP-121b의 경우에는 수소와 헬륨이 마치 강물처럼 유출되면서 중금속 역시 끌고가는데 이는 질량 손실에 있어 효율적인 매커니즘"이라고 밝혔다. 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

지구에서 약 73광년 떨어진 항성 주위에서 외계행성 세 개가 발견됐다. 이들 행성은 먼지와 가스가 뭉쳐 행성을 형성하는 모형에서 ‘잃어버린 고리’일 수 있어 학계의 관심이 집중되고 있다. 미국 매사추세츠공대(MIT) 등 국제 연구진이 미 항공우주국(NASA) 우주망원경 ‘테스’(TESS)를 사용해 적색왜성(M형 주계열성) ‘TOI-270’ 주위에서 슈퍼지구 1개와 미니 해왕성 2개를 발견했다고 세계적 학술지 네이처 자매지 ‘네이처 아스트로노미’(Nature Astronomy) 최신호(29일자)에 발표했다.지난 3월 화가자리에 있는 이 항성에서 가장 가까운 약 450만㎞(약 0.03AU) 떨어진 곳에서 발견된 슈퍼지구 ‘b 행성’(TOI-270 b)은 지름이 지구보다 약 1.2배 더 크다. 슈퍼지구는 지구보다 크지만 그 지름이 지구의 1.75배 이하이고 질량은 2~10배 정도인 암석형 행성을 말한다. 이 행성의 공전 주기는 3.4일로 항성과 바짝 붙어있어, 지구형 행성이지만 평균 온도가 약 254°C에 달해 생명체가 도저히 살 수 없는 곳으로 추정된다. 또 이 항성에서 750만㎞(약 0.05AU) 떨어진 첫 번째 미니 해왕성 ‘c 행성’(TOI-270 c)의 지름은 지구의 약 2.4배로 세 행성 중 가장 크다. 미니 해왕성은 지구 지름의 2~3.5배 사이의 행성으로 표면에 수소와 헬륨으로 된 기체를 지닌 가스형 행성이다. 이들은 해왕성이나 천왕성 같은 행성이지만, 기체가 적은 형태의 행성으로 추정된다. 공전 주기는 약 5.7일, 평균 온도는 약 150°C에 달한다. 두 번째 미니 해왕성 ‘d 행성’(TOI-270 d)은 모성에서 약 1100만㎞(약 0.07AU) 거리에 있으며 그 지름은 지구의 약 2.1배다. 공전 주기는 약 11.4일이며 평균 온도는 약 66°C다. 이에 대해 연구를 이끈 MIT 천체물리학자 막시밀리안 귄터 박사는 “항성 TOI-270은 곧 지구형 행성과 가스가 좀더 우세한 미니 해왕성 사이의 잃어버린 고리를 연구할 수 있게 해줄 것”이라면서 “왜냐하면 이 항성계에서는 이 모든 형태의 행성들이 같은 시스템(항성계)에서 형성됐기 때문”이라고 설명했다. 이는 태양계에 이들 행성처럼 지구와 해왕성 크기 사이에 속하는 행성이 없어 행성 행성의 비밀을 밝히는 데 도움이 된다는 얘기다. 따라서 연구진은 슈퍼지구와 두 미니 해왕성의 형성 경로가 같은지 아니면 다른지를 확인할 수 있기를 기대한다.이런 세 행성이 발견된 항성 TOI-270의 이름은 지난해 4월 발사된 뒤 관측 임무를 수행하고 있는 TESS가 발견한 천체들 가운데 행성을 거느릴 가능성이 높은 관심 천체(OI·Object of Interest) 중 270번째(270)라는 뜻에서 이런 약칭이 붙었다. 또한 연구진은 이 항성계 안에 더 많은 행성들이 숨겨져 있을 가능성이 높다고 추정한다. 그중 일부 행성은 생명체 거주 가능 공간에 있을지도 모른다. 귄터 박사는 “TOI-270은 외계행성 과학을 위한 진정한 디즈니랜드이자 TESS가 발견한 가장 중요한 항성계 중 하나”라면서 “이는 하나가 아닌 여러 이유로 뛰어난 실험실로 정말 사람들이 좋아할 요소를 다 갖췄다”고 말했다. 연구진은 앞으로 TESS보다 적외선 분해능이 뛰어난 차세대 제임스 웹 우주망원경(JWST)이 배치되면 TOI-270에 관한 더 자세한 관측 연구에 집중할 계획이다.한편 TESS는 ‘천체면통과 외계행성 탐색 위성’(Transiting Exoplanet Survey Satellite)의 약자로 지난해 11월 퇴역한 케플러 우주망원경의 후임으로 그해 4월 발사됐다. TESS는 2년 동안 슈퍼지구를 포함해 1500개의 외계행성 후보 물질을 분류하는 임무를 수행한다. 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

달 표면 지적도 팔던 호프...과연 봉이 김선달일까달 희귀자원 채굴 가능성...‘선점자 우위’ 적용되나1967년 합의된 OST...우주, 어떤 국가도 못 가져OST, 강제성 없어....인간의 우주 탐욕 감당 못해지구촌 물들인 ‘핏빛’ 제국주의, 달에도 적용되나1980년대로 돌아가면, 전직 복화술자이자 자동차 외판원인 데니스 호프는 이혼 소송 중이며, 실직 상태로 입에 겨우 풀칠하고 있었다. 그의 말에 따르면 그는 돈을 벌기 위해 무엇을 해야 할지를 고민하면서 운전하다 차창을 통해 달을 보고 이런 생각이 들었다. “저곳에 상당한 부동산이 있군.” 달 표면의 땅을 파는 것은 봉이 김선달의 대동강물 팔기와 같은 것일까. 인간이 달에 갔다가 되돌아오는 시대가 되면서 지구에는 극히 희귀한 광물을 달에서 채굴하고, 지구로 가져오는 것이 상상이 아니라 임박한 현실이 되는 시대로 가고 있다. 미국 항공우주국(NASA)은 아르테미스 계획으로 2024년까지 남녀 우주인 두명을 달 남극에 두는 새로운 영역에 들어간다고 발표한 바 있다. 아르테미스 계획은 달에 인류의 지속적인 존재 가능성과 함께 화성에 인간을 보내는 우주 여행의 첫 걸음으로 여겨진다고 포브스가 평했다. 인도는 22일(현지시간) 자국 첫 달 탐사선 찬드라얀 2호를 발사했다. 달 남극을 탐사하는 것이지만 헬륨3의 매장과 채굴, 지구로의 운반 가능성을 확인하는 것이란 견해가 지배적이다. 헬륨3은 t당 50억달러에 이르는 초고가 희귀 광물이다.달을 본 호프는 대학 도서관을 찾아가 검색한 끝에 1967년 ‘외기권 조약(OST)’을 찾아냈다. 그 조약은 미국을 포함한 십여개국이 서명한 것으로, 지구를 제외하고 달을 포함한 우주 천체의 처리와 관련한 기본적인 법률 가이드라인을 제공하고 있다. 호프는 이 조약에서 허점을 찾아냈다고 생각했다. 조약은 어떤 국가도 달에 대한 주권을 주장하지 못한다고 규정하고 있지만 개인에 대해서는 명확하게 언급하지 않고 있다는 것이다. 올해 71세가 된 호프는 유엔에 달 뿐만 아니라 태양계의 다른 행성에 대한 소유권을 주장하는 편지를 보냈다. 그로부터 수년 후에 달과 다른 천체의 지적도 상의 땅을 팔면서 돈을 만졌다. 그가 여태까지 달을 팔아 챙긴 수익은 1200만달러(141억원 상당)로 추정된다고 폴리티코가 전했다. 달의 1에이커(1224평 남짓) 가격은 24.99달러(약 2만 5000원)다. 이를 대입하면 명왕성 전체 가격은 25만달러다. 가격은 좋지만 가보기가 쉽지 않은 거래다. 그가 운영하는 루나엠비시닷컴에 따르면 조지 H.W 부시, 지미 카터, 로널드 레이건 전 미국 대통령을 비롯해 675명이 달 부동산을 소유하고 있다고 한다. 여러분은 캘리포니아주 리오 비스타에 사는 한 남성이, 대다수 전문가는 동의하지 않지만 달을 소유하고 있다는 그 생각을 심각하게 받아들이지 않을지 모르겠다. 이 남성의 돈키호테와 같은 이런 행보는 지구라면 발생하지 않았을 것같은 부동산 문제와 관련된 법률 공백에서 비롯된 것이라고 외교 전문기자 나할 투시가 폴리티코에서 말했다. 달 표면의 채굴에서부터 과학적 연구에 이르기까지 모든 것을 노리는 기업과 국가, 개인들이 늘어날수록 소유권을 둘러싼 논쟁이 복잡해질 것으로 예상된다.우주법 전문가들은 호프가 주장하는 법률 허점은 논쟁적이고, 유엔은 그의 소유권 주장을 인정한 적이 없다고 주장한다. 이에 대해 호프는 당황하지 않고 “나는 유엔의 허락을 요청한 것이 아니라 단지 내가 하고 있는 것을 알렸을 뿐”이라고 말했다.우주의 지배와 관련된 주요 법률 구조가 컴퓨터가 버스 크기만하던 52년 전의 냉전시대에 협상으로 탄생했다. 오늘날, 우주는 합법적인 상업 표적이 되었고, 강제성이 없는 외기권 조약이 이런 탐욕을 감당할 수 있을지에 대한 의문이 늘어가고 있다. 미국의 아폴로 11호가 달에 착륙하기 2년 전에 서명된 1967년의 이 조약은 한 국가가 비록 국기를 꽂았다할지라도 우주 영토를 “소유”할 가능성을 배제하는 이상적인 문서이다. 또 지구 국가는 달과 다른 천체를 단지 평화적인 목적으로만 이용할 수 있고, 우주에 군사기지 설치와 대량파괴 무기의 배치를 금지하도록 규정하고 있다. 2200여자로 구성된 상대적으로 단순한 이 조약은 인간과 기업, 국가들이 우주에서 어떻게 “운영”할 수 있을지에 관한 문제에는 해답을 내놓지 않고 있다. 1960년대 이 조약에 서명한 외교관들이 상상이라고만 생각했을 이슈인 우주에서 물에서부터 가스와 광물과 같은 자원의 탐색과 획득에 관한 문제들을 포함하고 있다. 어떤 국가가 주도하고, 어떤 국가는 따를 것인가?, 어떤 종류의 군사적 장비와 활동이 허용될 것인가?, 누가 규칙을 정하고, 분쟁은 누가 조정할 것인가? 조금 더 나간다면, 만약 우리가 외계인과 조우하게 되고, 그 외계인들이 그 나름대로 소유권 개념과 관습이 있다면?.인류가 달에 갔다가 되돌올 시기가 점점 더 임박함에 따라 우주 산업에 종사하는 사람들은 이러한 문제들에 시급성이 있으며, 몇몇은 그 조약을 확장하거나 완전히 재검토하는 것을 추진하기 시작했다. 간단하게 아무도 닿지 않은 곳에 처음 도착하는 사람이 다가올 수십년, 수세대, 수백년간 독점하는 규칙인 ‘선점자 우위’의 원칙에 있다는 해답에도 우려가 스며있다. 그러면 우주여행을 상업적으로 시작하겠다는 제프 베조스와 같은 억만장자가 우주에서의 천문학적 자원을 독점하게 될 우려가 높다. 지난해 여름 일본 우주선 하야부사2호는 3년반가량의 여정 끝에 류규라는 소행성에 도착했다. 행성 표면의 파편들을 채집해 지구로 가져오기 위해 작은 구멍에 폭발을 일으켰다. 나사도 벤뉴라는 소행성의 샘플을 2023년 지구로 가져오기 위해 비슷한 우주비행을 수행하고 있다. 이 두 개의 우주 비행은 영국의 애스토리이드 마이닝이라는 기업이 세심하게 관찰하고 있다. 2015년 미국의 ‘상업적 우주발사 경쟁력법(CSLSA)’ 덕분에 어떤 기업이든 그들이 목적으로 하는 천체에 도달하면 그들이 발견한 광물로 원하는 것을 할 수 있게 허용했다. 2015년의 이 법은 달과 우주에 경제적 개발을 노리는 미국 민간 기업들에게 법률적 보증을 제공하는 큰 선물이 되었다. 룩셈부르크 역시 유사한 법률을 통과시켰다. 이는 우주 작업에서 법률적 보증을 추구하는 많은 유럽 기업에게 선물이 되었다. 그러나 성공의 열쇠는 적어도 서방의 시각에서는 “소유는 법률의 9할”이라는 말과 매우 일치한다. 광물을 처음 갖는 자가 원하는대로 할 수 있다는 것이다. 데니스 호프는 그 자신은 소유권을 주장하지만 달을 소유하지 못했다. 그러나 호프나 그가 보낸 기계가 먼저 도착해 달을 탐사한다면 그 자원을 가질 수 있을 것이다.이런 견해에 대한 반대도 많다. 과거 역사를 돌이켜보면 스페인, 포르투갈, 영국, 네덜란드, 프랑스 등이 비(非)유럽인의 땅을 유럽인의 습관대로 소유권을 주장하면서 거대한 식민제국을 건설했다. 제국주의가 난무한 지구촌은 16세기부터 선혈이 낭자한 그 모습이 우주에서도 되풀이될까. 깃발을 꽂으면 된다는 서구 중심의 태도는 많은 나라에서 받아들여졌지만 우주는 이보다 훨씬 더 복잡한 문제가 많다. 미국이 50주년 행사를 요란스럽게 해도, 버즈 올드린(89)이 달에 꽂은 성조기 옆에 서 있는 사진이 전세계에 방송되어도 달이 미국이나 나사 소유가 되지 않는다고 주장한다. OST 규정 대로 이런 주장을 펴는 가장 대표적인 나라가 러시아다. 그러나 OST가 달이나 다른 천체에서 개인 기업의 상업적 약탈 활동과 지배권 주장을 규제할 수 있을까하는 의문은 여전하다. 이기철 선임기자 chuli@seoul.co.kr

주기율표의 맨 앞 두세 줄을 차지한 원소들의 이름은 과학을 잘 모르는 사람들에게도 꽤 익숙하다. 학창시절에 달달 외웠던 기억도 있고, 꼭 암기하지는 않더라도 수소, 헬륨, 탄소 같은 원소들은 일상에서도 흔히 듣는 이름들이다. 그런데 그 밑으로 시선을 옮겨 표의 아랫줄을 보면 온통 낯선 이름들이 가득하다. ‘프로트악티늄’이라는 원소의 이름을 들어본 적이 있는가. 아니면 ‘레늄’이나 ‘프로메튬’은? ‘일곱 원소 이야기’는 주기율표의 탄생 이후로 마지막까지 채워지지 않았던 빈칸들, 일곱 종류의 낯선 원소들을 발견하기까지 과정을 다룬다. 한 과학자가 힘든 연구 끝에 세상에서 어떤 원소를 처음으로 발견했다고 선언하는 일이니 비장하고 감동적일 법도 한데, 이 책에는 그런 영웅 서사가 없다. 책이 다루는 것은 오히려 그와는 정반대의, 과학자들과 국가 간의 치열한 ‘우선권 분쟁’이다. 화학사와 화학철학을 연구하는 저자 에릭 셰리는 과학사에서 첫 발견의 공로가 누구에게 돌아가는지를 판단하기가 쉽지 않다고 말한다. 멘델레예프의 성과로 널리 알려진 주기율표조차 그렇다. 사실 멘델레예프 이전에도 주기율을 발견한 과학자들은 여럿이 있었다. 멘델레예프는 주기율표의 공동 발견자들 중 가장 큰 기여를 인정받아 ‘주기율표의 아버지’로 자리매김했지만, 그의 발견이 아무것도 없던 토대 위에서 기적처럼 태어난 것은 아니었다. 주기율표의 정립 이후 본격적으로 시작된 원소 발견 경쟁에는 더욱 독특한 쟁점들이 있다. 자연에서 희소한 원소일수록 발견자가 그 원소를 진짜로 발견한 것인지, 다른 유사한 원소로 혼동했는지 구분하기 힘들다. 또한 누군가가 원소를 분리하기만 하고 정체를 알지 못한 경우에 그를 발견자로 인정해주어야 할지도 모호하다. 이처럼 ‘최초의 발견’ 자체가 미묘한 문제인 상황에서 과학자들은 새로운 원소의 최초 발견자로 인정받기 위해 치열한 분쟁을 벌였다. 그중에는 개인의 명예를 위한 주장도 있었지만 ‘원소를 최초 발견한 국가’임을 과시하기 위한 국수주의적 동기가 분쟁을 더욱 부추겼다. 때로는 발견자 본인보다 지지자들과 국가의 언론이 적극적으로 논란을 키웠다. ‘일곱 원소 이야기’가 들려주는 과학자들의 치열한 다툼 이야기는 과학이 통념처럼 객관적이고 우아한 지식 활동이 아님을 드러낸다. 원소를 최초로 발견한 사람을 가리는 문제조차도 너무나 복잡하다. 과학 활동은 정치, 사회, 문화의 영향을 받기에 때로는 실험실 바깥의 세계만큼 모호하다. 하지만 그 사실을 직시할 때에야, 과학이라는 세계의 매력적인 한 축을 더 잘 이해할 수 있게 되는 것인지도 모른다.

삼라만상을 이루고 있는 다양한 물질 중에서 가장 경이로운 존재가 무형으로는 빛, 유형으로는 물이 아닌가 싶다. 지구 표면의 71%를 뒤덮고 있는 물은 수백만 종에 이르는 지구상의 생명들을 빚어냈고, 오늘날에도 뭇생명들은 물에 의지해 생을 영위해나가고 있다. 우리 몸 역시 70%가 물로 이루어져 있다. 따라서 물을 마시지 않고는 단 며칠도 버틸 수 없다. 이처럼 물은 생명에 필수적인 요소이다. 물이 산소와 수소로 이루어진 화학물질이라는 사실을 최초로 밝혀낸 사람은 200여 년 전 프랑스 화학자인 앙투안 라부아지에였다. 1783년 라부아지에가 이 같은 사실을 발표했을 때 사람들은 크게 놀랐다. 왜냐하면 그때까지만 해도 사람들은 고대 그리스의 철학자 아리스토텔레스가 주장한 대로 물이 세상을 이루는 기본적인 물질인 원소라고 믿고 있었기 때문이다. 아리스토텔레스의 까마득한 선배격인 탈레스는 ‘물이 만물의 근원’이라는 일원설(一元說)을 주장하기도 했다. 그러나 세상 사람들보다 더욱 놀란 사람은 그 같은 사실을 알아낸 라부아지에 자신이었다. 수소는 불을 붙이면 폭발하는 기체이고, 산소 역시 불에 무섭게 타는 기체이다. 그러나 이 둘이 결합하면 불을 끄는 물이 된다는 사실을 최초로 알았을 때 라부아지에는 자연의 신비에 전율하지 않을 수 없었던 것이다. 그렇다면 이 물은 언제 어떻게 우주에 나타나게 된 것일까? 아주 최근의 따끈한 발견에 의하면 물은 우주가 탄생한 지 10억 년 남짓 지났을 무렵인 120억 년 전부터 우주에 등장했다고 하며, 인류는 그것을 직접 눈으로 확인까지 했다는 보고가 나왔다.2011년 7월 초거대블랙홀 천체인 퀘이사 APM 08279+5255라는 활발한 은하 부근에서 천문학자들은 거대한 우주 저수지를 발견했다. 그곳 구름에는 지구 바닷물 양의 140조 배 이상의 물이 포함되어 있었다. 상상을 초월하는 어마무시한 수량이다. 그렇다면 물은 우주 초창기부터 아주 풍부하게 우주에 존재했다는 얘기가 된다. 이토록 많은 물은 어떤 경로로 만들어졌을까? 그 경로를 한번 따라가보도록 하자. ​ 빅뱅의 우주공간은 수소 구름의 바다였다 138억 년 전 빅뱅으로 우주가 출발한 직후, 태초의 우주공간은 수소와 헬륨으로 가득 채워졌다. 수소와 헬륨의 비율은 약 10대 1 정도였는데, 그 비율은 오늘날까지 거의 변하지 않고 있다. 130억 년 이상 별들이 수소를 태웠지만 우주 전체 규모로 봤을 때는 미미한 양이기 때문이다. 현재 우주의 물질 구성은 수소와 헬륨이 99%를 차지하며 다른 중원소들은 1% 미만이다. 어쨌든 수소와 헬륨 외의 90여 가지 원소들 중 원소번호 26번인 철 이하는 모두 핵융합하는 별 속에서 만들어졌으며, 그 이후 우라늄까지의 중원소들은 모두 거대 항성이 종말을 맞는 방식인 초신성 폭발 때 만들어졌다. 폭발 때의 엄청난 온도와 압력으로 인해 핵자들이 원자핵 속을 파고들어 금이나 우라늄 등 중원소들을 벼려냈던 것이다. 이런 엄청난 고온이나 압력은 지구상에서는 도저히 재현해낼 수 없는 것으로, 옛날 연금술사들이 온갖 방법으로 금을 만들어내려던 것은 사실상 헛고생에 지나지 않은 셈이다. 그 연금술사 속에는 인류 최고의 과학천재 뉴턴도 끼어 있다. 초신성이 터질 때 별 속에서 만들어졌거나 또는 폭발시에 벼려졌던 모든 원소 가스와 별먼지가 우주공간으로 내뿜어진다. 이 별먼지가 바로 성운으로 다른 별을 만드는 재료로 쓰인다. 이른바 별의 윤회인 셈이다. 그러나 별을 만드는 데 사용되지 않은 원소들은 우주공간에 떠돌다가 다른 원소들을 만나 결합한다. 산소 원자 하나가 수소 원자 두 개를 붙잡으면 H2O, 바로 물분자가 되는 것이다. ​이들이 행성이나 소행성들이 만들어질 때 합류한다. 지금도 우주를 떠도는 수많은 소행성, 혜성들은 이 물분자가 만든 얼음덩어리로 되어 있다. 우주에서 물이 생성되는 과정을 축소하여 태양계 버전으로 살펴본다면, 내부 태양계가 물을 수용할 수 있는 방법은 두 가지로, 하나는 위 그림에 나오는 설선 안에서 물 분자가 먼지 입자에 들러붙는 것이고(말풍선 그림), 다른 하나는 원시 목성의 중력 영향으로 탄소질 콘드라이트가 내부 태양계로 밀어넣어지는 것이다. 이 두 가지 요인에 의해 태양계가 형성된 지 1억 년 안에 물이 내부 태양계에서 만들어진 것으로 과학자들은 보고 있다.우주공간에서 만들어진 물은 태양과의 거리에 따라 다른 양태로 존재하게 되는데, 따뜻한 내부 태양계에서는 외부 태양계에 비해 얼음이 안정되지 않은 상태로 있는 데 반해, 푸른색의 외부 태양계는 얼음이 안정된 상태다. 그 경계선을 설선(雪線)이라 한다. 지구 바다는 소행성이 가져다준 것 그렇다면 물의 행성이라 불리는 우리 지구의 바다는 어디에서 온 것일까? 대부분의 과학자들은 지구의 바다가 원래 지구에 있던 물에서 비롯되었다고 보지 않고 있으며, 태양계 내의 어디로부터 온 것이라는 생각을 갖고 있다. 지구 바다의 기원은 종래 소행성과 혜성이 지목되었지만, 최근의 연구에 의하면 거의 소행성의 소행으로 굳어져가는 추세다. 지구 바다의 근원을 결정짓기 위해 과학자들은 수소와 그 동위원소인 중수소의 비율을 측정했다. 중수소란 수소 원자핵에 중성자 하나가 더 있는 수소를 말한다. 우주에 있는 모든 중수소와 수소는 138억 년 전 빅뱅 직후에 만들어진 것으로, 그 비율은 중요한 의미를 갖는다. 물에 있는 이 두 원소의 비율은 그 물이 만들어진 때의 장소에 따라 다르게 나타난다. 그래서 외부 천체에서 발견된 물의 중수소 비율을 지구의 물과 비교해봄으로써 그 물이 같은 근원에서 나온 것인가, 곧 같은 족보를 가진 것인가를 알아낼 수 있는 것이다. 중수소는 지구상에서는 만들어지지 않는 원소이다. 이 중수소의 비율을 측정해본 결과, 지구 바다의 물과 운석이나 혜성의 샘플이 공히 태양계가 형성되기 전에 물이 생겨났음을 보여주는 화학적 지문을 갖고 있는 것으로 밝혀졌다. 이러한 사실은 적어도 지구와 태양계 내 물의 일부는 태양보다도 더 전에 만들어진 것임을 뜻한다. 유럽우주국(ESA)이 67P 혜성 탐사를 위해 띄운 로제타호가 이온 및 중성입자 분광분석기(Rosina)를 이용해 혜성의 대기 성분을 분석한 결과, 지구의 물과는 다른 중수소 비율을 가진 것으로 밝혀졌다. 중수소의 비율은 물의 화학적 족보에 해당하는 것으로, 지구상의 물은 거의 비슷한 중수소 비율을 갖고 있다. 이 같은 로제타의 분석은 혜성이 지구 바다의 근원이라는 가설을 관에 넣어 마지막 못질을 한 것으로 받아들여지고 있다. 이는 또한 우리 행성에 생명을 자라게 한 장본인은 소행성임을 증명하는 것이기도 하다. 물 분자들은 태양과 그 행성들을 만든 가스와 먼지 원반에 포함된 물질이었다. 그러나 38억 년 전의 원시 지구는 행성 형성 초기의 뜨거운 열기로 인해 바위들이 녹아버린 상태여서 물이 존재할 수가 없었다. 지구의 모든 수분은 증발하여 우주로 달아나고 말았던 것이다. 그후 원시 지구는 한때 가혹한 소행성 포격 시대를 겪었다. 이들 천체는 거의 얼음으로 이루어진 것으로, 어느 정도 식은 원시 지구에 대량 충돌해 바다를 만들었다고 과학자들은 생각하고 있다. 이광식 칼럼니스트 joand999@naver.com

새달 9~16일 우주선 발사… 두달 뒤 착륙헬륨 t당 50억달러 초고가··· 달에 100톤핵융합발전 연료… 방사능 없는 자원 주목미국 우주광물 소유권 인정, 캐나다 민간 달탐사 허용일반인도 지구 밖을 나가는 우주여행 시대 개막이 임박한 가운데 인도가 달에 탐사선을 발사하는 것이 그다지 큰 뉴스가 아닐지도 모른다. 인도의 탐사선 발사가 성공하면 인공위성의 달 착륙은 미국, 러시아(소련), 중국에 이어 네번째 국가여서가 아니라 달 자원을 개발해 지구로 가져올 가능성을 타진하기에 주목을 받고 있다. 인도 우주연구기구(ISRO)가 7월 9일에서 16일 사이에 달 광물자원 탐사를 위한 찬드라얀 2호 탐사선을 발사할 예정이라고 밝혔다. 9월 6일 전후에 달 남극 표면에 착륙을 시도한다. 찬드라얀은 산스크리트어로 ‘달 운송수단’이라는 뜻이다. 인도의 달 탐사선 발사는 빅뱅 검증과 같은 과학적 지식에서 한 걸음 더 나아가 우주 팽창기 형성됐을 희귀 광물을 캐내는 실용적인 것을 목표로 한다. 앞서 ISRO는 2008년 인도의 첫 달 궤도 선회 우주선 찬드라얀 1호를 쏘아 올리고, 11년 만인 지난달 12일 찬드라얀 2호를 공개했다. 2008년 10월 22일 발사된 ‘찬드라얀 1호’는 달 궤도를 돌며 탐사 장비를 내려보내 달 표면을 조사했다. 찬드라얀 1호가 직접 달 표면에 내려가진 않았다. 찬드라얀 2호는 달 표면에 직접 착륙하는 것이 목표다. 찬드라얀 2호는 무게 3.8t으로 인도 남부 안드라 프라데시주의 스리하리코타 우주센터에서 발사된다.인도가 찬드라얀 2호를 쏘려는 것은 달에 매장된 호고가 희귀 금속을 탐사하기 위한 것이라고 미국의 광산업 전문매체 마이닝닷컴이 보도했다. 인도는 지금까지 어느 나라도 가보지 못한 달의 남면에서 폐기물을 남기지 않는 핵에너지원을 채굴할 계획이다. 바로 헬륨3이다. 헬륨3의 존재는 미국의 달탐사 우주선 아폴로가 가져온 샘플에서 확인됐다. 아폴로 17호 조종사로 1972년 달표면을 걸어본 지질학자 해리슨 슈미트는 헬륨3 채굴의 열렬한 지지자다. 헬륨3에 대해 유럽우주기구는 “이 동위원소는 방사능이 없어 위험한 폐기물을 남기지도 않는 만큼 융합로에서 더 안전한 핵에너지를 생산할 수 있을 것으로 생각된다”고 밝혔다. 마이닝닷컴에 따르면, 지구에는 미량만 매장돼 있는 헬륨3은 t당 약 50억 달러(약 5조 9275억원)나 하는 초고가 광물이다. 미국 항공우주국(NASA) 자문위원회 위원이자 위스콘신매디슨 대학 융합기술연구소의 제럴드 쿨치니 소장에 따르면, 달에는 약 100만t이 매장된 것으로 추정된다.이론상으로는 지구로 가져올 수 있는 헬륨3의 양은 25%. 그래도 최소 200년, 길게는 최대 500년간 지구의 에너지 수요를 충족할 수 있는 양이라고 글로벌 이코노믹이 전했다. 이런 연유로 헬륨3을 캐서 지구로 가져오는 능력을 갖춘 나라가 세계를 지배할 것이라는 말이 나오고 있는 것이다. 이미 중국과 유럽연합(EU)은 달에서 헬륨3을 추출해내는 방법을 모색 중이다. 중국은 21세기 들어 달에 두 번이나 탐사선을 착륙시켰고 추가로 착륙시킬 예정이다. 미국은 버락 오바마 행정부가 민간이 우주에서 채굴한 광물의 소유권을 인정했고 캐나다 정부도 민간 기업의 달탐사를 허용했다. 미국, 러시아, 인도 등 세계 우주 자원 개발 전쟁이 본격화하는 모양새다. 이기철 선임기자 chuli@seoul.co.kr

과학자들은 초신성에서 방출된 별먼지가 예상치를 훨씬 웃돈다는 사실을 발견했다고 11일(현지시간) 우주전문 사이트 스페이스닷컴이 보도했다. 거대 질량의 별이 대폭발로 종말을 맞을 때 엄청난 양의 별먼지를 우주공간으로 내뿜게 되는데, 이 성간 물질들은 다시 별이나 행성 등을 형성하게 된다. 그런데 이 별먼지의 양이 종래 과학자들이 예상하던 것보다 훨씬 많이 생성된다는 것을 발견한 것이다.　​ 운석에 의해 지구로 유입된 우주 먼지 샘플에 대한 연구는 지난 30년 동안 계속되었다. 그러나 운석이 가져다준 우주 먼지는 초신성 폭발로 인해 생성된 별먼지의 성분과는 다른 것으로 밝혀졌다. 독일의 막스 플랑크 화학 연구소 연구원들은 나노 스케일 이미징 분광기(Cameca NanoSIMS 50L)를 사용하여 우주 먼지 중 크기가 작은 알갱이의 화학성분을 전례없는 해상도로 측정했다. 연구진은 별먼지 중 여러 종류 알갱이의 화학적 조성을 분석하여 그 우주적 기원에 관한 결론을 도출해냈다. 연구진은 핵 합성 모델의 시험을 비롯해, 거대 질량 항성의 마지막 진화 단계인 적색거성에서 새로운 원자가 어떻게 생성되는지 알기 위해 연구를 시작했다.　​ 막스 플랑크 화학 연구소의 연구원이자 새 연구의 대표 저자인 얀 라이트너는 “우리는 알갱이의 일부가 실제로 초신성에서 기원했다는 사실을 발견하리라고는 전혀 기대하지 않았다”며 “46억 년 전에 우리 태양계를 형성한 우주 먼지인 태양계 성운은 비록 적지만 중요한 비율(약 1%)의 초신성 먼지를 포함하고 있었다”고 설명한다. 과학자들은 초신성이 우리 태양계의 생성에 어떤 기여를 했는가 하는 문제에 대해 지금까지 갑론을박하고 있는 실정이다. “별에서 오는 먼지의 양이 얼마나 되는지, 또는 초신성이 얼마나 많은 별먼지를 생성하는지, 그리고 그것들이 가까운 우주공간에 얼마나 많은 성간물질을 형성하는지에 대해 우리는 거의 모르고 있다”고 말하는 루이지애나 주립대학 천체물리학과의 제프리 클레이튼 교수는 “이것은 매우 뜨거운 연구주제”라고 덧붙였다. 그는 이번의 새 연구에는 참여하지 않은 과학자이다. 어쨌든 새 연구에 의해 우리 모두는 별먼지로 빚어진 존재이며, 우주의 모든 원소들은 별의 물질에서 비롯된 것이라는 개념이 보다 강화될 것이라고 과학자들은 생각하고 있다. 그러나 모든 성운이 초신성에서 유래되었다는 기존의 생각은 나중에 잘못된 것으로 드러났다. ‘천문학과 천체물리학’ 저널 연보에 게재된 A 2004 논문에 따르면, 원시 태양계를 형성한 성운의 90%가 초신성 폭발에서 온 것이 아니라 작은 질량의 별에서 나온 것으로 밝혀졌다. 그러나 초신성 폭발이 우리가 예상했던 것보다 더 많은 행성을 만들어내는 것으로 새 연구에 참여한 과학자들은 생각하고 있다. 이 연구는 또한 과학자들에게 우리 태양계의 기원에 대한 더 많은 단서를 제공한다. 이 연구에 관여하지 않은 미주리 대학의 천체물리학과 안젤라 스펙 교수는 “수소와 헬륨을 제외하고 태양계를 구성하는 모든 물질은 별에서 온 것”이라고 못박으면서 “어떤 유형의 별들이 어떤 공헌들을 했는지 정확히 아는 것이 우주의 진화를 이해하는 데 도움이 된다”고 밝혔다. 이 연구는 6월 10일(현지시간) ‘네이처’지에 발표되었다. 이광식 칼럼니스트 joand999@naver.com　

미 항공우주국(NASA)의 태양탐사선 '파커 솔라 프로브'(Parker Solar Probe)가 태양의 500년 묵은 미스터리를 마침내 해결할 것으로 전망되고 있다. 미스터리는 태양의 표면온도가 6000도인데, 태양 대기의 온도는 그 몇백 배가 되는 수백만 도에 이른다는 사실이다. 모닥불의 바로 옆보다 멀리 떨어진 곳의 온도는 그보다 훨씬 낮은 것이 정상이다. 그런데 태양에서는 이와는 반대되는 현상이 나타나고 있는 것이다. 그 이유는 과연 뭘까? 과학자들이 오랜 연구에도 불구하고 아직까지 그 명확한 이유를 밝혀내지 못하고 있는 실정이다. ​이에 대한 하나의 가설은 태양 외기의 엄청난 초고온은 태양 표면과 대기 사이를 오가며 움직이는 작은 자기장에 의한 것이라는 이론이다. 그밖에, 태양 대기 속에서 일어나는 초당 수백 번의 나노플레어(nanoflares)라 불리는 작은 폭발들이 코로나 속의 플라스마를 가열시켜 태양 표면보다 훨씬 높은 고온을 만들어낸다는 이론도 있다. 물론 증명된 이론들은 아니다. 어쨌든 태양 대기의 초고온을 설명하는 해답을 찾는 것이 파커 탐사선의 중요한 미션 중 하나이다. 현재 파커 탐사선은 세 번째의 근일점 통과를 눈앞에 두고 있다. 논문의 대표저자이자 파커에 탑재된 태양풍 관측장비 SWEAP의 책임 연구원인 캐스퍼 교수는 “2년 후면 파커 탐사선이 마침내 그 미스터리의 답을 알려줄 것”이라고 기대한다. 지금까지 이 초고온 현상에 대해 과학자들이 알고 있는 것은 기묘한 과정에 관한 것뿐이다. 어떤 화학원소들는 서로 다른 온도에서 가열되며, 일부 중원소의 대전된 이온은 태양 중심보다 더 뜨겁다. 이러한 모든 가열은 태양 표면 위에 있는 코로나(corona)라고 불리는 태양 대기를 만든다. 달이 태양을 완전히 가기는 개기일식 때 밝게 빛나는 코로나가 뚜렷이 관측된다. 또한 초고온 영역에 숨어 있는 현상은 자기장 내의 플라스마 같은 전기 전도성 유체에서 작은 자기파인 알펜파(Alfvén waves) 현상이다. 이 초고온 구역의 가장자리에서 태양풍(태양으로부터 방출되는 하전된 입자의 흐름)이 알펜파를 피할 만큼 충분히 빠르게 움직인다. 그러나 그 아래에서는 태양풍 입자들이 모든 방향에서 두드려대는 알펜파로 인해 핑퐁 운동을 하면서 가속된다. 과학자들이 정말로 알고 싶은 것은 초고온 코로나가 태양 표면으로부터 얼마나 멀리까지 뻗쳐 있는가 하는 점이다. 파커 탐사선은 아직 충분히 태양에 근접해 있지는 않지만, 1994년에 발사된 NASA의 WIND 우주선은 수십 년간의 태양풍 관측을 통해 이를 조사했다. 특히 과학자들은 태양의 주성분인 헬륨 관측에 집중했다. 태양 위의 다른 고도에서 헬륨의 온도를 추적한 결과, 헬륨의 온도 상승률은 태양풍의 이온들이 서로 충돌함에 따라 감소한다는 사실과 함께, 초고온 구역이 태양 표면 위 10~50 태양 반경에서 끝나는 것을 발견했다.그러나 더 자세한 분석은 코로나의 바깥쪽 가장자리가 태양풍 입자가 태양을 빠져나가는 경계인 알펜 포인터와 연결되었을 것으로 나타났다. 이전 연구에 따르면 알펜 포인트는 태양 활동이 증감에 따라 상승하거나 하강할 수 있다. 따라서 캐스퍼와 공동저자들은 WIND의 데이터를 해마다 검사했다. 그들은 초고온 지역과 알펜 포인터의 바깥 경계가 완전히 독립적인 연산에 따르는 것임에도 불구하고 완전히 예측 가능한 방식으로 밀접하게 연동한다는 놀라운 사실을 발견했다고 캐스퍼 교수가 밝혔다. 파커 탐사선이 태양에 더 가까이 다가갈 때 이 두 라인은 계속 움직일 것이므로 연구원은 우주선이 경계선과 교차할 시각도 계산한다. 탐사선이 이 핵심적인 지역의 데이터를 전송해줄 그 시간은 2021년이 될 것이다. 과학자들에게 우리 태양을 완전히 새로운 시각으로 볼 수 있게 할 역사적인 사건이 우리를 기다리고 있다. 파커 탐사선은 오는 9월 1일 세번째 근일점 통과를 예정하고 있으며, 금성의 중력을 이용한 플라이바이를 통해 태양에 더욱 근접하는 궤도를 만든다. 7년 동안의 미션 기간에 파커는 모두 24차례 근일점 통과를 수행함으로써 태양의 표면에 더욱 가까이 접근할 것이며, 또한 태양의 비밀에 보다 다가서게 될 것으로 예측된다. 이 연구논문은 6월 4일(현지시간) ‘아스트로피지컬 저널 레터’에 발표되었다. 이광식 칼럼니스트 joand999@naver.com　

전북 부안의 한 병원에서 헬륨가스가 누출돼 환자와 의료진이 대피하는 소동을 빚었다. 12일 전북소방본부에 따르면 지난 11일 오후 6시 28분쯤 부안군부안읍 한 병원의 자기공명영상촬영기기(MRI)에서 액화 헬륨가스 1100여ℓ가 누출됐다. 이 사고로 인명피해는 없었으나 놀란 환자와 의료진 등 30여명이 대피했다. 액화 헬륨가스에 노출되면 구토 증세가 나타날 수 있고 피부 접촉 시 동상 위험이 있다. 경찰과 소방당국은 병원 관계자 등을 상대로 사고 경위를 조사하고 있다. 전주 임송학 기자 shlim@seoul.co.kr

금이나 우라늄 등 중원소들이 우주에서 어떻게 생성되었는가를 밝힌 새 연구결과가 발표되었다. 새 연구에 따르면, 우주에 존재하는 대부분의 중원소들은 급속도로 회전하는 별들이 붕괴되면서 생성된 것이다. 자연에 존재하는 원소의 종류는 약 90여 가지인데, 그중에서 가장 가벼운 세 가지 원소인 수소, 헬륨, 리튬은 빅뱅 직후 1 분 남짓 흐른 우주의 초기 단계에서 나타났다. 원소 주기율표에서 원자번호 26번인 철(Fe)까지 이르는 원소들은 대부분 나중에 별들의 중심부에서 핵융합으로 만들어졌다. 그러나 주기율표에서 철보다 무거운 금과 우라늄과 같이 중원소가 생성되는 방식은 오랫동안 풀리지 않은 수수께끼였다. 이전의 연구가 제안한 핵심 단서로, 원자핵은 종종 빠른 속도로 충돌하는 중성자를 흡수하는데, 이 현상은 ‘r-프로세스’로 알려져 있다. “우리가 주기율표 탄생 150주년을 축하하는 올해까지도 우주의 중원소가 어떻게 생성되는지에 관해서 잘 모른다는 사실이 무척이 흥미로운 주제라는 생각이 들었다”고 캐나다 워털루 소재의 이론물리학 연구소의 대니얼 시겔 대표저자가 8일(현지시간)스페이스닷컴과의 인터뷰에서 말했다. 그러한 중원소에는 휴대용 전자제품에 쓰이는 금과 백금, 희토류 원소가 포함되어 있다. 2017년 LIGO(레이저 간섭계 중력파 관측소)와 Virgo 중력파 관측소를 통해 탐지된 중력파의 발견으로 인해 천문학자들은 중성자 별끼리의 충돌을 감지했다. 중성자 별은 초신성으로 알려진 대폭발로 죽어버린 별의 중성자들이 고밀도로 압축되어 만들어진 별로, 일종의 거대 항성의 시체라 할 수 있다. 중력파 발견은 연구자들로 하여금 대부분의 r-프로세스 원소가 중성자 별의 충돌-합병 때 벼려진 것이라는 결론에 도달했다. 천체의 거대한 충돌시 일어나는 극도의 고압-고온 환경이 중성자들을 핵자 속에 박아넣음으로서 중원소들을 생성하게 되었다는 것이다. 이러한 과정은 순식간에 일어나기 때문에 중원소들이 대량으로 생성되지는 않는다. 이것이 우주에 중원소들이 수소나 헬륨, 철보다 귀한 이유이자, 금이 쇠보다 비싼 이유이기도 하다. 2017년에 발견된 중성자 별 충돌은 블랙홀을 낳았다. 이전의 연구는 r-프로세스 원소의 대부분은 별들의 충돌 때 형성되는 블랙홀 주변의 강착원반에서 생성되는 것이라고 제안했다. “우리는 똑같은 물리학이 완전히 다른 천체 물리학 시스템에서도 발견될 수 있다는 것을 바로 깨달았다”고 시겔 교수는 밝혔다. 연구진은 붕괴되는 별 주위에 형성될 것으로 예상되는 강착원반에 대한 컴퓨터 시뮬레이션을 개발하여, 빠르게 회전하는 거대 항성이 종말을 맞으면서 초신성과 블랙홀로 진행해가는 과정을 추적했다. ​ 시겔 교수는 “우리는 이 강착원반에서 새로 태어난 블랙홀 주변에 많은 물질이 순환하는 것을 발견했다”면서 “전자, 양전자, 중성미자와 같은 입자들은 강착원반의 가장 안쪽 고밀도 영역에서 양성자를 중성자로 변환시키는 방식으로 상호작용하여 금이나 백금 같은 중원소를 생성한다”고 설명한다. 이어 “이번 연구에서 발견한 사실은 우리은하에서 무거운 원소 함량의 80% 이상을 거대 항성의 붕괴가 생산해야 한다는 것”이라면서 “거의 20%는 중성자 별 합병에서 나온 것”이라고 덧붙였다. 앞으로 강력하게 자화된 별이 초신성 폭발을 일으킬 때 만들어지는 다른 종류의 강착원반에서 원소가 어떻게 벼려지는지 연구할 예정이라고 밝히는 시겔 교수는 “우리는 또한 은하의 형성과 화학적 진화에 대한 우리의 연구결과가 우주론적으로 어떤 의미를 갖는지 탐구할 것”이라고 밝혔다. 이번 연구결과는 온라인판 ‘네이처’ 지 5월 8일자에 발표됐다. 이광식 칼럼니스트 joand999@naver.com