12일 윤성효 부산대 지구과학교육과 교수는 2009년부터 침강하던 백두산 천지 칼데라 외륜산의 해발이 지난해 7월부터 서서히 높아지는 것으로 나타났다며 백두산 화산 활성화 조짐이 뚜렷하다고 밝혔다. 윤 교수는 중국 국가지진국 지질연구소 활화산연구센터와 공동으로 전자 거리측정기(EDM)를 이용해 해발을 측정한 결과 백두산 화산 활성화 조짐이 보인다는 결론을 얻었다고 전했다. 윤 교수는 “백두산 일대에서 한 달에 수십에서 수백 차례 화산성 지진이 발생했던 2002년부터 2005년 사이에도 외륜산 해발이 10㎝가량 상승했고 2009년 이후 점차 하강했다. 또 1990년대 섭씨 69도였던 온천수 온도가 최근에는 최고 83도까지 올라갔다”고 설명했다. 그는 이어 온천에서 채취한 화산가스의 헬륨 농도도 일반적인 대기의 7배나 되는 것으로 분석됐다며 화산성 지진이 잦았던 2002∼2005년에도 헬륨 농도가 일반 대기의 6.5배가량 됐다고 밝혔다. 연예팀 seoulen@seoul.co.kr

백두산 화산 활성화 조짐 뚜렷 백두산 화산 활성화 조짐 뚜렷 “온천수 온도 69→83도로 상승” 충격과 공포 백두산 화산이 활성화하려는 조짐이 최근 뚜렷하게 나타나고 있어 예의주시해야 한다는 주장이 제기됐다. 윤성효 부산대 지구과학교육과 교수는 2009년부터 침강하던 백두산 천지 칼데라 외륜산의 해발이 지난해 7월부터 서서히 높아지는 것으로 나타났다고 12일 밝혔다. 윤 교수는 중국 국가지진국 지질연구소 활화산연구센터와 공동으로 전자 거리측정기(EDM)를 이용해 해발을 측정한 결과 이 같은 결론을 얻었다고 밝혔다. 최근까지 상승한 해발이 1㎝에도 미치지 않지만 침강하던 백두산이 다시 융기를 시작했다는 데 의미가 있다고 윤 교수는 설명했다. 윤 교수는 “백두산 일대에서 한 달에 수십에서 수백 차례 화산성 지진이 발생했던 2002년부터 2005년 사이에도 외륜산 해발이 10㎝가량 상승했고 2009년 이후 점차 하강했다”고 말했다. 윤 교수는 또 1990년대 섭씨 69도였던 온천수 온도가 최근에는 최고 83도까지 올라갔다고 밝혔다. 그는 이어 온천에서 채취한 화산가스의 헬륨 농도도 일반적인 대기의 7배나 되는 것으로 분석됐다고 말했다. 화산성 지진이 잦았던 2002∼2005년에도 헬륨 농도가 일반 대기의 6.5배가량 됐다. 윤 교수는 “해발, 온천수 온도, 헬륨 농도가 모두 상승 또는 증가하는 것은 마그마의 뜨거운 기운이 점차 위로 올라오고 있다는 것을 뜻한다”고 말했다. 그는 또 “백두산 화산이 활성화하는 조짐이 뚜렷한 만큼 예의 주시할 필요가 있다”고 강조했다. 온라인뉴스부 iseoul@seoul.co.kr

백두산 화산 활성화 조짐 뚜렷 백두산 화산 활성화 조짐 뚜렷 “온천수 온도 83도까지 올라가” 충격적 진실 백두산 화산이 활성화하려는 조짐이 최근 뚜렷하게 나타나고 있어 예의주시해야 한다는 주장이 제기됐다. 윤성효 부산대 지구과학교육과 교수는 2009년부터 침강하던 백두산 천지 칼데라 외륜산의 해발이 지난해 7월부터 서서히 높아지는 것으로 나타났다고 12일 밝혔다. 윤 교수는 중국 국가지진국 지질연구소 활화산연구센터와 공동으로 전자 거리측정기(EDM)를 이용해 해발을 측정한 결과 이 같은 결론을 얻었다고 밝혔다. 최근까지 상승한 해발이 1㎝에도 미치지 않지만 침강하던 백두산이 다시 융기를 시작했다는 데 의미가 있다고 윤 교수는 설명했다. 윤 교수는 “백두산 일대에서 한 달에 수십에서 수백 차례 화산성 지진이 발생했던 2002년부터 2005년 사이에도 외륜산 해발이 10㎝가량 상승했고 2009년 이후 점차 하강했다”고 말했다. 윤 교수는 또 1990년대 섭씨 69도였던 온천수 온도가 최근에는 최고 83도까지 올라갔다고 밝혔다. 그는 이어 온천에서 채취한 화산가스의 헬륨 농도도 일반적인 대기의 7배나 되는 것으로 분석됐다고 말했다. 화산성 지진이 잦았던 2002∼2005년에도 헬륨 농도가 일반 대기의 6.5배가량 됐다. 윤 교수는 “해발, 온천수 온도, 헬륨 농도가 모두 상승 또는 증가하는 것은 마그마의 뜨거운 기운이 점차 위로 올라오고 있다는 것을 뜻한다”고 말했다. 그는 또 “백두산 화산이 활성화하는 조짐이 뚜렷한 만큼 예의 주시할 필요가 있다”고 강조했다. 온라인뉴스부 iseoul@seoul.co.kr

백두산 화산 활성화 조짐 뚜렷 백두산 화산 활성화 조짐 뚜렷 “온천수 온도 83도까지 올라가” 백두산 화산이 활성화하려는 조짐이 최근 뚜렷하게 나타나고 있어 예의주시해야 한다는 주장이 제기됐다. 윤성효 부산대 지구과학교육과 교수는 2009년부터 침강하던 백두산 천지 칼데라 외륜산의 해발이 지난해 7월부터 서서히 높아지는 것으로 나타났다고 12일 밝혔다. 윤 교수는 중국 국가지진국 지질연구소 활화산연구센터와 공동으로 전자 거리측정기(EDM)를 이용해 해발을 측정한 결과 이 같은 결론을 얻었다고 밝혔다. 최근까지 상승한 해발이 1㎝에도 미치지 않지만 침강하던 백두산이 다시 융기를 시작했다는 데 의미가 있다고 윤 교수는 설명했다. 윤 교수는 “백두산 일대에서 한 달에 수십에서 수백 차례 화산성 지진이 발생했던 2002년부터 2005년 사이에도 외륜산 해발이 10㎝가량 상승했고 2009년 이후 점차 하강했다”고 말했다. 윤 교수는 또 1990년대 섭씨 69도였던 온천수 온도가 최근에는 최고 83도까지 올라갔다고 밝혔다. 그는 이어 온천에서 채취한 화산가스의 헬륨 농도도 일반적인 대기의 7배나 되는 것으로 분석됐다고 말했다. 화산성 지진이 잦았던 2002∼2005년에도 헬륨 농도가 일반 대기의 6.5배가량 됐다. 윤 교수는 “해발, 온천수 온도, 헬륨 농도가 모두 상승 또는 증가하는 것은 마그마의 뜨거운 기운이 점차 위로 올라오고 있다는 것을 뜻한다”고 말했다. 그는 또 “백두산 화산이 활성화하는 조짐이 뚜렷한 만큼 예의 주시할 필요가 있다”고 강조했다. 온라인뉴스부 iseoul@seoul.co.kr

백두산 화산 활성화 조짐 뚜렷 백두산 화산 활성화 조짐 뚜렷 “온천수 온도 83도까지 올라가” 충격적 진실 백두산 화산이 활성화하려는 조짐이 최근 뚜렷하게 나타나고 있어 예의주시해야 한다는 주장이 제기됐다. 윤성효 부산대 지구과학교육과 교수는 2009년부터 침강하던 백두산 천지 칼데라 외륜산의 해발이 지난해 7월부터 서서히 높아지는 것으로 나타났다고 12일 밝혔다. 윤 교수는 중국 국가지진국 지질연구소 활화산연구센터와 공동으로 전자 거리측정기(EDM)를 이용해 해발을 측정한 결과 이 같은 결론을 얻었다고 밝혔다. 최근까지 상승한 해발이 1㎝에도 미치지 않지만 침강하던 백두산이 다시 융기를 시작했다는 데 의미가 있다고 윤 교수는 설명했다. 윤 교수는 “백두산 일대에서 한 달에 수십에서 수백 차례 화산성 지진이 발생했던 2002년부터 2005년 사이에도 외륜산 해발이 10㎝가량 상승했고 2009년 이후 점차 하강했다”고 말했다. 윤 교수는 또 1990년대 섭씨 69도였던 온천수 온도가 최근에는 최고 83도까지 올라갔다고 밝혔다. 그는 이어 온천에서 채취한 화산가스의 헬륨 농도도 일반적인 대기의 7배나 되는 것으로 분석됐다고 말했다. 화산성 지진이 잦았던 2002∼2005년에도 헬륨 농도가 일반 대기의 6.5배가량 됐다. 윤 교수는 “해발, 온천수 온도, 헬륨 농도가 모두 상승 또는 증가하는 것은 마그마의 뜨거운 기운이 점차 위로 올라오고 있다는 것을 뜻한다”고 말했다. 그는 또 “백두산 화산이 활성화하는 조짐이 뚜렷한 만큼 예의 주시할 필요가 있다”고 강조했다. 온라인뉴스부 iseoul@seoul.co.kr

100억 년에 걸친 우리은하의 진화과정을 자세히 추적한 연구결과가 발표됐다. 　 최근 미 텍사스 A&M 대학 등의 연구결과에 따르면, 약 100억 년 전 우리은하와 같은 은하들은 '별들의 베이비붐 시대'를 맞았다고 한다. 당시 은하들은 지금의 은하들에 비해 거의 30배나 빠른 놀라운 별 생성 속도를 기록했다고 천문학자들은 믿고 있다. 우리 태양은 그 '파티'에 늦게 도착한 손님으로 거의 50억 년이나 지난 뒤에야 태어나 우리은하의 늦둥이인 셈이다. 하지만 그 덕분에 생명체가 서식할 수 있는 지구와 같은 행성들을 잉태할 수 있었다고 과학자들은 생각하고 있다. 수소와 헬륨보다 무거운 원소들은 별들이 폭발적으로 생성될 초기 은하 시대보다는 1세대 별들이 생애를 마친 이후에 보다 풍부하게 존재했고, 이 물질들을 재료삼아 지구와 같은 생명체 서식이 가능한 행성들이 만들어질 수 있었기 때문이다. 우리은하의 태동기와 각 단계별 성장 모습을 지금 우리가 직접 볼 수는 없지만, 천문학자들은 그것들을 추적해 볼 수 있는 방법을 고안해냈다. 그것은 우리은하와 덩치가 비슷한 은하들을 우주 속에서 찾아내는 것인데, 100억 광년 밖에서 찾아낸 그런 은하의 모습은 빛이 100억 년 전에 그 은하에서 출발해 우리에게 도착한 것이므로, 바로 우리은하의 100억 년 전 모습과 다를 게 없기 때문이다. 우주에서는 공간이 바로 시간인 만큼 각 거리에 있는 은하들은 바로 그만큼 오랜 우리은하의 옛 모습인 것이다. 천문학자들은 100억 년에 걸친 우리은하의 진화과정을 추적하기 위해 우리은하와 비슷한 덩치의 은하들을 찾아내 거의 2,000컷의 은하사진들을 수집해 앨범을 만들었다. 이 새로운 은하 호구조사는 은하들이 100억 년 에 걸쳐 어떻게 오늘날 우리은하와 같은 장대한 나선은하로 진화하는가를 한 눈에 보여준다. 이 은하들의 호구조사에는 미항공우주국(NASA)의 허블 망원경과 스피츠 우주망원경, 허셜 우주망원경 그리고 지상 망원경들이 동원된 가운데, 자외선에서부터 원적외선에 이르는 다양한 파장의 전자기파 영역에서 조사가 이루어졌다. 논문 주저자 텍사스 A&M 대학 케이시 파포비치 교수는 “이 조사에서 우리은하의 과거 모습을 뚜렷이 볼 수 있었다”면서 “이 은하들은 지난 100억 년간 별들의 수가 10배 이상 불어나는 엄청난 변화를 겪었는데, 이는 우리의 예상치와 맞아 떨어졌다”고 밝혔다. 이어 “은하들의 별 인구 증가는 은하 초반 50억년 동안에 거의 다 이루어진다는 사실이 확인됐다"고 덧붙였다. 이 새로운 연구결과는 우리은하와 같은 은하는 초기에 작은 별들의 집단에서 시작되었다고 하는 이전의 연구를 확인해주는 것이다. 은하들은 엄청난 양의 가스를 모아들여 별들을 생성하는데, 이번 연구는 별의 생성과 성간물질 간의 연관관계를 뚜렷이 보여주고 있다. 성간물질이 소진되고 나면 별들의 생성 속도도 낮아지며, 따라서 은하의 성장세도 감소하게 된다. 파포비치 교수는 “우리은하 같은 은하의 과거 별 생성 속도를 계산해서 모두 합하고, 현재의 별 총수를 조사해 비교해보면 그 수치가 거의 맞아 떨어지고 있다” 면서 "이번 연구성과는 우리은하와 비슷한 평균은하의 진화과정을 비교적 자세히 밝혀낸 것"이라고 말했다. 이광식 통신원 joand999@naver.com　

생일 파티 도중 풍선이 터지는 아찔한 순간이 포착됐다. 지난 11일 유튜브에 올라온 40초 가량의 영상에는 남자 학생의 생일을 축하하는 모습이 담겨 있다. 여자친구들이 남학생에게 커다란 폭죽 초가 꽂혀 있는 케이크를 전한다. 한 아름의 빨간색 풍선을 들고 있는 남성에 다가가며 생일축하 노래를 부르는 여자친구들. 노래가 끝나자 친구들이 날달걀을 남성의 머리에 깨트린다. 머리에 계란을 뒤집어쓴 남성의 케이크 불꽃이 풍선에 닿는 순간, 큰 폭발음과 함께 화염이 발생한다. 친구들이 비명과 함께 머리를 감싼다. 아마도 풍선을 채운 가스가 헬륨이 아닌 수소가스였던 것. 한바탕 소동을 치른 학생들이 자신들의 어리석은 짓에 웃음을 터트린다. 한편 지난 11일 유튜브에 올라온 이 영상은 현재 27만 9700여 건의 조회수를 기록 중이다. 사진·영상= ViralHog youtube 영상팀 seoultv@seoul.co.kr

우주에서 생명체가 살기 적합한 후보로 행성보다 오히려 달이 더 적합할 수 있다는 주장이 나왔다. 최근 미국 워싱턴 대학 천문학자 사라 발라드 박사는 한 방송과의 인터뷰를 통해 "우주에서 생명체가 살기 좋은 지구형 행성을 찾는것 보다 외계 위성을 찾는 것이 더 적절할 수 있다"고 밝혔다. 일반적으로 우리 지구가 달을 위성으로 거느린 것처럼 태양계 내 다른 행성들도 많은 위성을 거느리고 있다. 마찬가지로 태양계 밖 외계행성도 수많은 위성을 거느렸을 것으로 추측되는데 어렵지 않게 발견되는 것이 '태양계의 큰형님' 목성처럼 덩치가 큰 '가스형 행성'이다. 문제는 수소와 헬륨으로 가득찬 가스형 행성에는 생명체가 존재할 확률이 낮다는 것이다. 그러나 그 가스형이 거느리고 있을 위성을 연구대상에 올리면 이야기가 달라진다. 지구처럼 항성과의 거리가 가깝지도 멀지도 않아 생명체가 살기 적합한 '골디락스존'(Goldilocks zone)의 위치에 있는 가스형 행성, 그리고 그 행성(모성)과 적절한 거리를 유지하고 있는 위성이라면 생명체 서식 가능성이 높다는 추측이 가능하다. 발라드 박사가 특히 주목하고 있는 행성은 지구에서 44광년 떨어진 곳에 위치한 안드로메다 자리 웁실론d(Upsilon d)다. 웁실론d는 목성의 질량보다 10배나 큰 행성으로 특히 항성과 적절한 거리를 유지하고 있는 골디락스존에 속해있다. 그러나 가스형으로 추정돼 생명체가 살 확률은 낮지만 그 궤도의 위성이 지구와 비슷한 질량을 가진 암석형이라면 생명체가 존재할 확률은 그만큼 높아진다. 발라드 박사는 "만약 당신이 그 위성 위에서 하늘을 본다면 아마 활발하게 움직이는 구름을 볼 수도 있을 것" 이라면서 "이같은 위성이 생명체를 위한 우주의 지배적인 위치일수 있다"고 설명했다. 그러나 문제는 외계위성이 너무 작아 찾아내기 힘들다는 점에 있다. 인류가 케플러 우주망원경 덕에 발견한 외계행성은 지금까지 확인된 것만 1000개를 넘어섰다. 확인을 위해 기다리는 후보도 4000개가 넘어 그간 수많은 성과를 올렸으나 아직 외계 위성은 발견하지 못했다. 이 때문에 천문학자들은 수명이 끝난 케플러 우주망원경 대신 오는 2017년 발사될 차세대 행성 사냥꾼 TESS(Transiting Exoplanet Survey Satellite)에 대한 기대감을 숨기지 않고 있다. 　 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

우리 은하는 국부 은하군(Local Group)에서 매우 큰 은하로 여러 개의 위성 은하들을 거느리고 있다. 별 주위에 행성이 공전하고 행성 주변에 위성이 공전하듯이 우리 은하의 거대한 중력에 이끌린 주변의 작은 은하들은 우리 은하의 주변을 공전하고 있다. 우리 은하의 위성 은하들은 대마젤란은하와 소마젤란은하를 제외하고는 매우 작고 어두운 은하들이어서 20세기 전까지는 그 존재를 몰랐으며, 최근 관측 기술이 발전하면서 발견된 것들이 대부분이다. 천문학자들은 우리가 아직 발견하지 못한 작은 왜소 은하들이 우리 은하 주변에 다수가 존재할 것으로 추정해왔다. 최근 케임브리지 대학, 페르미 국립 가속기 연구소 등의 국제 과학자팀은 암흑 에너지 서베이(Dark Energy Survey) 관측 결과를 바탕으로 무려 9개에 달하는 위성 은하를 찾아냈다. 이 위성 은하들은 매우 작고 어두운 초미니 은하들로 그 밝기는 우리 은하의 10억 분의 1에 불과하며, 질량 역시 100만 분의 1에 불과하다. 새로 발견된 9개의 위성 은하 가운데 가장 가까운 것은 우리 은하에서 9만5천 광년 떨어져 있으며, 가장 멀리 떨어진 것은 120만 광년 정도 거리에 있다. 연구의 리더인 케임브리지 대학의 세르게이 코포소프 박사(Dr Sergey Koposov)는 이 은하들 가운데 가장 작은 것은 5,000여 개에 불과한 별만을 가지고 있다면서 놀라움을 표시했다. 연구팀에 의하면 새로 발견된 위성 은하들은 우리 은하 주변의 상태를 연구하는 것은 물론 암흑 물질 연구에 많은 도움이 될 것으로 기대된다고 한다. 우리 우주에서 수소, 헬륨 같은 우리에게 알려진 물질의 비중은 얼마 되지 않는다. 과학자들은 눈에는 보이지 않지만, 중력을 통해 그 존재를 우리에게 드러내는 암흑 물질의 존재를 믿고 있다. 새로 발견된 왜소 은하들은 암흑 물질의 비중이 99%에 달할 만큼 높다는 것이 연구팀의 설명이다. 이들에 대한 연구는 암흑 물질 발견에 결정적인 단서를 제공할 수도 있다. 작은 미니 은하이지만 그 안에 우주의 가장 중요한 비밀이 담겨있을지도 모른다. 고든 정 통신원 jjy0501@naver.com

우주에서 생명체가 살기 적합한 후보로 행성보다 오히려 달이 더 적합할 수 있다는 주장이 나왔다. 최근 미국 워싱턴 대학 천문학자 사라 발라드 박사는 한 방송과의 인터뷰를 통해 "우주에서 생명체가 살기 좋은 지구형 행성을 찾는것 보다 외계 위성을 찾는 것이 더 적절할 수 있다"고 밝혔다. 일반적으로 우리 지구가 달을 위성으로 거느린 것처럼 태양계 내 다른 행성들도 많은 위성을 거느리고 있다. 마찬가지로 태양계 밖 외계행성도 수많은 위성을 거느렸을 것으로 추측되는데 어렵지 않게 발견되는 것이 '태양계의 큰형님' 목성처럼 덩치가 큰 '가스형 행성'이다. 문제는 수소와 헬륨으로 가득찬 가스형 행성에는 생명체가 존재할 확률이 낮다는 것이다. 그러나 그 가스형이 거느리고 있을 위성을 연구대상에 올리면 이야기가 달라진다. 지구처럼 항성과의 거리가 가깝지도 멀지도 않아 생명체가 살기 적합한 '골디락스존'(Goldilocks zone)의 위치에 있는 가스형 행성, 그리고 그 행성(모성)과 적절한 거리를 유지하고 있는 위성이라면 생명체 서식 가능성이 높다는 추측이 가능하다. 발라드 박사가 특히 주목하고 있는 행성은 지구에서 44광년 떨어진 곳에 위치한 안드로메다 자리 웁실론d(Upsilon d)다. 웁실론d는 목성의 질량보다 10배나 큰 행성으로 특히 항성과 적절한 거리를 유지하고 있는 골디락스존에 속해있다. 그러나 가스형으로 추정돼 생명체가 살 확률은 낮지만 그 궤도의 위성이 지구와 비슷한 질량을 가진 암석형이라면 생명체가 존재할 확률은 그만큼 높아진다. 발라드 박사는 "만약 당신이 그 위성 위에서 하늘을 본다면 아마 활발하게 움직이는 구름을 볼 수도 있을 것" 이라면서 "이같은 위성이 생명체를 위한 우주의 지배적인 위치일수 있다"고 설명했다. 그러나 문제는 외계위성이 너무 작아 찾아내기 힘들다는 점에 있다. 인류가 케플러 우주망원경 덕에 발견한 외계행성은 지금까지 확인된 것만 1000개를 넘어섰다. 확인을 위해 기다리는 후보도 4000개가 넘어 그간 수많은 성과를 올렸으나 아직 외계 위성은 발견하지 못했다. 이 때문에 천문학자들은 수명이 끝난 케플러 우주망원경 대신 오는 2017년 발사될 차세대 행성 사냥꾼 TESS(Transiting Exoplanet Survey Satellite)에 대한 기대감을 숨기지 않고 있다. 　 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

우주에서 생명체가 살기 적합한 후보로 행성보다 오히려 달이 더 적합할 수 있다는 주장이 나왔다. 최근 미국 워싱턴 대학 천문학자 사라 발라드 박사는 한 방송과의 인터뷰를 통해 "우주에서 생명체가 살기 좋은 지구형 행성을 찾는것 보다 외계 위성을 찾는 것이 더 적절할 수 있다"고 밝혔다. 일반적으로 우리 지구가 달을 위성으로 거느린 것처럼 태양계 내 다른 행성들도 많은 위성을 거느리고 있다. 마찬가지로 태양계 밖 외계행성도 수많은 위성을 거느렸을 것으로 추측되는데 어렵지 않게 발견되는 것이 '태양계의 큰형님' 목성처럼 덩치가 큰 '가스형 행성'이다. 문제는 수소와 헬륨으로 가득찬 가스형 행성에는 생명체가 존재할 확률이 낮다는 것이다. 그러나 그 가스형이 거느리고 있을 위성을 연구대상에 올리면 이야기가 달라진다. 지구처럼 항성과의 거리가 가깝지도 멀지도 않아 생명체가 살기 적합한 '골디락스존'(Goldilocks zone)의 위치에 있는 가스형 행성, 그리고 그 행성(모성)과 적절한 거리를 유지하고 있는 위성이라면 생명체 서식 가능성이 높다는 추측이 가능하다. 발라드 박사가 특히 주목하고 있는 행성은 지구에서 44광년 떨어진 곳에 위치한 안드로메다 자리 웁실론d(Upsilon d)다. 웁실론d는 목성의 질량보다 10배나 큰 행성으로 특히 항성과 적절한 거리를 유지하고 있는 골디락스존에 속해있다. 그러나 가스형으로 추정돼 생명체가 살 확률은 낮지만 그 궤도의 위성이 지구와 비슷한 질량을 가진 암석형이라면 생명체가 존재할 확률은 그만큼 높아진다. 발라드 박사는 "만약 당신이 그 위성 위에서 하늘을 본다면 아마 활발하게 움직이는 구름을 볼 수도 있을 것" 이라면서 "이같은 위성이 생명체를 위한 우주의 지배적인 위치일수 있다"고 설명했다. 그러나 문제는 외계위성이 너무 작아 찾아내기 힘들다는 점에 있다. 인류가 케플러 우주망원경 덕에 발견한 외계행성은 지금까지 확인된 것만 1000개를 넘어섰다. 확인을 위해 기다리는 후보도 4000개가 넘어 그간 수많은 성과를 올렸으나 아직 외계 위성은 발견하지 못했다. 이 때문에 천문학자들은 수명이 끝난 케플러 우주망원경 대신 오는 2017년 발사될 차세대 행성 사냥꾼 TESS(Transiting Exoplanet Survey Satellite)에 대한 기대감을 숨기지 않고 있다. 　 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

‘은하계 가장 빠른 별’ 은하계 가장 빠른 별이 발견돼 관심을 모으고 있다. 이 별은 무려 1초에 1200km를 이동하는 것으로 나타났다. 이는 지구에서 달까지 5분 만에 주파할 수 있는 속도다. 이런 속도라면 2500만년 후에는 이 별이 은하계에서 벗어나게 될 것이라고 연구진은 분석했다. 5일(현지시간) 뉴욕타임즈에 따르면 ‘유럽 남부관측소’ 천문학자 슈테판 가이어 등 연구진은 사이언스지에 발표한 논문에서 ‘US 708’로 명명된 초당 1200km 속도로 이동하는 별을 발견했다. 이처럼 빠른 속도로 이동하는 별이 US 708이 처음은 아니다. 다만 그 동안 발견된 초고속도 별은 은하수 중심부인 블랙홀에 가까이 다가갔다가 발생한 추동력으로 속도가 빨라진 반면 US 708은 짝꿍 별의 폭발로 추동력을 갖게 됐다는 점에서 차이가 있다. 연구진은 이 별의 속도, 궤도, 회전 양상을 분석한 결과 US 708이 서로의 궤도를 도는 한 쌍의 별 중 하나였다는 것을 알게 됐다고 설명했다. US 708은 적색 거성이고 짝꿍 별은 백색 왜성이었다. 두 행성의 궤도가 매우 가까워지자 US 708의 헬륨 성분이 짝꿍 별로 옮겨갔고 옮겨간 헬륨이 응축되면서 짝꿍 별이 폭발하게 된 것이다. 결국 이때 발생한 폭발력에 의해 US 708은 우주를 돌진하게 됐다. 이번 연구 결과는 별이 수명을 다해 폭발하는 초신성 폭발 발생 원인에 대해 더 많은 단서를 제공할 것으로 기대된다. 온라인뉴스부 iseoul@seoul.co.kr

가장 오래된 은하 중 하나에서 우주 먼지가 처음으로 발견됐다. 이 먼지는 초기 우주 형성에 관한 비밀을 풀 결정적 단서가 될 것이라고 천문학자들은 말한다. 덴마크 코펜하겐대 다라흐 왓슨 박사가 이끄는 천문학 연구팀이 유럽남방천문대(ESO)의 초대형망원경(VLT)에 설치된 관측 장비 ‘X-슈터’와 칠레 아타카마 사막에 있는 알마(ALMA) 망원경의 데이터를 사용해 관측 사상 가장 먼 은하 중 하나인 ‘A1689-zD1’을 분석했다. 그 결과, 이 은하는 예상보다 훨씬 빨리 진화한 것으로 나타났다. 특히 이 은하는 우리 은하와 같은 매우 성숙한 은하와 비슷할 정도의 먼지를 포함하고 있었다. 이런 먼지는 별과 행성을 이루는 복잡한 분자의 형성에 도움이 되므로 생명 존재의 기초가 되기도 한다. 천문학자들이 가장 먼 은하 중 이 은하를 조사 대상으로 선택한 이유는 중력 렌즈 효과 때문. 이 은하와 지구 사이에는 거대 은하단 ‘아벨 1689’가 있어 이 은하의 밝기는 9배까지 증폭된다. 만일 중력 렌즈 효과를 이용할 수 없었다면 너무 멀리 있어 희미한 이 은하에서 빛을 감지할 수 없었을 것이다. 우리가 지금 보고 있는 이 은하의 모습은 약 131억년 전으로 우주의 나이가 아직 약 7억 살(현재 5%)밖에 되지 않았을 때의 것이다. 이 은하는 비슷한 시기 다른 은하와 비교하면 질량은 물론 밝기도 작다. 그러므로 이 시대의 평범한 은하를 보고 있는 것으로 간주한다.　이 은하는 ‘우주의 재이온화’ 중에 있는 은하로 여겨진다. 우주의 재이온화는 중성이었던 우주가 초기 별들의 빛에 의해 이온화돼 우주의 암흑시대가 끝났음을 알리는 현상이다. 이 시기의 은하를 관측하므로 연구팀은 신생아 같은 은하의 모습이 보일 것으로 예상했으나 뜻밖에 화학적으로 복잡하고 다량의 먼지를 포함하고 있는 것이 포착된 것이다. 왓슨 박사는 “초대형망원경(VLT)을 사용해 이 은하까지의 거리를 측정한 뒤 똑같은 천체가 알마 망원경으로 관측되고 있었다는 것을 깨달았다. 많은 기대를 하지 않았지만 우리는 알마 망원경이 그 은하를 관찰하고 있었을 뿐 아니라 제대로 전파를 감지하고 있었다는 것을 알고 매우 흥분했다”며 “알마 망원경의 주요 목표 중 하나는 초기 우주의 차가운 가스와 먼지의 방출 중에서 은하를 찾는 것으로, 우리는 바로 그것을 발견하게 된 것”이라고 말했다. 알마 망원경의 관측으로 우주의 '아기'라고도 말할 수 있는 이 은하는 의외로 조숙하다는 것을 알게 됐다. 이 나이의 은하는 일반적으로 수소와 헬륨보다 무거운 원소(금속)가 적은 것으로 예상됐다. 무거운 원소는 별의 내부에서 생산돼 별이 폭발하거나 다른 형태로 죽음을 맞이할 때 광범위하게 흩뿌려진다. 탄소, 산소나 질소와 같은 무거운 원소가 충분한 만들어지려면 별이 몇 세대에 걸쳐 이 과정을 반복해야 한다. 놀랍게도 A1689-zD1은 원적외선으로 매우 밝고 이 은하에서 이미 많은 별이 태어나 이에 따라 상당한 양의 금속을 생성한 것을 보여줬다. 또 먼지가 검출됐을뿐 아니라 가스와 먼지의 비율이 더 성숙한 은하와 비슷한 수치를 나타내고 있는 것도 알게 됐다. 왓슨 박사는 “이 은하 먼지의 정확한 기원은 명확하지 않지만, 우리의 발견은 우주에서 별의 형성이 시작된 뒤 불과 5억 년 이내에 먼지 형성이 매우 빠르게 일어나는 것을 보여준다”며 “대부분 별의 수명이 수십억 년임을 생각하면, 이는 매우 짧은 시간 동안 생긴 일이라고 말할 수 있다”고 말했다. 이 발견은 A1689-zD1가 빅뱅 뒤 5.6억 년이 경과 한 이후 지속적으로 일정한 비율로 별을 형성해왔거나 아주 짧은 사이에 극단적인 스타 버스트(폭발적 항성) 시기를 맞이한 뒤 별 형성 활동이 약해진 것일 수 있다. 이 관측 결과가 나올 때까지 천문학자들은 이런 방법으로 매우 먼 은하를 발견하는 것은 불가능한 것이라고 우려하고 있었지만, A1689-zD1는 알마 망원경에 의한 단시간 관측에서 검출된 것이다. 이번 연구에 참여한 스웨덴 찰머스공과대의 키르스텐 크누센 부교수는 “이 놀라운 먼지가 많은 은하는 너무 서둘러 첫 번째 세대의 별을 만든 것 같다. 앞으로 알마 망원경에 의해 이런 은하를 더 많이 발견할 수 있고 그들이 왜 그렇게 서두르며 살고 있는지 이해할 수 있게 될 것”이라고 설명했다. 한편 이번 연구성과는 세계적인 학술지 네이처(Nature) 2일 자에 실렸다. 사진=NASA/ESA/L. Bradley(Johns Hopkins University)/R. Bouwens(University of California, Santa Cruz)/H. Ford(Johns Hopkins University)/G. Illingworth (University of California, Santa Cruz) 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

“인간은 별의 자녀들이다” 인류가 처음 지구 상에 출현하여 밤하늘에서 가장 먼저 본 것은 별이었을 것이다. 때로는 달도 같이 떠 있었겠지만, 달이 없는 밤도 많으니까 주로 별과 함께 상상의 나래를 펼쳐갔을 것이다. 이처럼 인류가 지구 상에 나타난 이래 밤하늘에서 반짝이는 별들을 수십만 년 보아왔지만, 그 별이 반짝이는 이유를 알아낸 것은 아직 한 세기도 채 안된다. 별이 빛나는 이유를 처음으로 알아낸 사람은 독일 출신의 미국 물리학자 한스 베테였다. 2차대전 발발 직전인 1938년, 베테는 과학계가 풀지 못한 대표적 숙제였던 항성의 에너지 방출 메커니즘을 규명해 천체물리학의 토대를 놓았다. 여기에는 재미있는 일화가 있다. 젊은 베테가 이 사실을 논문으로 발표하기 전, 애인과 바닷가에서 데이트했는데, 그녀가 서녘 하늘을 가리키며 말했다. “어머, 저 별 좀 봐. 정말 예쁘지?” 그러자 베테는 으스대면서 이렇게 말했다. “흠, 그런데 저 별이 왜 빛나는지 아는 사람은 이 세상에서 나뿐이지.” 베테가 32살 때 일이다. 물론 나중에 이걸로 논문을 써서 노벨 물리학상을 받았다. 20세기 물리학계에서 '최후의 거인'으로 불리던 베테는 몇 년 전 향년 99세로 타계했다. 만년의 그는 성자(세인트)의 풍모를 보였다고 전한다. 별들의 생로병사 새로 태어난 별들은 크기와 색이 제각각이다. 고온의 푸른색에서부터 저온의 붉은색까지 걸쳐 있다. 항성의 밝기와 색은 표면 온도에 달려 있으며, 근본적인 요인은 질량이다. 질량은 보통 최소 태양의 0.085배에서 최대 20배 이상까지 다양하다. 큰 것은 태양의 수백 배에 이르는 초거성도 있다. 지름 수백만 광년에 이르는 수소 구름이 곳곳에서 이런 별들을 만들고 하나의 중력권 내에 묶어둔 것이 바로 은하이다. 지금도 우리 은하의 나선팔을 이루고 있는 수소 구름 속에서는 아기 별들이 태어나고 있다. 말하자면 수소 구름은 별들의 자궁인 셈이다. 이렇게 태어난 별들은 맨 처음 수소를, 그다음으로는 헬륨, 네온, 마그네슘 등등, 원소번호 순서대로 원소들을 태우는 핵융합으로 에너지를 만들면서 짧게는 몇백만 년에서, 길게는 몇백억 년까지 산다. 그리고 별의 내부에는 무거운 원소 층들이 양파껍질처럼 켜켜이 쌓인다. 핵융합 반응은 마지막으로 별의 중심에 철을 남기고 끝난다. 철보다 더 무거운 원소를 만들어낼 수는 없기 때문이다. 별의 종말을 결정하는 것은 단 하나인데, 바로 그 별의 질량이다. 작은 별들은 조용한 임종을 맞지만, 태양보다 2,3배 이상 무거운 별들에게는 매우 다른 운명이 기다리고 있다. 이러한 별들은 속에서 핵 융합이 단계별로 진행되다가 이윽고 규소가 연소해서 철이 될 때 중력붕괴가 일어난다. 이 최후의 붕괴는 참상을 빚어낸다. 초고밀도의 핵이 중력붕괴로 급격히 수축했다가 다시 강력히 반발하면서 장렬한 폭발로 그 일생을 마감하는 것이다. 이것이 이른바 바로 수퍼노바(Supernova), 곧 초신성 폭발이다. 거대한 별이 한순간에 폭발로 자신을 이루고 있던 온 물질을 우주공간으로 폭풍처럼 내뿜어버린다. 수축의 시작에서 대폭발까지의 시간은 겨우 몇 분에 지나지 않는다. 수천만 년 동안 빛나던 대천체의 임종으로서는 지극히 짧은 셈이다. 이때 태양 밝기의 수십억 배나 되는 광휘로 우주공간을 밝힌다. 빛의 강도는 수천억 개의 별을 가진 온 은하가 내놓는 빛보다 더 밝다. 우리은하 부근이라면 대낮에도 맨눈으로 볼 수 있을 정도로, 초신성 폭발은 우주의 최대 드라마다. 그러나 사실은 신성이 아니라 늙은 별의 임종인 셈이다. 어쨌든 장대하고 찬란한 별의 여정은 대개 이쯤에서 끝나지만, 그 뒷담화가 어쩌면 우리에게 더욱 중요할지도 모른다. 삼라만상을 이루고 있는 92개의 자연 원소 중 수소와 헬륨 외에는 모두 별 속에서 만들어진 것이다. 이처럼 별은 우주의 주방이라 할 수 있다. 금이 철보다 비싼 이유 그럼 철 이외의 중원소들은 어떻게 만들어졌나? 바로 초신성 폭발 때 엄청난 고온과 고압으로 순식간에 만들어진 것이다. 이것이 바로 초신성의 연금술이다. 연금술사들이 그토록 염원하던 연금술은 초신성 같은 대폭발이 없이는 불가능한 것이다. 지구상에서는 이루어질 수 없는 일을 가지고 그들은 숱한 고생을 한 셈이다. 그중에는 인류 최고의 천재 뉴턴도 끼어 있다. 사실 뉴턴은 수학이나 물리보다 연금술에 더 많은 시간과 정력을 쏟아부었다고 한다. 초신성 폭발 때 순간적으로 만들어지는 만큼 중원소들은 많이 만들어지지는 않는다. 바로 이것이 금이 철보다 비싼 이유다. 당신의 손가락에 끼어져 있는 금은 두말할 것도 없이 초신성 폭발에서 나온 것으로, 지구가 만들어질 때 섞여들어 금맥을 이루고, 그것을 광부가 캐어내 가공된 후 금은방을 거쳐 당신 손가락에 끼어진 것이다. 이처럼 적색거성이나 초신성이 최후를 장식하면서 우주공간으로 뿜어낸 별의 잔해들은 성간물질이 되어 떠돌다가 다시 같은 경로를 밟아 별로 환생하기를 거듭한다. 말하자면 별의 윤회다. 별과 당신의 관계 그런데 이보다 더 중요한 것은, 인간의 몸을 구성하는 모든 원소들, 곧 피 속의 철, 이빨 속의 칼슘, DNA의 질소, 갑상선의 요드 등 원자 알갱이 하나하나는 모두 별 속에서 만들어졌다는 사실이다. 수십억 년 전 초신성 폭발로 우주를 떠돌던 별의 물질들이 뭉쳐져 지구를 만들고, 이것을 재료삼아 모든 생명체들과 인간을 만든 것이다. 우리 몸의 피 속에 있는 요드, 철, 칼슘 등은 모두 별에서 온 것들이다. 이건 무슨 비유가 아니라, 과학이고 사실 그 자체다. 그러므로 우리는 알고 보면 어버이 별에게서 몸을 받아 태어난 별의 자녀들인 것이다. 말하자면 우리는 별먼지로 만들어진 ‘메이드 인 스타(made in stars)'인 셈이다. 이게 바로 별과 인간의 관계, 우주와 나의 관계인 것이다. 이처럼 우리는 우주의 일부분이다. 그래서 우리은하의 크기를 최초로 잰 미국의 천문학자 할로 섀플리(1885~1972)는 이렇게 말했다. ‘우리는 뒹구는 돌들의 형제요 떠도는 구름의 사촌이다’. 우리 선조들이 말한 물아일체(物我一體)이다. 인간의 몸을 구성하는 원자의 2/3가 수소이며, 나머지는 별 속에서 만들어져 초신성이 폭발하면서 우주에 뿌려진 것이다. 이것이 수십억 년 우주를 떠돌다 지구에 흘러들었고, 마침내 나와 새의 몸속으로 흡수되었다. 그리고 그 새의 지저귀는 소리를 별이 빛나는 밤하늘 아래서 내가 듣는 것이다. 별의 죽음이 없었다면 당신과 나 그리고 새는 존재하지 못했을 것이다. ​우주공간을 떠도는 수소 원자 하나, 우리 몸속의 산소 원자 하나에도 백억 년 우주의 역사가 숨 쉬고 있는 것이다. 따지고 보면, 우리 인간은 138억 년에 이르는 우주적 경로를 거쳐 지금 이 자리에 존재하게 된 셈이다. 이처럼 우주가 태어난 이래 오랜 여정을 거쳐 당신과 우리 인류는 지금 여기 서 있는 것이다. 생각해보면, 우주의 오랜 시간과 사랑이 우리를 키워온 것이라 할 수 있다. 이런 마음으로 오늘 밤 바깥에 나가 하늘의 별을 보라. 저 아득한 높이에서 반짝이는 별들에 그리움과 사랑스러움을 느낄 수 있다면, 당신은 진정 우주적인 사랑을 가슴에 품은 사람이라 할 수 있다. 평생 같이 별을 관측하다가 나란히 묻힌 어느 두 아마추어 천문가의 묘비에 이런 글이 적혀 있다 한다. “우리는 별들을 무척이나 사랑한 나머지 이제는 밤을 두려워하지 않게 되었다” 이광식 통신원 joand999@naver.com

내년이면 하늘에 떠있는 세계에서 가장 큰 항공기를 구경할 수 있을 것 같다. 최근 '하늘나는 엉덩이' 라는 별칭이 붙은 특이한 모습의 항공기가 영국언론에 공개돼 관심을 끌고있다. 현재 영국 베드퍼드셔에 위치한 격납고에서 '하늘나는 꿈'을 꾸고있는 이 항공기의 이름은 '에어랜더 10'(Airlander 10). 지난 2010년 부터 'HAV304' 라는 이름으로 제작 중이던 이 항공기는 영국 정부의 예산 삭감으로 개발이 지지부진하다 최근 예산을 새로 지원받아 본격적으로 닻을 올렸다. 실제 엉덩이를 닮은 듯 다소 우스꽝스러워 보이는 이 항공기는 그러나 제원과 성능은 막강하다. 길이가 무려 91m로 세계에서 가장 큰 항공기인 에어랜더는 헬륨가스를 이용하기 때문에 비용이 매우 저렴하고 활주로도 필요없다. 영국 정부가 이 항공기를 개발하는 이유는 명확하다. 바로 친환경적이면서도 화물 비용이 매우 싸다는 것. 에어랜더는 시속 148km 속도로 총 9톤의 화물을 싣고 3주 간 하늘에 떠있을 수 있다. 헬리콥터로 화물을 나르는 것 보다 10-20% 정도 비용이 저렴하다는 것이 제작사 측의 설명. 제작사인 HAV 측은 "아프리카 등 접근하기 어려운 곳에 효과적으로 구호물자 등의 운송이 가능하며 관광용 등 다양한 활용이 가능한 기체" 라면서 "오랜시간 하늘에 떠 있을 뿐 아니라 소음도 거의 나지 않는 친환경 항공기" 라고 밝혔다. 이어 "차후 최대 200톤의 화물까지 운송할 수 있는 항공기로 개발해 나갈 것" 이라고 덧붙였다. 사진=게티이미지/멀티비츠 이미지　　　　 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

우리는 은하에 살고 있다. 더 정확히 말하자면, 우리은하에 살고 있다. 밤하늘에 동서로 길게 누워 가는 빛의 강. 이 은하수를 일컬어 서양에서는 밀키 웨이(milky way)라 하고, 우리나라에서는 미리내라고 불렀다. 태양계가 있는 우리은하를 그래서 미리내 은하라고도 한다. 그러니까 은하수는 고유명사이고, 은하는 보통명사로 서로 다른 말임을 알 수 있다. 지금은 은하수가 엄청 많은 별들의 띠라는 것이 상식이 되었지만, 인류가 그 사실을 안 것은 사실 400년 밖에 되지 않았다. 그것이 별들의 집단이라는 사실을 최초로 인류에게 보고한 사람은 1610년 자작 망원경으로 관측한 갈릴레오 갈릴레이였다. 가운데가 약간 도톰한 원반 꼴인 우리은하의 크기는 지름이 약 10만 광년으로, 늙고 오래 된 별들이 공 모양으로 밀집한 중심핵(Bulge)이 있는 팽대부와 그 주위를 젊고 푸른 별, 가스, 먼지 등으로 이루어진 나선팔이 뻗어나와 있다. 그 외곽에는 주로 가스, 먼지, 구상성단 등의 별과 암흑물질로 이루어진 헤일로(Halo)가 은하 주위를 감싸고 있으며, 이 안에 약 3000억 개의 별들이 중력의 힘으로 묶여 있다. 태양 역시 그 3000억 개 별 중의 하나일 따름이다. 태양은 우리은하의 중심으로부터 은하 반지름의 2/3쯤 되는 거리에 있으며, 나선팔 중의 하나인 오리온 팔의 안쪽 가장자리에 있다. 그렇다면 은하수는 왜 띠처럼 보이는 걸까? 그 해답은 우리은하가 옆에서 보면 프라이팬 위에 놓인 계란 프라이와 흡사한 원반 꼴을 하고 있다는 데 있다. 은하 중심에서 2만 3000광년쯤 떨어진 변두리에 있는 태양계는 은하 중심을 보며 공전하므로, 지구에서 볼 때 7만 광년 거리의 중첩된 중심부와 먼 가장자리 별들이 그처럼 밝은 띠로 보이는 것이다. 또, 은하수가 천구를 거의 똑같이 나누고 있다는 사실에서 우리는 태양계가 은하면에서 그리 멀리 떨어져 있지 않다는 것을 알 수 있다. 하지만 이 모든 사실보다 우리의 관심을 끄는 것은 우리은하가 지금 이 순간에도 무서운 속도로 팽이처럼 돌고 있다는 사실이다. 미국 국립전파천문대의 최근 관측 결과에 따르면, 우리은하의 회전속도는 자그마치 초당 270km나 되며, 한 바퀴 도는 데는 2억 2500만 년이 걸린다. 은하가 지금 우리가 있는 위치에서 한 바퀴 전이었을 때는 공룡들이 지구를 점령하고 있을 무렵이었다. 우주 탄생 직후에 태어나 거의 우주 나이와 맞먹는 우리은하는 130억 년이 넘게 이러한 뺑뺑이 운동을 계속하고 있는 셈이다. 우리은하는 왜 돌까? 과학자들이 극대배열 전파망원경(VLBA)을 사용해 은하 나선팔에 있는 별들의 분만실을 집중적으로 관측했다. 여기서 일어나는 격렬한 가스 분자 운동은 강력한 라디오파를 발생시키는데, 이 ‘우주 분자 증폭기’를 측량 기준점으로 삼아 전 은하에 걸쳐 지도를 작성하면 은하 회전의 전모를 알 수 있는 것이다. 하지만 그렇다고 최초의 회전운동을 야기한 단서까지 알려주는 것은 아니다. 은하 회전에 대한 비밀을 알려면 아무래도 태고의 우주로 돌아가지 않으면 안된다. 오늘의 은하를 탄생시킨 당시, 어떤 물질들이 어떤 운동을 했던가를 알아내는 것이 관건이기 때문이다. 우주 생성 모델에 따르면, 태초의 우주공간에는 수소와 헬륨 구름만이 가득 차 있었음을 알려준다. 문제는 이 분자구름들이 우주공간에 균일하게 분포되어 있지 않고 지역에 따라 약간의 편차를 갖고 있었다는 데 있다. 이 편차에서 인력차가 발생해 물질들이 뭉쳐지기 시작했던 것이다. 물질이 뭉쳐지면 하나의 중심을 향해 원운동을 하게 된다. 그리고 점점 많이 뭉쳐질수록 각운동량 불변의 법칙에 따라 회전은 빨라지게 된다. 피겨 선수들이 회전할 때 팔을 오므리면 더 빨리 도는 것과 마찬가지다. 또 회전이 빠를수록 원반은 더 얇아진다. 이것 역시 공중에서 피자 반죽을 돌리는 것과 같은 이치다. 이리하여 중심에는 원시 은하 원반이 만들어지고, 원반 곳곳에서는 분자구름들이 뭉쳐져 가스 공을 만들게 된다. 이 가스 공 중심이 고압으로 온도가 올라가 1000만 도에 이르면 이른바 핵에너지가 발생하는 것이다. 이것이 바로 '스타 탄생'이다. 그리고 이러한 별들이 수없이 모여 하나의 은하를 완성한다. 하지만 최초의 각운동량은 여전히 남아 오늘날까지 우리은하를 초속 270km라는 맹렬한 속도로 돌리고 있는 것이다. 이렇게 볼 때, 은하를 따라 돌고 있는 우리는 따지고 보면 130억 년이 넘는 아득한 태고의 우주와 이어져 있는 존재라는 것을 알 수 있다. 우리 몸을 이루고 있는 수소, 산소 등 물질 역시 마찬가지다. 우리는 어느 날 하늘에서 뚝 떨어진 것이 아니라, 참으로 유서 깊은 존재이자 우주의 일부임을 실감할 수 있다. 이광식 통신원 joand999@naver.com

태양과 지구의 종말을 다룬 칼럼이 영국 서섹스 대학의 천문학자 줄리언 스커더 교수에 의해 '더 컨버세이션(The Conversation) '지에 발표되었다고 13일(현지시간) 스페이스닷컴이 보도했다. 지금까지 태양과 지구의 종말에 대한 가설은 여러 가지 있지만, 이 칼럼은 최신 이론에 바탕해서 전문가가 집필했다는 점에서 관심을 끌고 있다. 수 십 억 년 후면 태양은 적색거성으로 변해 우리 지구를 집어심킬 것이다. 그런데 이미 그 전에 지구는 어떤 생명체도 살 수 없는 염열 지옥으로 변할 것이다. 약 10억 년 후면 온도가 서서히 상승한 태양은 지구의 바닷물을 끓어오르게 할 것으로 보인다. 현재 태양은 '주계열성' 단계에 있는 항성이다. 이는 곧 태양이 항성 진화의 과정에서 가장 안정된 단계에 와 있다는 뜻이다. ​ 별 생애의 대부분을 차지하는 이 단계에서는 수소 핵융합으로 헬륨을 만들면서 에너지를 생산한다. 우리가 쓰는 태양 에너지는 모두 여기에서 나오는 것이다. 태양과 같은 질량의 별이 이 단계를 거치는 데는 약 80억 년 남짓 걸린다. 우리 태양계는 약 45억 년 전에 출발했다. 따라서 태양은 그 생애의 중반기에 와 있는 셈이다. -​별들도 죽는다 수소를 태워 헬륨을 만들면서 보내는 80억 년을 다 보내면 태양은 약간의 변화를 겪게 된다. 중심에 수소가 소진됨에 따라 헬륨만 남게 되는데, 문제는 태양 중심이 헬륨을 태울 만큼 고온 고압이 아니라는 점이다. 별은 물질을 중심으로 끌어당기는 중력과 별이 생산하는 에너지가 균형을 이룸으로써 일정한 구 형태를 유지한다. 그런데 별의 중심에서 더 이상 에너지를 생산할 수 없으면 이 균형이 무너져 중력이 지배적인 힘이 된다. ​ 그 결과 별 물질이 중심으로 급속히 추락하게 되는데, 이를 중력 붕괴라 한다. 그러면 중심에 압력이 치솟아 마침내 헬륨 핵을 둘러싼 얇은 수소 껍질에 불이 붙게 된다. 이것이 바로 '적색거성'으로 가는 신호탄이다. 별의 중심에 압력이 차오르면 외부로 영향을 미쳐 별의 외각층을 부풀어오르게 한다. 헬륨 핵을 둘러싼 수소 껍질이 불타기 시작하면 태양의 밝기는 눈에 띄게 증가하고 태양의 부피도 커진다. 그리고 태양 표면의 온도는 낮아져 희고 붉은 고온의 상태를 오가게 된다. 이리하여 태양은 그 전에 비해 더 밝고, 더 붉고, 더 덩치 큰 별이 되는데, 이런 별을 가리켜 '적색거성'이라 한다. -지구는 염열 지옥으로 태양이 적색거성으로 부풀 대로 부풀면 지구 행성이 온전치 못할 것이란 생각은 상식에 속한다. 부풀어오른 태양의 표면이 화성 궤도에까지 이를지도 모른다. 하지만 지구가 태양에 잡아먹히지는 않을 것이다. 태양이 부풀어 지구 궤도가 바깥으로 밀려나갈 것이기 때문이다. ​ 하지만 태양의 열기를 피하기에는 역부족으로, 그 자리에서 금세 숯덩이처럼 그을릴 것이다. 태양이 수소를 다 태우기도 전에 지구에는 심각한 변화가 나타나고, 지구상의 생명들은 고통 속으로 내동댕이쳐질 것이다. 태양은 수소를 태우는 동안 10억 년마다 밝기가 10%씩 증가하는데, 이는 곧 지구가 그만큼 더 많은 열을 받는다는 것을 뜻한다. 지구가 달아오르면 지표의 물이 증발하기 시작할 것이다. 이 무렵 지구는 골디락스 존(생명 서식 지역)의 행성에서 퇴출되는 대신 화성이 그 자리를 차지하게 될 것이다. ​태양의 밝기가 10% 증가하면 바닷물은 증발하기 시작하기 시작해 10억 년이 지나면 완전히 바닥을 드러낼 것이다. 이런 과정이 얼마나 빨리 진행될 것인가 하는 문제는 학자마다 설이 다르지만, 대부분의 모델은 물이 지표를 떠나 수증기 상태로 대기 중에 있게 될 것으로 보고 있다. 수증기는 강력한 온실 가스 역할을 한다. 따라서 지구의 온도는 급속이 올라가고, 바다는 더욱 빨리 증발되는 악순환의 고리를 만들게 된다. 그리하여 마침내 지표에는 물이 자취를 감추고 지구는 고온의 염열 지옥이 될 가능성이 높다. 지구가 이처럼 돌이킬 수 없는 상태에까지 도달하는 속도에 대해서는 모델마다 예측이 다르다. 어떤 모델은 고온의 행성과 암석, 바다, 지각판 사이의 상호작용이 더 빠른 시간 내에 지구를 건조시켜 10억 년 이전에 지구는 생명이 서식할 수 없는 곳이 될 것이라고 예측한다. 지구는 복잡한 시스템인 만큼 어떤 모델도 그 미래를 완벽히 에측하기는 힘들다. 하지만 이 지구상에 10억 년 이상 생명이 존재할 가능성이 없다는 점에서는 의견이 일치하고 있다. 하지만 미리부터 겁먹을 필요는 없다. 인류가 이 지구상에서 문명을 꾸러온 지는 고작 1만 년도 되지 않고, 100년도 채 못 사는 인간이 10억 년 뒤를 걱정한다는 것은 지나치게 앞선 염려일 수 있기 때문이다. 이광식 통신원 joand999@naver.com

미 항공우주국(NASA)의 태양활동 관측위성(SDO)이 지난 5년 동안 촬영한 태양 데이터를 3분짜리 동영상으로 편집돼 공개됐다. 지난달 19일(현지시간) 1억 번째 ‘작품’을 촬영하는 등 기념비적인 업적을 달성한 SDO는 장착된 네 개의 망원경으로 미국 상공 3만 6000km 고도의 정지궤도에서 10개의 다른 종류의 파장을 이용해 태양을 관측해왔다. 46억 년 전에 탄생한 태양은 99%의 물질이 수소와 헬륨 원자다(헬륨 역시 수소 4개가 합쳐져 만들어진 것이다). 그런데 그 원자 크기는 인간의 상상력을 초월할 정도로 작다. 대체 얼마나 작을까? 원자번호 1인 수소 원자의 경우, 1억 개를 한 줄로 죽 늘어세워도 그 길이는 1cm를 넘지 않는다. 1억이라면 어느 정도의 숫자일까? 탁구공을 1억 배 확대한다면 그 크기가 지구와 같아질 만큼 큰 숫자다. 그러니 원자가 얼마나 작은지는 상상력을 아무리 동원해도 이해하기 힘들다. 그렇다면 그 원자의 무게는 얼마나 되는가? 6*10^23개만큼 수소를 모아서 저울에 달면 1g이 나온다. 저 수소의 개수는 지구상의 모든 모래알 수보다 많은 것이다. 빅뱅 이후 태초의 우주공간을 가득 채운 물질이 바로 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 10^57개이다.　 이 숫자는 옛 인도 사람들이 갠지스 강의 모래알 수라고 말한 10의 52제곱인 항하사(恒河沙) 보다 10만 배나 많은 수이다. 그러니까 이 숫자만큼의 수소 원자 알갱이들이 모이면 저런 엄청난 태양이 만들어지는 것이다. 　이광식 통신원 joand999@naver.com

미 항공우주국(NASA)의 태양활동 관측위성(SDO)이 지난 5년 동안 촬영한 태양 데이터가 3분짜리 동영상으로 편집돼 공개됐다. 지난달 19일(현지시간) 1억 번째 ‘작품’을 촬영하는 등 기념비적인 업적을 달성한 SDO는 장착된 네 개의 망원경으로 미국 상공 3만 6000km 고도의 정지궤도에서 10개의 다른 종류의 파장을 이용해 태양을 관측해왔다. 46억 년 전에 탄생한 태양은 99%의 물질이 수소와 헬륨 원자다(헬륨 역시 수소 4개가 합쳐져 만들어진 것이다). 그런데 그 원자 크기는 인간의 상상력을 초월할 정도로 작다. 대체 얼마나 작을까? 원자번호 1인 수소 원자의 경우, 1억 개를 한 줄로 죽 늘어세워도 그 길이는 1cm를 넘지 않는다. 1억이라면 어느 정도의 숫자일까? 탁구공을 1억 배 확대한다면 그 크기가 지구와 같아질 만큼 큰 숫자다. 그러니 원자가 얼마나 작은지는 상상력을 아무리 동원해도 이해하기 힘들다. 그렇다면 그 원자의 무게는 얼마나 되는가? 6*10^23개만큼 수소를 모아서 저울에 달면 1g이 나온다. 저 수소의 개수는 지구상의 모든 모래알 수보다 많은 것이다. 빅뱅 이후 태초의 우주공간을 가득 채운 물질이 바로 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 10^57개이다. 이 숫자는 옛 인도 사람들이 갠지스 강의 모래알 수라고 말한 10의 52제곱인 항하사(恒河沙) 보다 10만 배나 많은 수이다. 그러니까 이 숫자만큼의 수소 원자 알갱이들이 모이면 저런 엄청난 태양이 만들어지는 것이다. 이광식 통신원 joand999@naver.com

우주에 존재하는 행성들은 두 부류로 나누어진다. 지구 같은 암석형 행성과 해왕성 같은 가스형 행성이 그것이다. 생명이 서식할 수 있는 행성은 물론 지구 같은 암석형 행성이다. 그런데 가스형 행성이 암석형 행성으로 바뀔 수도 있으며, 생명이 서식할 수 있는 세계가 될 수도 있다는 연구 결과가 최초로 나와 학계의 비상한 관심을 끌고 있다. 만약 이것이 사실로 증명된다면 생명 서식 행성에 대한 이론을 다시 정립해야 한다는 뜻이며. 우주에는 생명이 나타날 가능성이 훨씬 많아진다는 뜻이기도 하다. 이 연구를 진행하는 있는 사람은 미국 워싱턴 대학 박사과정 로드리고 루거이며, 지도교수는 로리 번스 박사다. 그들은 미니 해왕성으로 알려진 특이한 형태의 가스 행성을 연구 대상으로 삼았는데, 지구 질량의 약 10배가 되는 거대 가스 행성으로, 태양보다 작고 어두운 M 왜성의 둘레를 돌고 있다. 그것을 연구 대상으로 삼은 이유는 M 왜성이 '골디락스 존'(Goldilocks zone·생명가능 지대)으로 불리는 서식 가능 영역을 갖고 있기 때문이다. 천문학자들은 이러한 별들 주위의 골디락스 존에서 지구와 같은 행성이나 '슈퍼 지구'를 많이 발견할 것을 기대하고 있다. 그러한 행성에서 생명이 살 수 있는가를 알아내는 것이 무엇보다 중요한 과제이기 때문이다. 이러한 행성계에 미니 해왕성은 대개 모성에서 멀리 떨어진 궤도에 자리잡게 된다. 따라서 많은 수소와 헬륨 가스가 얼음 분자와 결합하여 얼음과 암석으로 된 핵을 만들며, 행성 주위에는 두터운 대기층을 형성하게 된다. "그런 행성들은 일반적으로 춥고 얼어붙은 세계로 생명이 살 수가 없지만, 행성의 궤도가 고정되어 있는 것은 아니다" 라고 루거는 설명한다. 모항성의 중력으로 인해 행성 위치가 중심 지역으로 접근할 수도 있다는 설명이다. 그렇게 해서 미니 해왕성이 모성의 골디락스 존 안으로 들어오게 되면 더욱 많은 X선과 자외선 복사에 노출되게 된다. 이는 곧 대기층의 가스가 우주공간으로 탈출하는 사태를 가져오며, 그 결과 수소가 없는 암석형 행성으로 탈바꿈하게 된다는 것이다. 그런 행성은 중심에 많은 양의 얼음이 있기 때문에 표면에 많은 물을 가질 수가 있다고 설명하는 루거는 "행성이 서식 가능 영역에 들어가면 얼음은 녹아 바다를 이루게 된다"라고 밝혔다. 바다는 생명 탄생의 전제 조건이다. 반스 박사와 루거는 생명 서식 가능 행성이 되기 위해서는 그밖에도 많은 조건이 구비되어야 한다고 강조하면서, 그중 하나가 생명체 유지에 필수적인 대기가 충분히 행성을 둘러싸고 형성되어야 하는 것이라고 밝힌다. 또 하나의 조건은 단순한 시기의 문제다. 만약 행성이 형성되는 과정에서 수소와 헬륨의 너무 늦게 증발되면 가스가 행성을 둘러싸서 암석형 행성이 만들어지지 않게 된다. 그와 반대로 수소가 너무 빨리 발산되어버리면 온실효과를 상실하게 되어 모든 물 분자는 우주로 달아나고 만다. "행성이 대기를 가질 수 있는 최저선이 바로 미니 해왕성이 지구형 행성으로 진화하는 과정으로, M 왜성 주위에서 이러한 생명 서식 가능 행성이 태어날 수 있다는 것"이라고 루거는 설명한다. 정말 그러한 행성에서 생명이 나타날 수 있을까? 앞으로의 연구가 그에 대한 답을 내놓을 것으로 보인다. 이광식 통신원 joand999@naver.com