천문학자들이 역사상 우주 최대 영역을 포괄하는 이미지를 만들어내는 데 성공했다. 그 방법은 심우주를 찍은 약 7500개의 이미지를 모자이크처럼 짜깁기해 한 장의 사진에 담아낸 것으로, 시간에 따른 거의 모든 형태의 은하들을 포함하고 있어 가히 ‘우주의 역사책’이라 할 만한 것이라는 평가를 받고 있다. 허블 레거시 필드(Hubble Legacy Field·HLF)라고 불리는 이 모자이크는 아무것도 없는 듯 보이는 검은 하늘을 촬영해 우주 깊은 곳에 숨어 있는 수천, 수만 개의 은하를 찾아내 포함시켰다. 미 항공우주국(NASA)의 설명에 따르면, 모자이크는 우주의 가장 먼 전망을 제공하는 ‘허블 딥필드'(1995년)와 ‘허블 울트라 딥필드'(2002년), '익스트림 딥 필드'(XDF·2012년) 등 16년 간에 걸친 3차례의 ’딥 필드‘ 관측치를 결합한 것이다. “이전의 조사보다 영역이 더 넓어졌으므로 우리는 허블이 만든 가장 큰 데이터 세트에서 훨씬 더 먼 은하를 수확하고 있다”고 밝힌 연구팀 리더 샌타크루즈 캘리포니아 대학의 가스 일링워스는 “이 한 장의 이미지에는 우주에서 은하 성장의 완전한 역사를 '유아'에서부터 성숙한 ’성인‘으로 성장할 때까지 전 과정을 포함하고 있다”고 설명했다.이미지에는 26만 5000개의 은하가 포함되어 있으며 138억 년 우주의 역사 중 133억 년 이상을 담고 있다. 모자이크에 잡힌 은하계 중 일부는 빅뱅 이후 불과 5억 년, 우주가 아직 젊고 행성이 막 형성되기 시작한 무렵의 것으로, 우주의 팽창을 더 깊이 연구하는 데 도움을 줄 것으로 천문학자들은 믿고 있다. NASA의 성명서에 따르면, 새로운 모자이크는 이전의 심우주 이미지에서 볼 수 있는 은하 개수에 비해 약 30배에 달하는 은하들을 담고 있다. 모자이크에는 자외선에서 근적외선에 이르는 영역의 허블 이미지가 포함되어 있어 긴 시간의 흐름에 따른 다양한 은하 형태를 자세히 살펴볼 수 있다. 또한 여기에는 은하 충돌이나 합병의 잔재가 포함되어 있다. 이 정보는 시간이 지남에 따라 은하가 어떻게 변하는지, 또 어떻게 형태를 만들어가는지를 알 수 있는 실마리를 제공해준다.　​ 1990년 허블 우주 망원경이 발사되기 전에는 천문학자들이 관측할 수 있는 한도는 최대 70억 광년 떨어진 거리의 은하에 불과했다. 이는 138억 년 우주의 역사에서 약 절반에 해당하는 영역에 지나지 않는다. 천문학자들은 미래의 망원경이 취역할 때까지 이 새로운 우주의 초상을 뛰어넘는 이미지는 나오지 않을 것이으로 보고 있다. 차세대 망원경으로는 NASA의 광역적외선탐사망원경(WISE·Wide-Field Infrared Survey Explorer)과 제임스웹 우주망원경이 준비 중에 있다. 이광식 칼럼니스트 joand999@naver.com　

오늘도 하늘에서 빛나는 태양의 최후는 어떤 모습일까? 50억 년 후 태양의 마지막 모습을 엿볼 수 있는 천체사진이 미 항공우주국(NASA) ‘오늘의 천문사진’(APOD) 5월 1일자(현지시간)에 게시되어 우주 마니아들의 눈길을 끌고 있다. 고양이눈처럼 보인다고 하여 ‘고양이눈 성운’이라는 별명을 얻은 NGC 6543 성운은 보는 이에 따라 거대한 우주의 소라껍질처럼 보이는 용자리의 아름다운 행성상 성운이다. 거리는 약 3000광년이다. ​태양과 비슷한 크기의 별이 생애의 마지막 단계에 이르면 외곽층을 이루는 별 껍질이 우주공간으로 탈출하여 이처럼 동심원 형태의 가스 고리를 만들어낸다. 말하자면 별이 죽어가는 순간 들려주는 백조의 노래라고도 할 수 있다. 이런 성운에 행성상 성운이란 이름이 붙은 것은 망원경이 없던 옛날 천문학자들이 마치 행성처럼 보인다고 하여 붙인 이름일 뿐, 사실 행성하고는 전혀 상관이 없는 천체다. 별들도 태어나서 살다가 죽은 것은 인간과 다를 바가 없지만, 그 임종의 모습이 다 같지는 않다. 무엇이 별들의 운명을 결정하는가? ​바로 덩치다. 즉, 별의 질량이 그 별의 운명을 결정짓는 것이다. 태양보다 수십 배 큰 별은 장렬한 폭발로 그 삶을 마감한다. 초신성 폭발이다. 반면, 태양 같은 작은 별들은 비교적 조용히 생을 마감한다. 별이 핵융합으로 중심핵에 있던 수소가 바닥나면 핵융합의 불길은 그 외곽으로 옮겨가고, 별의 바깥층이 크게 가열되어 팽창하기 시작하는데, 이때 별의 표면온도가 떨어져 붉은색을 띠게 된다. 이른바 적색거성이 되는 것이다. 그리고 별의 표면층이 중력을 벗어나 우주공간으로 탈출하기 시작하고, 별 속에서 진행되던 핵융합이 멈춤에 따라 별은 스스로의 중력을 지탱하지 못하고 수축하기 시작한다. 태양 정도 크기의 별은 지름이 대략 100분의 1 이하로 수축되어 지구 크기 정도로 줄어든다. 고양이눈 성운의 아름답고 복잡한 구조가 대략 대칭적인 모습을 띠고 있음을 알 수 있는데, 이런 복잡한 구조가 어떻게 형성되는지는 아직 잘 알려져 있지 않다. 위 사진은 하블 우주망원경과 찬드라 X-선 망원경 데이터를 디지털로 합성해 만든 것이다.너비 1광년에 이르는 이 아름다운 성운은 50억 년 후 우리 태양이 어떤 운명을 맞을 것인가를 보여주는 샘플이라고도 할 수 있다. 이 성운 한가운데 있는 별은 백색왜성으로 그전 별의 속고갱이라 할 수 있는데, 약 1000년 전에 자신의 겉 표면을 우주공간으로 날려버리고 저 같은 성운을 형성한 것이다. 앞으로 50억 년 후면 수소를 다 태운 우리 태양도 바깥껍질이 떨어져나가 이와 비슷한 행성상 성운을 만들 것이고, 나머지 중심부분은 수축하여 지구 크기의 백색왜성이 될 것이다. 그때가 되면 수성과 금성은 부풀어오른 태양 적색거성의 불길 속으로 들어가게 될 것이고, 지구는 바다와 대기가 증발하여 우주공간으로 날아가고 지각은 녹아내릴 것이다. 그리고 태양의 행성상 성운은 나선성운과 같은 아름다운 우주 쇼를 펼치다가 몇만 년 후면 완전히 소멸할 것이다. 하지만 걱정할 필요는 없다. 이런 일은 몇십억 년 후에나 일어날 테니까. 하지만 여러분은 지금 태양의 50억 년 후 운명을 본 것이나 진배없다. 우주의 법칙은 냉엄하니까. 그러니 오늘 지구가 티끌처럼 날려 사라진다 해도 내일 우주에는 아무 변화도 없을 것이다. 철학자들은 이를 천지불인(天地不仁)이라 한다. 이광식 칼럼니스트 joand999@naver.com　

10년 뒤 지구를 스쳐지나갈 것으로 예측되는 커다란 소행성 하나를 이미 과학자들은 주시하고 있는 것으로 전해졌다. 2일(이하 현지시간) 미국 CNN 등 외신에 따르면, 과학자들은 지난달 30일 오후 미국 워싱턴DC 근교 메릴랜드대(칼리지파크)에서 개최 중인 행성방위회의에서 오는 2029년 4월 13일 지구에 최대로 접근하는 ‘99942 아포피스’(이하 아포피스)라는 이름을 지닌 한 소행성을 관측해서 어떻게 과학적으로 활용할지 논의했다. 지금으로부터 6년 전인 2013년 1월, 지구 옆 약 145만㎞까지 접근한 아포피스는 2004년 발견됐다. 당시 천문학자들은 이 소행성이 오는2029년 지구와 충돌할 확률이 2.7%에 이른다고 발표해 많은 이들의 관심을 끌었다.이후 천문학자들은 아포피스에 관한 연구를 거듭해 지름 340m로 추정되는 이 소행성이 2029년 지구 옆 3만1000㎞까지 접근한다는 예측 결과를 내놨다. 이는 현재 지구 주위를 공전하는 일부 인공위성 만큼 가까운 것이지만, 궤도상 충돌 확률은 현재 10만 분의 1 미만으로 사실상 없는 것이나 다름없다. 그렇지만 이렇게까지 가까이 다가오는 대부분의 소행성보다 훨씬 더 큰 아포피스의 대접근은 지구위협소행성을 자세히 연구할 특별한 기회를 줄 것이라고 NASA는 말한다. 이날 아포피스를 주제로 열린 제3차 본회의에서 주최자를 맡은 NASA 제트추진연구소(JPL)의 레이더 학자 마리나 브로조비치 박사는 앞서 NASA 홈페이지를 통해 공개된 소식지를 통해 “2029년 아포피스 대접근은 과학에 놀라운 기회가 될 것”이라고 말했다. 또 브로조비치 박사는 “우리는 광학망원경과 레이더망원경으로 아포피스를 관측할 것”이라면서 “레이더망원경 관측으로 우리는 소행성의 표면을 자세히 들여다 볼 수 있을 것”이라고 말했다. NASA에 따르면, 아포피스는 10년 뒤 이날 오후 6시 직전(이하 미국 동부 표준시) 대서양에서 가장 가까운 곳을 지날 것이다. 하지만 이 소행성은 이 시점보다 몇 시간 전부터 하늘에서 볼 수 있을 것이다. 아포피스는 남반구 밤하늘에서 처음 목격할 수 있는데 호주 동부 해안에 있는 관측자들에게 ‘첫 인사’를 건넬 것이다. 그 후 정오 세네시간 정도까지 적도 부근에 도달하기 위해 서쪽으로 이동하다가 오후 7시쯤 북아메리카대륙 상공을 지날 것이다. 이번에 아포피스가 지구에 충돌할 가능성은 거의 없지만, 이 대접근은 아포피스에 어떤 영향을 미칠 것이다. 이에 대해 브로조비치 박사와 함께 회의 주최를 맡은 JPL 근지구천체센터(CNEOS)의 천문학자 다비드 파노키아 박사는 “이미 우리는 아포피스가 지구와 가까워진 영향으로 궤도가 변하리라는 것을 알지만, 예측 모형은 소행성의 회전 방식을 바꿀 수 있고 그 표면에 작은 눈사태와 같은 변화가 있을 수 있다는 것을 보여준다”고 설명했다.또한 근지구천체센터(CNEOS)의 폴 초디스 센터장은 “아포피스는 지금까지 알려진 지구위협소행성(PHA) 약 2000개 가운데 하나”라면서 “2029년 근접 비행하는 아포피스를 관측함으로써 우리는 언젠가 행성 방위를 위해 사용할 중요한 과학적 지식을 얻을 것”이라고 말했다. 한편 아포피스의 이름은 고대 이집트 신화에 나오는 태양 신 라(La)의 숙적으로 혼돈과 어둠을 상징하는 뱀의 모습을 한 악의 신 아펩의 이름으로 영어식으로 따온 것으로 알려졌다. 사진=NASA 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

비밀에 싸여있는 미 공군의 무인 우주왕복선 X-37B가 임무를 안고 지구를 떠난 지 600일을 돌파했다. 지난 30일(현지시간) 미국 과학매체 스페이스닷컴은 X-37B가 이날 부로 600일 넘게 지구를 선회하고 있다고 보도했다. 중국과 러시아 등이 촉각을 곤두세우고 있는 X-37B는 보잉사가 제작한 기체로 전체길이 8.8m, 높이 2.9m, 날개 길이는 4.6m로 과거 미 항공우주국(NASA) 우주왕복선의 축소판처럼 보인다. 현재 지구 저궤도와 고궤도를 넘나들며 모종의 임무수행 중인 X-37B는 지난 2017년 9월 7일 플로리다의 NASA 케네디 우주센터에서 스페이스X 팰콘 9 로켓에 실려 발사됐다. 이에대해 미 공군 측은 "X-37B의 주요 목표는 우주에서 재사용을 시험하고 지구로 돌아오는 운영 실험"이라고 밝히고 있지만 이 말을 곧이곧대로 믿는 사람은 없다.임무와 목적, 비행시간 등이 모두 비밀에 부쳐져 있는 X-37B가 우주로 나간 것은 이번이 벌써 다섯번 째다. 지난 2010년 4월 22일 첫 발사된 X-37B는 각각 224일, 468일, 675일, 718일을 우주에 머물다 귀환했다. 물론 이번에는 과거보다 더 오래 머물 것으로 예측되지만 미 공군은 여전히 ‘모르쇠 전략’을 취하고 있다. 보도에 따르면 X-37B는 각 임무 때마다 로봇팔이 장착된 화물 적재 칸에 뭔가를 싣고 우주로 나갔다. 이번 임무에서는 미 공군의 공표로 ‘첨단 구조상 내장형 열 분산기-II’(ASETS-II·Advanced Structurally Embedded Thermal Spreader II)라는 장비가 실린 사실이 알려졌다. 미 공군연구소가 개발한 이 장치는 장기간 우주 환경에서 실험용 전자장치 등을 시험할 수 있다.　　그러나 X-37B의 임무는 순수한 실험에만 국한된 것은 아닌 것으로 보인다. X-37B의 관제 임무는 콜로라도 주(州) 슈리버 공군기지에 주둔 중인 제3우주실험대대(3rd SES·3rd Space Experimentation Squadron)가 맡고 있다. 이 대대의 임무가 인공위성 등에 관한 정보 등을 수집한다는 점에서 X-37B가 우주 궤도에서 어떤 임무를 수행하고 있을지 짐작할 수 있다. 이에대해 군사 전문가들은 X-37B가 군사정찰이나 적국의 스파이 위성 파괴, 인공위성 포획, 심지어 우주 폭격기라는 주장도 내놓고 있다. 미국과학자연맹(FAS)의 정부기밀 전문가 스티븐 애프터굿은 과거 인터뷰에서 “미 정부는 민감한 정보에 대한 욕구가 끝이 없다”면서 “X-37B의 타깃은 아마도 북한과 중동 등일 것”이라고 추측했다. 이어 “미 정부는 강력한 첩보위성들을 가지고 있지만 그 궤도 때문에 한계가 있다”면서 “이에 비해 X-37B는 궤도의 한계를 벗어날 수 있는 다재다능한 기체”라고 덧붙였다. 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

인류를 파멸로 이끌 수도 있는 소행성이 지구에 충돌하는 이야기는 공상과학(SF) 영화 속에만 나오는 것이 아니라고 미국항공우주국(NASA)의 총책임자 짐 브리든스틴 국장이 말했다. 29일(현지시간) 미국 수도 워싱턴DC 근교 메릴랜드대(칼리지파크)에서 열린 ‘2019 행성방위회의’(PDC)에서 브리든스틴 국장은 왜 인류가 지구에 충돌할 가능성이 거의없는 소행성을 막기 위해 대비를 해야만 하는지에 관해 설명했다. 국제우주인연합(IAA)이 주관하는 이 회의는 2년 단위로 열리는데 2017년에는 일본 도쿄에서 개최됐다. 이미 지난주 NASA는 소행성이 지구에 충돌하는 상황을 대비하는 구체적인 시나리오를 마련해 지구방어 도상훈련을 진행한다고 밝힌 바 있다. 이 모의훈련에는 NASA뿐만 아니라 미국의 재해대책과 위기관리를 담당하는 연방재난관리청(FEMA) 등 연방정부 부처와 우주과학 관련 기관 그리고 유럽우주국(ESA)을 비롯한 NASA 협력기관 대표들도 참여할 예정이다.이날 브리든스틴 국장은 “우리는 사람들에게 대비 훈련이 절대 할리우드 영화에 관한 일이 아님을 이해시켜야 한다”면서 “이런 대비는 궁극적으로 우리의 지구를 지키기 위한 길”이라고 설명했다. 또 그는 소행성 충돌을 대비해야만 하는 증거로 2013년 2월 러시아 우랄산맥 첼랴빈스크 상공에서 거대 소행성이 폭발했던 사례를 지목했다. 이 사례는 1908년 퉁구스카 소행성 폭발 사건 이후 1세기여 만에 최대 규모였다. 이 폭발로 인한 충격파 탓에 1600여 명이 다쳤는데 이는 원자폭탄 20여 개분의 폭발력으로 추정된다. 물론 이런 사건은 보통 60년에 1회 주기로 일어나는 것으로 추정되고 있지만, 지난 100년 동안 이런 사례가 이미 세 차례나 일어났다고 브리든스틴 국장은 지적했다. 또한 이와 같은 생각의 선에 따라 첼랴빈스크 소행성 규모의 또 다른 소행성이 지구에 도달하는 사례는 우리의 일생 중 일어날 수 있다고 그는 주장했다. 이와 함께 NASA는 현재 지름 140m 이상의 근지구소행성 90% 이상을 발견하는 것이 목표인데 이런 소행성은 지구에 충돌할 경우 미 한 개주(州)가 파괴될 정도로 치명적인 피해를 일으킬 수 있다면서 현재 발견된 비율은 3분의 1 정도라고 설명했다. NASA는 소행성으로부터 지구를 지키기 위한 모의실험으로 오는 2021년 6월 일론 머스크의 스페이스X와의 협업으로 팰컨 9 로켓을 통해 특별한 우주선을 쏘아 올릴 예정이다.이른바 ‘다트’(DART·Double Asteroid Redirection Test)로 알려진 이 임무는 길이 2.4m의 우주선을 지구에서 약 1100만 ㎞ 떨어진 소행성 디디모스 쪽으로 보내 충돌시켜 그 궤도를 조금 바꾸는 것이 목표다. 사실 디디모스는 한 쌍으로 된 소행성으로, 지름 780m의 디디모스A와 지름 160m의 디디모스B로 이뤄져 있다. 이 중 디디모스B는 디디모스A를 공전하고 있어 디디문으로, 디디모스A는 단순하게 디디모스라고도 불리는데, NASA는 이번 다트 우주선을 디디모스B에 충돌시킬 계획이다. 과학자들이 이런 소행성에 충돌 시험을 하기로 한 이유는 시험을 진행해도 지구에 위협이 되지 않는다고 판단하기 때문이다. 한편 디디모스는 2년마다 지구에 근접하는데, 가장 가까웠던 시기는 지난 2003년으로 당시 거리는 약 718만㎞였다. 이는 지구에서 달까지 거리보다 약 18배 먼 거리다. 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

머나먼 화성 땅에서 영면에 들어간 탐사로봇 오퍼튜니티(Opportunity)가 15년 간 '굴러온 길'이 이미지로 공개됐다. 지난 29일(현지시간) 미 항공우주국(NASA)은 오퍼튜니티의 고단했던 탐사 경로 지도를 홈페이지에 공개했다. 화성판 ‘월-E’라고 불릴만큼 그간 묵묵히 자신의 임무를 수행해왔던 오퍼튜니티는 지난 2004년 1월 24일 밤 화성 메리디아니 평원에 위치한 이글 크레이터 인근에 착륙했다.화성에 먼저 도착했던 대선배 소저너(Sojourner·1997년)와 20일 먼저 도착한 쌍둥이 형제 스피릿(Sprit)에 이어 사상 3번 째. 그러나 두 로봇이 착륙 후 각각 83일, 2269일 만에 작별을 고한 반면 오퍼튜니티는 예상을 훌쩍 뛰어넘어 지구 시간으로 15년 간 화성에서 활동했다. 흥미로운 점은 오퍼튜니티의 당초 기대수명이 90솔이라는 점. 솔(SOL)은 화성의 하루 단위으로 1솔은 24시간 37분 23초로 지구보다 조금 더 길다. 결과적으로 오퍼튜니티가 머나먼 화성 땅에서 예상보다 60배나 넘게 일한 것이다. 　그러나 오퍼튜니티의 생명도 화성의 모래폭풍에 사그라졌다. 지난해 5월 말 부터 불어온 화성의 강력한 모래폭풍 탓에 오퍼튜니티는 지난해 6월 10일 통제센터에 마지막 신호를 보낸 뒤 연락이 끊겼다. 당초 NASA 측은 오퍼튜니티가 모래폭풍으로 태양 빛이 차단돼 에너지원이 사라지자, 전력소모를 줄이기 위해 스스로 휴면상태에 들어간 것이라고 밝힌 바 있다. 그리고 지난 2월 12일 오후 NASA는 오퍼튜니티에 마지막 교신을 시도했지만 메시지를 받지못하자 결국 공식적으로 사망을 선고했다. 곧 사망 날짜는 이날, 무덤이 된 장소는 인내의 계곡(Perseverance Valley)인 셈이다. NASA에 따르면 그간 오퍼튜니티가 굴러다닌 거리는 총 45.16㎞다. 물론 오퍼튜니티가 화성 땅에 그냥 굴러만 다닌 것은 아니다. 그간 자신의 셀카를 포함 총 22만 5000장의 사진을 지구로 보내왔으며 이 데이터를 바탕으로 전문가들은 고대 화성에 물이 존재했다는 지질학적 증거를 찾아냈다. 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

수많은 우주의 '보석'이 촘촘히 박혀있는 환상적인 천체사진이 공개됐다. 지난 26일(현지시간) 미 항공우주국(NASA)은 허블우주망원경의 탐사용 고성능카메라(ACS)가 포착한 아름다운 성단의 모습을 사진으로 공개했다. 셀 수 없이 수많은 별들이 빽빽이 모여있는 이곳은 지구에서 약 6만 7000광년 떨어진 궁수자리에 위치한 '메시에 75'(혹은 NGC 6864)다. 지난 1780년 프랑스 천문학자 피에르 메셍이 처음 발견했으며 친구인 샤를 메시에가 자신의 천체목록에 수록해 메시에 75가 됐다. 우리은하에 속해있는 메시에 75는 40만 개 이상의 별들이 마치 공처럼 모여있어 구상성단(球狀星團·globular cluster)으로 분류된다. 특히나 사진에서 보여지듯 별들이 중력으로 촘촘히 모여있어 메시에 75는 '인구' 밀도가 가장 높은 성단 중 하나다. 메시에 75의 나이는 약 130억년, 지름은 134광년 그리고 밝기는 우리 태양의 18만배 정도다. 　 　 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

경기도가 북한발 미세먼지를 분석하고 대응방안을 모색하는 ‘대기 환경 포럼’을 다음 달 3일 수원 광교 차세대융합기술원에서 연다. 포럼은 환경산업체 및 유관기관, 민간단체 등 150여명이 참석한 가운데 대기 분야 전문가들이 발제한 3가지 주제발표와 종합토론이 진행될 예정이다. 여민주 이화여대 교수가 ‘북한 미세먼지 특성과 남한의 영향’, 김준 연세대 교수가 ‘위성 원격탐사로 살펴본 남북한 대기 질 분석’, 명수정 한국환경정책평가연구위원이 ‘북한의 환경과 환경 분야 남북협력 방안’을 주제로 각각 발표한다. 이어 장영기 수원대 교수가 좌장으로 조영민 경희대 교수, 김동영 경기연구원 연구위원, 김건 경기도 환경국장 등이 참여하는 토론이 열린다. 도는 이번 포럼에서 제시된 전문가들의 다양한 의견을 종합적으로 검토, 대북 환경협력 및 북한발 미세먼지 대응방안을 마련할 계획이다. 엄진섭 경기도 환경정책과장은 “문화, 체육 등 다양한 분야에서 남북 교류가 진행되고 있지만, 아직까지 환경분야에서는 남북 간 교류협력이 이뤄지지 못했다”라며 “남북환경협력을 통해 미세먼지 남북 공동대응 체계가 구축되는데 경기도가 선도적인 역할을 수행할 수 있도록 꾸준하게 준비해 나갈 것”이라고 말했다. 한편 2017년 환경부와 국립환경과학원, 미국 항공우주국(NASA)이 합동으로 한-미 협력 국내 대기 질 공동조사 결과, 국내 미세먼지 중 북한발 미세먼지 영향이 9%에 달하는 것으로 조사됐다. 이에 경기도는 미세먼지 문제에 남북이 공동으로 협력하고 대응할 수 있는 체계를 구축한다는 목표 아래 북한발 미세먼지를 줄이는 내용의 ‘북한 제조업체 연소시설 개선 기술협력’을 민선 7기 공약으로 제시한 바 있다. 김병철 기자 kbchul@seoul.co.kr

우주가 예상보다 약 9% 더 빠르게 팽창하고 있다는 연구 결과가 나왔다. 25일(현지시간) CNN 등에 따르면, 애덤 리스 존스홉킨스대 교수(물리·천문학)가 이끄는 연구팀이 허블 우주망원경의 새로운 관측자료를 분석해 이런 결과를 발표했다. ‘슈즈’(SH0ES·Supernovae, H0, for the Equation of State)로 불리는 이 연구팀은 허블 망원경을 통해 이웃 대마젤란은하(LMC)의 항성 70개에서 나오는 ‘빛’을 측정했다. 이들 별은 케페우스자리 델타별과 같은 변광 형태를 보여 이른바 케페이드변광성으로 불리는 맥동변광성으로, 밝기가 규칙적으로 변해 별이나 별이 속한 은하까지의 거리를 구할 수 있다. 이런 측정 방식은 우주 팽창 속도를 나타내는 허블상수(H0)를 구하는 데도 도움이 된다. 또한 연구팀은 관측자료를 칠레와 미국 그리고 유럽 연구팀의 공동 프로젝트 ‘아라우카리아’를 통해 수집한 자료와 하나로 묶어 분석했다. 이를 통해 이들 별의 진정한 밝기 변화를 알아낼 수 있었고 좀 더 정확한 우주 팽창 속도를 구할 수 있었다는 것이다. 물론 연구팀이 구한 새로운 허블상수 역시 가속팽창 우주론과 정확히 일치하지 않는다. 하지만 연구팀은 이번 연구로 이런 차이가 우연일 가능성을 3000분의 1에서 10만 분의 1로 줄였다고 말했다. 특히 이번 관측 결과는 지금까지 가장 적은 불확실도(1.9%)를 지닌다. 하지만 연구팀은 앞으로도 연구를 계속해 불확실도를 1%까지 줄일 계획이다. 이전까지 가장 정확한 허블상수는 2013년 유럽우주국(ESA)의 플랑크 위성을 통해 구한 것이었다. 자세한 연구 결과는 세계적인 학술지 ‘천체물리학저널’(ApJ·Astrophysical Journal) 최신호에 게재된다.사진=NASA 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

부채살처럼 퍼지는 유성우와 그 가운데 찍혀 있는 혜성, 그리고 단아한 북두칠성이 한 하늘에 모여 빚어낸 환상적인 밤하늘 풍경이 미 항공우주국(NASA)의 ‘오늘의 천문사진(APOD)’ 23일 자(현지시간)에 게재되어 우주 마니아들을 황홀하게 하고 있다. 유성우는 혜성이 흘리고 간 먼지 알갱이들이 무리지어 있는 속을, 태양을 공전하는 지구가 지나갈 때 지구 대기권으로 끌려들어 불타는 별똥별 무리를 말한다. 크기는 먼지보다 좀 크거나 왕모래알만 하며, 주로 먼지와 얼음 덩어리로 이루어져 있다. 기다란 타원 궤도를 그리며 태양을 공전하는 혜성이 태양에 가까워지면 얼음과 먼지 등이 태양열로 녹기 시작하고, 방출된 가스와 먼지들이 태양의 복사압력과 태양풍에 의해 태양 반대방향으로 밀려나면서 혜성의 꼬리를 만든다. 그래서 혜성이 지나는 궤도에는 보통 혜성으로부터 유출된 많은 물질이 남게 된다. 이 길이 지구 공전궤도와 맞닿는 곳에서 유성우 현상이 발생하는 것이다. 지구 하늘에서 보이는 유성의 궤적은 나란하지만, 기찻길 같은 원근감의 효과로 위 사진에서 보듯 한 점에서 방사되는 것처럼 보인다. 그 한 점을 유성우 복사점이라 하고, 복사점이 있는 별자리를 따서 유성우 이름이 지어졌다. 지구에서 볼 수 있는 유성우는 모혜성의 종류에 따라 1년에 총 8개 가량이 있다. 즉, 1월에 사분의자리 유성우, 4월에 거문고자리 유성우, 5월에 물병자리-에타 유성우, 7월에 물병자리-델타-남족 유성우, 8월에 페르세우스자리 유성우, 10월에 오리온자리 유성우, 11월에 사자자리 유성우, 12월에 쌍둥이자리 유성우 등이다. 위의 사진은 지난 1월 스페인의 카나리아 제도에 딸린 라 팔마섬에서 아프리카 북서쪽 해안을 바라보며 사분의자리 유성우(지금의 용자리)를 담은 장면이다. 유성우의 복사점은 북두칠성 손잡이 아래에 자리한다. 그 부근에 있는 녹색 빛줄기는 오랜만에 찾아온 밝은 혜성 비르탄넨이다. 위 사진에서 북두칠성의 국자 부분 두 끝 별을 잇는 선분을 5배쯤 연장한 곳에 밝은 별 하나가 반짝이고 있다. 바로 북극성이다. 지구의 자전축이 향하고 있는 천구의 북극에 자리한 별로, 저 별을 올려본 각이 바로 그 지점의 위도를 가리킨다. 라 팔마는 북위 28도 부근의 섬이라 북위 38도 부근인 서울에서 보는 각도보다 많이 낮음을 확인할 수 있다. 이광식 칼럼니스트 joand999@naver.com　

오로라는 대자연의 아름다운 풍경 중 하나일 수 있지만, 이를 만드는 태양폭풍은 지구상 모든 전자기기를 망가뜨릴 수 있는 야수가 될 수 있다고 한 천체사진가가 말했다. 미국항공우주국(NASA)이 운영하는 21일자 ‘오늘의 천문사진’(APOD) 게시물에 따르면, 스페인 천체사진가 후안 카를로스 카사도는 자신이 2016년 아이슬란드 싱그바들라호에서 촬영한 오로라 사진에 관한 설명에서 이같이 밝혔다. 스페인 카나리아 천문연구소(IAC)의 로봇망원경 프로젝트 ‘타드’(TAD)에 참여하고 있으며 전세계 유명 천체사진가 모임 ‘지구의 밤’(TWAN)의 회원이기도 한 그는 오로라의 원인이 되는 태양폭풍은 보통 해가 없지만, 지구를 강하게 때릴 만큼 강력한 태양폭풍은 재앙적인 영향을 미칠 수 있다고 설명했다. 실제로 지난 1859년 지구 전역에서는 오로라가 관측됐다. 이는 당시 발생한 사상 최대 태양폭풍이 지구의 자기장을 매우 강하게 때리면서 일으킨 것이었다. 이는 유럽과 북미 전역에 있는 전신망을 마비시킨 사상 초유의 사태였다. 오로라는 발생하는 지역에 따라 북극광이나 남극광으로 불리는 데 태양폭풍을 타고 불어오는 하전입자들이 지구의 자기장을 깨뜨릴 때 발생한다. 일단 이들 입자가 대기권으로 들어오면 기체와의 충돌로 열이 발생해 빛을 방출하는 것이다. 이에 대해 카사도는 “미녀를 찬양하되 야수를 두려워하라”고 말했다. 여기서 미녀는 밤하늘에 펼쳐진 오로라를 말하며 야수는 이런 오로라를 만들어내는 하전입자 물결로 이는 어쩌면 인류 문명에 해를 끼칠 수 있다고 그는 덧붙였다. 사진=후안 카를로스 카사도/TWAN/StarryEarth 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

죽은 행성으로 알려졌던 화성이 땅 속에서 꿈틀거리고 있음이 최초로 탐지되었다. 이른바 화성의 지진으로 예측되는 현상이 지난 6일 미 항공우주국(NASA)의 화성 착륙선 인사이트의 지진계에 잡혔다고 24일(현지시간) 우주전문 사이트 스페이스닷컴이 보도했다. 인사이트는 화성의 굳은 표면 아래 움직임을 감지했다는 데이터를 수백 만㎞ 떨어진 곳에서 전송해왔다. NASA의 과학자들은 아직까지 이 현상을 지진이라고 판정 내리지는 않았지만, 화성의 지진파가 화성 내부를 달리는 것을 탐지하는 것은 인사이트의 화성 미션 중 가장 핵심적인 과학목표 중 하나이다. 지진계 수석 연구원인 프랑스우주국 소속 필리페 로뇽은 “우리는 최초의 지진 탐지를 위해 몇 달을 기다렸다. 화성이 여전히 지진학적으로 활동적이라는 증거를 얻은 것은 너무나 흥미로운 일”이라고 밝혔다.과학자들은 화성이 지구처럼 지진을 일으키는 지각판을 갖고 있지 않기 때문에 그리 많은 지진이 있을 것으로는 생각하지 않았다. 그러나 천체의 완만한 냉각으로 인한 스트레스가 행성 내부에 전해져 간헐적인 지진은 일어날 수 있을 것으로 예측했다. 지금 그들은 그 첫번째 증거를 잡은 것이다. ​ 인사이트 팀은 화성이 지진계에 기록을 남길 만한 큰 지진 활동이 있으리라고 생각치 않았다. 이에 연구팀은 지진 데이터를 확보하기 위해 여러 가지 방법을 동원하고 있다. 예컨대, 인사이트는 두더쥐라는 별명을 가진 장비를 장착하고 있는데, 이 기기는 운석의 충돌시 온도와 화성 지하의 온도를 재는 열탐침을 추적할 수 있다.과학자들은 오래 전부터 다른 행성에 지진계를 설치한다는 아이디어에 매료되어 왔다. 1970년대 NASA의 화성 탐사선 바이킹 또한 지진계를 가지고 있었지만 그 장비는 늦게 추가되어 착륙선에 단순히 부착돼 어떠한 의미있는 신호도 찾을 수 없었다. 그에 반해 인사이트는 지진계를 화성 지표에 직접 배치함으로써 아폴로 우주 비행사가 달 표면에 배치한 지진계의 계보를 이은 것이라 할 수 있다. NASA 제트추진연구소 브루스 배너트 수석 조사관은 “인사이트의 첫 번째 판독은 아폴로 미션에서 시작된 과학을 계속 수행하는 것"이라면서 "우리는 지금까지 배경소음만을 수집해왔지만 이 첫 번째 작업은 새로운 분야인 화성 지진학의 공식적인 출발을 뜻한다"고 밝혔다. 이광식 칼럼니스트 joand999@naver.com　　

지난 22일은 지구 환경오염 문제의 심각성을 알리기 위해 자연보호자들이 제정한 ‘지구의 날’이었다. 이날 미국항공우주국(NASA)의 과학자들도 지구의 날을 맞이해 우리 지구의 놀라운 사진을 대거 공개해 눈길을 끈다. 미국 우주전문 매체 스페이스닷컴은 이날 NASA가 공개한 지구의 다양한 사진들 중 10점을 자체 선정해 공유했다.첫 번째 사진은 ‘남극의 눈 덮인 산’으로, 2013년 11월 27일 NASA의 P-3 항공기가 남극 대륙을 동쪽에서 서쪽으로 가로지르며 비행하는 동안 남극종단산맥(남극횡단산지)의 일부분인 마운틴 페더 상공에서 촬영한 것이다. NASA는 이처럼 남극은 물론 북극의 극지방에 항공기를 띄워 얼음 변화를 관측하기 위해 ‘아이스브릿지’(IceBridge)라는 이름의 임무를 수년째 수행하고 있다.그다음 사진은 ‘아프리카 상공의 모루구름’이다. 모루구름은 윗부분이 넓고 편평하게 퍼지면서 모루(대장간에서 불린 쇠를 올려놓고 두드릴 때 받침으로 쓰는 쇳덩이)나 나팔꽃 모양을 한 적란운을 말한다. 보통 모루구름은 적란운이 발달해 권계면 부근에 이르면 더는 수직 방향으로 발달하지 못하고 풍속에 따라 옆으로 퍼지면서 생긴다. 이 사진은 국제우주정거장(ISS)에 2007년 10월부터 2008년 4월까지 머물렀던 16차 원정대의 한 우주비행사가 촬영했다.세 번째는 ‘두툼한 해빙’ 사진이다. 2014년 11월 5일 NASA의 아이스브릿지 임무 중에 포착된 이 사진은 남극 반도의 서쪽에 있는 벨링스하우젠해(海) 위 해빙을 보여준다. 특히 해당 사진에서 오른쪽에 있는 두툼한 빙산은 이 사진을 촬영하기 얼마 전까지 남극 빙상에 붙어있었다고 NASA는 설명했다.네 번째 사진은 ‘룹알할리 사막’이다. NASA의 테라 위성이 2005년 12월 5일 아라비아 반도 남부에 펼쳐진 룹알할리 사막 위를 지나며 촬영한 것으로, 빛에 반짝이는 흰색 부분은 삽카 또는 사브카로 불리는 염분이 많은 모래를 보여준다. 사하라 사막에 이어 세계에서 두 번째로 넓은 사막으로 예멘과 오만 그리고 아랍에미리트의 일부를 포함하며 주로 사우디아라비아 남동부의 구조분지에 자리잡고 있다.다섯 번째는 ‘바하마 제도’ 사진이다. 카리브해의 반짝이는 이 청록색 바닷물이 바하마 제도 사이를 흐를 때 해수면의 깊이에 따라 바닷물의 색상은 더 어두워진다. 사진은 엑서마 섬의 작은 암초들을 보여주며 2015년 7월 19일 ISS의 44차 원정대의 한 우주비행사가 촬영했다.그다음은 ‘우주에서 본 보존의 노력’이다. 산림 위로 우뚝 솟은 눈 덮인 산봉우리는 뉴질랜드 북섬 에그몬트 국립공원 내 보호지역에 있는 성층화산 타라나키 산이다. 산림 보호구역은 주변 목초지보다 더 짙은 녹색을 띈다. 이 사진은 2014년 7월 3일 NASA의 지구관측위성 랜드샛8에 의해 포착됐다.일곱 번째 사진은 ‘블랙 마블’ 검은 대리석이라는 제목이 붙은 지구의 사진이다. 이 사진은 NASA와 미국 국립해양대기청(NOAA)이 공동으로 운영하고 있는 핀란드(수오미) 국가 극궤도 파트너십(NPP) 위성에 의해 포착됐다.여덟 번째는 ‘지구돋이 2.0’이라는 제목의 사진이다. 아폴로 8호의 우주비행사들이 달에서 지구가 떠오르는 유명한 사진 지구돋이(어스라이즈)를 찍은지 약 50년이 지난 지금, NASA의 달 정찰궤도선(LRO)은 이 아름다운 사진을 재현해냈다.아홉 번째 사진은 ‘화성에서 바라본 지구의 풍경’이다. NASA의 화성 정찰궤도선(MRO)이 포착한 이 사진에서 지구와 달은 밤하늘의 작은 초승달들처럼 보인다. MRO는 2007년 10월 3일 지구에서 약 1억4200만㎞ 떨어져 있는 화성에서 이 역사적인 사진을 촬영했다.마지막은 ‘지구가 웃은 날’(The Day the Earth Smiled)로 알려진 사진 한 장이다. 사실 이는 토성의 고리들을 보여주지만, 이를 살펴보면 지구와 달의 모습도 있다. 확대한 사진에는 지구는 물론 달의 모습도 명확하게 찍혀 있다. 이는 NASA의 토성 탐사선 카시니호가 2013년 7월 19일 지구에서 약 14억4000만㎞ 떨어진 토성에서 태양 일식이 일어나는 동안 촬영해 지구로 전송한 사진 중 유일하게 이 같은 모습이 찍혀 있었다. 이는 카시니호의 9년 간 임무 중 처음으로 지구를 포착한 것이어서 이날은 지구가 웃은 날로 불린다. 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

우주전문 사이트 스페이스닷컴이 ‘금주의 놀라운 우주사진’으로 선정한 태양의 플라스마 사진이 우주 마니아들의 관심을 끌고 있다. 지구 수십 배 규모의 거대한 태양 자기장 고리를 타고 용솟음치는 플라스마가 마치 비처럼 태양 표면으로 쏟아지는 광경은 천체 사진 중 가장 압도적인 장면으로 선정되기에 모자람이 없다. 자기장 고리를 타고 플라스마가 팽창할 때 태양 외층에서 만들어지는 플라스마 비는 열원에서 멀어지면 냉각되어 중력에 의해 다시 태양 표면 쪽으로 내려간다. 이러한 플라스마의 움직임이 태양 대기인 코로나에서 만들어내는 크고 밝은 불기둥을 태양홍염(太陽紅焰) 또는 프로미넌스(prominence)라고 한다. 코로나가 플라스마라는 극도로 뜨거운 이온 가스로 구성되어 있는 반면, 태양홍염은 채층의 구성과 비슷한 상대적으로 훨씬 차가운 플라스마로 이루어져 있다. 태양홍염은 하루 정도에 구성되며, 코로나 내부에서 몇 주간 지속된다. 천문학자들은 이 ‘플라스마 비’가 태양 표면보다 태양 코로나가 수백 배나 더 뜨거운 이유를 알려줄지도 모른다는 생각을 하고 있다. 미 항공우주국(NASA)의 설명에 따르면, 최근 관측에서 이전에는 간과되었던 작은 자기장 고리에서 내리는 코로나 비가 발견되었다. 이 비는 태양의 외부 대기(코로나)에서 태양 표면으로 떨어지는 뜨거운 플라스마 방울로 구성된 것이다. NASA의 태양활동관측위성인 SDO(Solar Dynamics Observatory)에 장착된 고해상도 망원경을 사용하여 수집된 이 새로운 데이터는 코로나 비가 지구상의 비와 비슷한 움직임을 보여주는 것으로 나타났다. 물론 지구상의 비와는 달리 태양의 플라스마 비는 온도가 수백만 도에 달한다. 또한 하전된 가스인 플라스마는 지구상에 물처럼 한곳에 모이지 않는다. 그 대신 플라스마는 태양 표면으로부터 분출되는 자기장 선이나 고리를 따라 움직인다. 또한 연구진은 자기장 고리가 태양 표면에서 분출되는 부분에 플라스마가 과열되어 섭씨 100만 도를 넘는다는 사실을 발견했다. 이 극고온의 플라스마는 고리를 확장하고 고리의 최고점에 모인다. 그리고 냉각과 응축 과정을 거친 후 중력에 의해 코로나 비가 되어 태양 표면으로 떨어지는 것이다. 연구원들은 태양 표면으로부터 수백만 마일 규모로 뻗은 거대한 고리형 플라스마(helmet streamers로 불린다)에서 코로나 비의 흔적을 이전부터 찾고 있었다. 연구자들은 헬멧 스트리머가 플라스마와 입자의 흐름인 느린 태양풍의 근원 중 하나일 것으로 여겨 집중적인 관측과 연구를 해왔다. “이 고리들은 우리가 찾고 있던 것보다 훨씬 작았다”라고 밝힌 새 연구의 공동저자 스피로 안티오코스 NASA 고다드 우주비행센터의 물리학자는 “코로나의 가열은 우리가 생각했던 것보다 훨씬 좁게 국지화되어 있다”라고 덧붙였다. 따라서 ‘천체물리학저널 레터스’ 4월 5일자에 발표된 새 연구결과는 코로나의 가열 과정뿐 아니라 느린 태양풍의 원인을 밝히는 데 한 줄기 빛을 던져주고 있다. “루프에 코로나 비가 있는 경우, 그 바닥에서 10% 이하가 코로나 가열이 일어나는 부분”이라고 공동저자이자 미국 가톨릭 대학의 대학원생 에밀리 메이슨이 성명서를 통해 밝혔다.연구진은 높이 약 4만8000km의 플라스마 고리에서 내리는 코로나 비를 발견했다.이는 연구진이 찾던 헬멧 스트리머 높이의 2%에 불과한 것이었다. 메이슨은 “우리는 여전히 코로나가 가열되는 메커니즘을 정확히 알지 못하지만, 가열과정이 이 층에서 발생한다는 것만은 확신하고 있다”고 말했다. 새 연구결과는 또한 작은 자기장 고리와 느린 태양풍 사이의 가능한 상관관계를 확인하는 전과를 올렸다. 연구진이 생각해온 바와 같이 닫힌 자기장 고리뿐 아니라 열린 자기장 선에서도 코로나 비가 발생할 수 있다는 견론을 얻었다. 열린 자기장 선의 한쪽 끝은 공간으로 뻗어나가 플라스마가 태양풍 속으로 빠져나갈 수 있다는 것이다. 연구진은 NASA의 파커 태양탐사선을 이용해 더 작은 자기장 고리 구조를 연구할 계획이다. 파커 탐사선은 2018년에 발사되어 이전의 어떤 우주선보다 태양에 가까이 접근하고 있는 중으로, 지난 4월 4일 두 번째로 근일점을 통과했다. 이광식 칼럼니스트 joand999@naver.com　

'태양계 큰형님' 목성의 놀라운 대기의 흐름을 보여주는 사진이 공개됐다. 최근 미 항공우주국(NASA)은 '목성의 돌고래 구름'(The Dolphin Cloud on Jupiter)이라는 제목의 흥미로운 사진을 ‘오늘의 천체사진‘(APOD)에 공개했다. 이 사진은 지난해 목성 탐사선 주노가 2016년 7월 목성 궤도에 진입한 이후 16번째 근목점(목성 둘레 궤도상에서 목성과 가장 가까운 점)에서 촬영한 것이다. 원본 사진에 재가공을 거쳐 완성된 이 사진은 목성의 민낯이 생생히 드러나는데 이중 특이한 모양의 구름이 눈에 띈다. 사진 속 목성 중앙을 보면 아래로 헤엄치는 듯한 돌고래의 모습이 선명히 눈에 들어온다. 물론 이는 목성의 남반구 대기를 가로질러 변하는 구름의 모습이지만 마치 목성의 구름 속을 헤엄치는 돌고래처럼 보인다.NASA 측은 "사실 돌고래 모양이 놀랍게 보이기는 하지만 과학적으로는 별로 중요하지 않다"면서 "지구와 마찬가지로 목성의 구름도 계속 이동하는 과정에서 우리에게 익숙한 모양을 만들기도 한다"고 설명했다. 한편 지난 2011년 8월에 장도에 올라 2016년 7월 목성 궤도에 진입한 주노는 거대한 가스 행성인 목성에 관해 수많은 데이터를 보내고 있다. 주노 미션의 목표는 거대 가스 행성의 구조와 조성, 자기장과 중력장에 관한 데이터를 수집하는 것으로 이는 목성의 생성과 그 진화, 더 나아가 태양계의 생성 비밀을 밝히는 데 중요한 자료로 쓰이게 된다. 주노는 현재 목성을 긴 타원형 궤도를 돌고 있다. 목성에 최근접하는 주기는 지구 시간으로 약 53.5일로, 이 근접비행 때 주요 데이터를 수집하게 된다. 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

지난 1990년 4월 24일(현지시간) 우주의 심연을 들여다 보고 싶은 인류의 꿈을 담은 우주망원경 한 대가 미 항공우주국(NASA)의 디스커버리호에 실려 힘차게 날아올랐다. 다음 주면 29번째 생일을 맞는 ‘허블우주망원경’(Hubble Space Telescope)이다. 지난 18일(현지시간) NASA와 유럽우주국(ESA)은 허블우주망원경의 29번째 생일을 자축하는 환상적인 천체 사진을 공개했다. 매해 이맘 때 생일카드처럼 공개하는 이 사진 속 대상은 마치 모래시계같은 모습을 띤 '남쪽의 게성운'(Southern Crab Nebula)이다. 남쪽 게성운은 늦봄부터 초여름에 남쪽하늘에서 볼 수 있는 센타우루스자리에 위치에 있으며 우리와는 약 7000광년 떨어진 곳에 위치해 있다.정식명칭이 'Hen2-104'인 게성운은 그 이름처럼 몸과 다리가 마치 게처럼 생겼다. 남쪽 게성운이 이렇게 환상적인 모습을 띄는 이유는 성운 중심에 적색거성과 백색왜성이 쌍성계를 이루고 있기 때문이다. 영원할 것 같아 보이는 우리의 태양같은 별도 역시 주어진 수명이 있어 적색거성 단계를 거쳐 가스를 잃고 생을 마감하게 된다. 이후 남은 가스는 행성상 성운이라는 아름다운 가스 성운이 되고 중심에 남은 잔해는 모여 백색왜성을 이룬다. 곧 이 사진은 수명을 다한 두 별의 상호작용이 만든 작품으로 NASA 측은 '중력의 왈츠'(gravitational waltz)라는 재미있는 표현으로 묘사했다.지름 2.4m, 무게 12.2t, 길이 13m로, 지금도 지상 569㎞ 높이에서 97분 마다 지구를 돌며 먼 우주를 관측하고 있는 허블우주망원경은 대기의 간섭없이 멀고 먼 우주를 관측하기 위해 제작됐다. 허블우주망원경은 29년의 세월동안 100만 건이 넘는 관측 활동을 벌였으며 이를 통해 천문학자들은 1만 2000건 이상의 논문을 발표했다. 그간 몇 번의 수리 과정을 거치는 우여곡절을 겪었지만 허블우주망원경은 지상 천체망원경보다 10~30배의 해상도를 가진 사진을 지금도 충실히 전송해오고 있다. 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

과학자들이 마침내 우주의 시발점인 대폭발 즉 빅뱅 당시 형성된 분자를 발견해냈다고 미국 CNN 등 주요외신이 17일(현지시간) 일제히 보도했다. 지금으로부터 약 138억 년 전, 빅뱅이 일어나며 초기 우주가 만들어질 때 그 여파에 의한 화학 반응으로 최초의 분자가 만들어졌다. 이런 분자는 현재 우리가 아는 모든 물질을 만드는 데 결정적인 역할을 했다.　‘수소 이온화 헬륨’(HeH＋·Helium hydride ion)이라는 이 분자는 지난 몇 년간 우주 최초의 분자로 추정돼 왔다. 하지만 지금까지 과학자들은 그 존재에 관한 어떤 증거도 발견하지 못했었다.빅뱅 이후 형성된 ‘HeH+’은 수소 이온과 헬륨으로 이뤄진 화합물로 가장 강력한 산 중 하나다. 이 산성 물질이 나중에 수소 분자와 헬륨 원자로 분해됐다는 것이다. 수소와 헬륨은 현재 우주에서 가장 많은 원소로 각각 1, 2위를 차지한다. 과학자들은 1925년 한 실험실에서 HeH+ 분자를 만들어냈고 덕분에 지난 몇십 년 동안 우주에서 이를 찾는 연구가 진행돼 왔다. 연구에 참여한 독일 막스플랑크 전파천문학연구소의 천문학자 롤프 귀스턴 박사는 성명에서 “우주의 화학물질은 HeH+에서 시작됐다. 성간 우주 공간에서 이 물질의 존재에 관한 결정적 증거가 없다는 점은 오랫동안 천문학계의 딜레마였다”고 말했다. 1970년대 말 우주화학 모델을 통해 HeH+ 분자의 발견 가능성이 제기됐다. 이는 과학자들에게 HeH+ 분자가 태양과 같은 별이 초신성 폭발 전 마지막 단계에서 방출한 혼돈 상태의 ‘행성상 성운’에 존재할 수 있다는 생각을 하게 했다. HeH+ 분자는 온도 10만 ℃ 이상인 별의 방사선이 행성상 성운을 이온화할 때 형성된다. 하지만 가장 강력한 파장으로도 HeH+ 분자의 징후를 감지하는 것은 어려웠다. 지구 대기가 불투명한 탓에 지상의 망원경들로 어려웠기 때문이다.이에 따라 연구진은 보잉 747SP를 개조해 2.5m 구경의 적외선 망원경을 탑재한 미국항공우주국(NASA)의 성층권 관측 망원경인 소피아(SOFIA·Stratospheric Observatory for Infrared Astronomy)를 사용했다. 소피아에 탑재된 그레이트(GREAT·German Receiver for Astronomy at Terahertz Frequencies)라는 이름의 고해상도 원적외선 분광기가 행성상 성운 NGC 7027에서 HeH+ 분자를 검출하는 데 성공한 것이다. 이에 대해 연구에 참여한 미국 존스홉킨스대학의 데이비드 뉴펠드 물리천문학부 교수는 “HeH+ 분자의 발견은 분자를 형성하려고 하는 자연의 성향을 극적이고 아름답게 보여주는 것”이라고 말했다. 자세한 연구 성과는 세계적인 학술지 ‘네이처’(Nature) 최신호(17일자)에 실렸다. 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

지난 2017년 10월 마치 시가처럼 길쭉하게 생긴 특이한 외형을 가진 천체가 발견돼 전세계 천문학계의 큰 관심을 끌었다. 미국 하버드 스미스소니언 천체물리학센터의 에이브러햄 러브 교수 연구팀이 발견한 이 천체의 이름은 ‘오무아무아'(Oumuamua)로 태양계가 아닌 '외계에서 온 첫 손님'으로 분석됐다. 당시 오무아무아는 베가(Vega)성 방향에서 시속 9만2000㎞의 빠른 속도로 날아와 태양계를 곡선을 그리며 방문한 후 페가수스 자리 방향으로 날아갔다. 지난 17일(현지시간) 미국 CNN 등 현지언론은 오무아무아가 찾아오기 5년 앞선 지난 2014년 '외계에서 온 작은 천체'가 지구에 떨어진 것으로 보인다는 놀라운 연구결과를 전했다. 역시 같은 러브 교수 연구팀이 발표한 이 논문을 보면 2014년 1월 파푸아뉴기니 북쪽 해안 남태평양 상공에서 산산조각난 폭 0.9m 정도의 물체가 확인됐다. 곧 태양계를 떠돌던 천체 하나가 지구에 떨어지면서 유성이 됐고 만약 타지않고 남은 물질이 있다면 남태평양 어딘가에 운석이 돼 떨어진 셈이다. 결과적으로 이 유성이 외계에서 온 것으로 실제 확인된다면, 이 유성은 지구 대기권에 들어온 최초의 인터스텔라 천체가 된다. 물론 이는 오무아무아처럼 인류가 확인한 첫번째 일 뿐, 실제로는 지구 역사상 이와같은 일이 많다는 것이 합리적인 추론이다. 이를 알아보기 위해 러브 교수 연구팀은 미 항공우주국(NASA)의 지구근접천체연구센터(CNEOS)에 저장된 지난 30년 간 지구에 떨어진 유성 데이터를 분석했다. 그 결과 오무아무아처럼 특이한 궤도를 갖고 태양의 중력에 얽매이지 않는 이 유성을 발견했다.연구팀에 따르면 이 천체는 시속 21만6000㎞의 빠른 속도로 이동했으며 그 궤도를 거슬러 올라가보면 태양계 밖 아마도 다른 행성계 안쪽에서 기원됐을 것으로 보인다. 러브 교수는 "오무아무아의 경우 덩치가 크고 지구에서 아주 멀리 떨어진 곳에서 발견됐지만 우주에는 이보다 작은 천체가 흔하다"면서 "오무아무아처럼 멀리서가 아닌 지구에 떨어지는 유성에서 찾아보자는 것이 연구 아이디어였다"고 설명했다. 이어 "만약 이 유성이 생명체 거주가능한 영역에서 온 것이라면 하나의 행성계에서 다른 행성계로 생명체를 옮기는 데 도움을 줄 수 있을 것"이라고 덧붙였다. 한편 하와이말로 ‘제일 먼저 온 메신저’를 뜻하는 오무아무아는 길이가 400m 정도의 천체로 소행성인지 혜성인지에 대해서도 학자들 사이에 의견이 분분하다. 오무아무아의 정식 명칭은 ‘1I/2017 U1’로, 이름에 붙은 ‘1I’의 의미도 첫 번째 인터스텔라라는 뜻이다. 오무아무아가 지구와 최근접한 것은 2017년 10월 14일로 당시 거리는 2400만㎞다. 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

새로운 세상을 찾아나선 차세대 ‘행성 사냥꾼’이 지구와 비슷한 크기의 외계행성을 찾아냈다. 지난 15일(현지시간) 미국 CNN 등 해외 주요언론은 지구에서 약 53광년 떨어진 항성계에서 지구만한 외계행성과 '형제' 행성이 새롭게 발견됐다고 보도했다. 우리 태양의 80% 정도 질량을 가진 항성 HD 21749 주위를 도는 이 외계행성의 이름은 HD 21749c. 항성을 단 8일 만에 공전할 만큼 바짝 붙어있는 HD 21749c는 지구 지름의 89%에 달하는 암석형 행성이다. 다만 HD 21749c는 암석형이면서 지구와 크기가 비슷한 특징이 있지만 표면온도가 427°C에 달해 생명체가 살기는 힘들어 보인다. 이에반해 함께 발견된 HD 21749b는 지구 질량의 23배, 반지름 기준 2.7배 크기의 가스형 행성이다. 태양계의 해왕성과 비슷해 '미니 해왕성'이라 불리지만 훨씬 더 따뜻하며 항성을 단 36일 만에 돈다. 이번 외계행성 발견이 언론의 주목을 받는 것은 차세대 행성 사냥꾼이라 불리는 미 항공우주국(NASA)의 우주망원경 ‘테스’(TESS·Transiting Exoplanet Survey Satellite)의 '작품'이기 때문이다.이번 연구를 이끈 미국 카네기 연구소 조한나 테스케 연구원은 "TESS가 발사된 지 1년 밖에 안됐지만 벌써 외계행성을 찾는 '게임 체인저' 역할을 하고 있다"면서 "우리은하에 지구만한 외계행성은 많지만 크기가 작아 발견하기 매우 어렵다"고 설명했다. 이어 "이번 외계행성 발견으로 앞으로 더 작은 항성에서 더 작은 행성을 찾아낼 수 있을 것"이라고 덧붙였다. 보도에 따르면 이번 발견은 TESS가 찾아낸 10번째 외계행성으로 기록됐다.　 지난해 4월 발사된 TESS는 지구 고궤도에 올라 13.7일에 한 바퀴 씩 지구를 돌면서 300~500광년 떨어진 별들을 집중 조사하고 있다. 특히 TESS에 ‘차세대’라는 명칭이 붙은 이유는 지금까지 임무를 수행해 온 케플러 우주망원경의 후임이기 때문으로 케플러보다 관측범위가 400배는 더 넓다. 케플러와 TESS가 이렇게 많은 별들 속 외계행성을 찾을 수 있는 이유는 식현상(transit)을 이용하기 때문이다. 천문학자들은 행성이 별 앞으로 지날 때 별의 밝기가 약간 감소하는 것을 포착해서 행성의 존재 유무를 확인한다. 이후 학자들은 추가 관측을 통해 외계 행성의 존재를 최종 판단하는데 향후 이 임무는 2021년 이후로 발사가 연기된 ‘제임스 웹 우주망원경’(JWST·James Webb Space Telescope)이 맡는다.　 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

헝가리 과학자들이 또 다른 화성운석에서 미생물의 ‘징후’를 발견했다고 밝혔다. 이는 화성 생명체가 존재했음을 시사하는 것이다. 헝가리과학원(HAS) 산하 천문·지구과학연구센터 등 연구진은 ‘앨런힐스 77005’(ALH-77005·Allan Hills A77005)로 명명된 한 화성운석에서 유기체가 남긴 것으로 추정되는 질감과 특성, 즉 생물학적 징후(biosignatures)를 발견했다고 밝혔다.헝가리 연구진은 일본국립극지연구소(NIPR)가 1977년 남극의 앨런힐스에서 발견해낸 이 운석의 질감 등을 살피기 위해 그 단면 표본을 광학현미경과 적외선 기술 등 다양한 첨단 영상 기술로 분석했다. 또 이들 연구자는 운석에 포함된 광물과 다른 물질을 조사하고 생명체에 필수적인 성분을 확인하기 위해 동위원소 실험을 진행했다. 이를 통해 운석 표본 내부에서 화석화한 화성 미생물에 의해 형성된 것으로 보이는 세포질의 미세섬유를 발견했다고 연구진은 밝혔다. 거기에는 미세한 필라멘트(실) 가닥들이 존재하는 데 이는 철의 녹을 먹어 생존하는 세균 즉 ‘철산화세균’의 존재를 가리킬 수 있다고 연구진은 결론지었다. 사실 이런 주장은 이번이 처음은 아니다. 지난 1996년 미국항공우주국(NASA)의 과학자들 역시 이번 운석보다 뒤늦은 1984년, 같은 장소인 앨런힐스에서 미국 연구자들이 발견한 화성운석 ‘앨런힐스 84001’(ALH-84001·Allan Hills 84001)에서 비슷한 생명체 징후를 발견했다고 사이언스(Science) 학술지에 발표한 바 있다. 당시 연구진은 그 증거로 운석은 생물학적 과정으로 발생하는 방향족 탄화수소(PAHs)를 함유하고 있고 탄소 내에서 자철광이 발견됐는데 이는 주자성 세균에 의해 형성될 수 있다. 그리고 지렁이처럼 생긴 크기 20~100㎚ 정도 되는 나노화석이 발견됐다는 점을 제시했다. 하지만 이런 주장은 대부분 반론됐다. 먼저 방향족 탄화수소는 이미 소행성이나 혜성, 운석, 그리고 우주공간에서도 풍부하게 존재하는 물질로 생물학적 과정이 아니어도 생성될 수 있다. 탄소의 결정구조와 자철광의 결정구조가 일치하는 점은 탄소가 결정을 이룬 뒤 만들어진 것으로, 생물에 의해 만들어지지 않았을 수도 있다. 또한 나노화석의 경우 유기체를 구성할 수 있는 최소 크기는 150㎚로 여겨지는데, 그보다 작으므로 생물이 아닌 것으로 여겨진다. 끝으로 나노화석에 대해서는 사망 후 세포가 줄어들었거나, 생물체 파편의 화석일 확률이 있다는 등 논란이 계속되고 있다. 한편 이번 연구 결과는 독일의 대표적인 학술 출판사 발터 데 그루이터가 출간하는 오픈엑세스(OA) 학술지 오픈 아스트로노미(Open Astronomy) 최신호에 실렸다. 사진=Open Astronomy 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr