미국항공우주국(NASA)이 태양계에서 가장 가까운 별인 ‘알파 센타우리’에 탐사선을 보내는 계획을 검토하기 시작했다고 영국 과학 잡지 뉴사이언티스트가 보도했다. 그 목적은 지구와 매우 비슷해 ‘쌍둥이 지구’로도 알려진 행성 프록시마 b에 생명체가 존재하는지 알아내기 위해서다. 이 행성은 삼성계인 알파 센타우리에서 가장 작은 알파 센타우리 C(프록시마)를 공전한다. 다만 그 시기는 지금부터 52년 뒤인 2069년으로, 우리 인류가 아폴로 11호를 사용해 최초로 달에 착륙한 지 100주년이 되는 해다. 현시점에서 인류에게는 아직 4.4광년이나 떨어진 곳에 인공 구조물을 보내는 기술이 없다. 알파 센타우리에 도착하려면 광속의 약 10% 속도로 날아간다고 해도 44년의 세월이 걸린다. 즉, 광속의 10%로 비행할 수 있는 우주선을 2069년에 발사한다고 해도 가속 및 감속 기간을 고려하면 빨라도 2113년쯤이 돼야 프록시마 b에 근접 탐사할 수 있다는 것이다. 그리고 탐사 자료를 지구로 보내는 데만 4.4 년이 더 걸린다. 결국 탐사선이 프록시마 b에 도착하기도 전에 현재 지구에 사는 우리 중 대부분이 세상을 떠날 것이다. 세대를 넘는 이야기임에도 NASA는 프록시마 b의 탐사를 계획하고 있다는 점은 주목하지 않을 수 없다. 현재는 항성 간 탐사가 망원경을 사용한 관측으로 제한돼 있지만 매우 오랜 시간을 필요하더라도 탐사선을 보내는 편이 더욱 정밀한 탐사 결과를 얻을 수 있다. 비록 결과를 얻는 것은 자신이 아니라 해도 인류 전체로 보면 거기에서 얻을 수 있는 것은 헤아릴 수 없다. 한편, NASA의 계획보다 빨리 알파 센타우리에서 신호를 받을 가능성도 없는 것은 아니다. 이론 물리학자 스티븐 호킹 박사팀은 레이저광의 조사로 광속의 20%까지 가속하는 빛 추진식 초소형 탐사대를 알파 센타우리에 보내는 ‘브레이크스루 스타샷’(Breakthrough Starshot) 프로젝트를 2016년 발표했다. 이 프로젝트가 구상대로 실현된다면 발사 시점에서 20여 년 만에 탐사선은 알파 센타우리에 도착한다. 이 방법이라면 우리가 살아있을 때 결과를 알 가능성이 크다. 하지만 이를 실현하는 데 드는 비용은 20년 동안 50억~100억 달러(약 5조~10조 원)라고도 한다. 만일 이 계획이 성과를 얻지 못하면 NASA의 계획이 백업 역할을 할 수 있다. 그리고 이 계획마저도 실패로 끝나더라도 항성 간 탐사 기술의 축적은 다음 세대에 큰 도움이 될 것이다. 사진=NASA 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

2017년 정유년 한 해도 이제 닷새 정도밖에 남지 않았다. 과학계 역시 올해를 마무리하는 데 분주하다. 세계적인 과학저널 ‘사이언스’는 ‘올해 최고의 연구성과’(Breakthrough 2017)를 선정해 발표했고 ‘네이처’는 올해 주목받은 과학자, 최고의 과학뉴스, 가장 많이 읽힌 논문, 가장 주목받은 과학책 등 다양한 분야에서 톱 10을 골랐다. 사이언스와 네이처가 선정한 과학계 소식에서 단연 눈에 띄는 것들은 중성자별 충돌 과정을 찾아낸 것과 잘못된 유전자를 정확하게 골라서 원하는 유전자만 골라서 치료하거나 제거할 수 있는 유전자 편집기술이었다.1. 다중신호 천문학 시대 지난 8월 17일 미국의 중력파 검출기 레이저간섭계중력파관측소(라이고)와 유럽 버고 검출기에 중력파가 검출됐다. 중력파 검출이 끝나고 2초 뒤 미국 항공우주국(NASA)에서 운영하는 페르미 감마선우주망원경은 2초간 감마선 폭발 현상을 포착했다. 그 밖에 전 세계 곳곳에 설치된 전파망원경과 광학망원경은 11시간 뒤 약 1억 3000만 광년 떨어진 은하에서 중성자별의 충돌 현상을 관측했다. 전 세계 연구자 수천명이 중력파와 감마선, X선, 가시광선 등 다양한 방식으로 동시에 관측한 이 연구는 사인스가 선정한 올해 가장 혁신적인 연구성과로 꼽혔다.약 1만 2000여명의 사이언스 독자가 선정한 올해 최고의 연구성과는 ‘유전자 치료의 승리’였다. 희귀 유전병인 ‘척수성 근위축증’을 앓고 있는 에블린 빌라렐이라는 3세 소녀를 유전자 치료를 통해 낫게 한 사례는 투표 참여자 47%가 주목할 정도로 압도적 관심을 받은 연구성과였다. 상염색체 이상으로 나타나는 척수성 근위축증은 몸의 근력을 저하시키는 질환으로 신생아 6000~1만명 중 1명꼴로 나타나며 발병 시기에 따라 1~4형으로 나뉜다. 특히 생후 6개월 미만에 발병하는 1형은 가장 흔한 형태로 2세 이전에 숨진다. 미국 전국어린이병원 연구진은 정맥주사를 이용해 문제 유전자를 교체하는 방식으로 치료해 좋은 성과를 거뒀고 치료받은 아이들 대부분이 건강을 회복했다고 의학분야 국제학술지 ‘뉴 잉글랜드 저널 오브 메디슨’ 11월호에 발표했다. 개선해야 할 부분은 여전히 남아 있지만 유전자 치료의 가능성을 보여 준 성과로 주목받았다.2. 유전자 핀셋기술 개발 ‘네이처’는 기존 유전자 가위 기술보다 한층 더 정교해진 4세대 유전자 편집기술을 개발한 미국 하버드대 데이비드 리우 교수를 ‘올해의 인물’ 1위로 선정했다. 유전자 가위는 DNA의 특정부분을 자르고 붙이는 기술로 더 정밀하게 자르고 정확한 위치에 원하는 유전자를 끼워 넣는 것이 핵심이다. 리우 교수는 학생 때부터 유전자 편집 연구에 매달려 지난 10월 자연 상태에는 존재하지 않는 단백질을 이용해 정확하게 유전자 한 부분만을 편집할 수 있는 기술을 개발해 논문을 발표했다. 리우 교수가 만들어 낸 기술은 정확하게 염기 하나만 찾아내 교정할 수 있게 한 기술로 시토신(C)을 티민(T)로 바꾸고 아데닌(A)을 구아닌(G)으로 바꾸는 데 성공해 과학계에서는 3세대 유전자 가위 기술인 ‘크리스퍼-캐스9’을 뛰어넘은 ‘유전자 핀셋’기술을 개발했다고 극찬했다. 많은 전문가들은 간질이나 파킨슨병을 비롯해 각종 유전병의 절반 이상이 DNA에서 염기 하나가 뒤바뀌면서 생기는 만큼 리우 교수가 개발한 유전자 핀셋 기술은 DNA의 정교한 편집이 가능해져 유전병 치료의 획기적인 전기를 만들었다고 평가하고 있다.3. 시간 대칭성 파괴 네이처가 선정한 올해 가장 많이 읽힌 논문은 지난 3월 미국 메릴랜드대와 하버드대 연구팀이 각각 발표한 ‘시간 결정(time crystal) 관측’에 관한 연구성과가 꼽혔다.3 특히 하버드대 연구팀에는 한국인 과학자인 최순원, 최준희씨가 포함돼 있어서 주목받기도 했다. 시간 결정은 2004년 노벨물리학상을 수상한 프랭크 윌첵 MIT 교수가 2012년 처음 제안한 개념으로, 물질의 대칭성이 공간을 기준으로만 깨지는 것이 아니라 시간에 대해서도 깨질 수 있다는 사실이다. 공간대칭성이 깨지는 것은 흔히 관찰됐지만 시간대칭성이 깨지는 것은 처음 관찰됐던 것으로 양자역학 분야에서 고정관념을 깨는 연구로 평가받았다. 이 연구는 시공간을 어떻게 이해할 것인지에 대한 기본적인 질문뿐만 아니라 양자컴퓨터 개발을 위한 원천기술로 응용될 수 있을 것이라는 기대를 안고 있다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

올 한 해에도 미지의 우주를 향한 인류의 도전은 계속됐다. 이중 각종 천체망원경을 통한 태양계 밖 외계행성의 발견은 인류에게는 언제나 흥미로운 소식이다. 지구와 같은 환경의 행성이 발견될 경우 외계생명체의 존재 여부, 더 나아가 먼 미래에 인류가 거주할 제2의 지구가 될 수도 있기 때문이다. 올해에 발견된 여러 외계행성 중 압권은 매우 작고 어두운 적색왜성인 트라피스트-1(TRAPPIST-1)를 도는 지구와 유사한 7개의 행성이 무더기로 발견된 것이다. 세계적인 과학저널 네이처는 이 발견을 올해의 10대 과학사건으로 선정했다. 또한 천문 관측 사상 가장 뜨거운 외계행성도 발견돼 학계를 달궜으며 우리나라의 한국천문연구원도 미 항공우주국(NASA)과 공동으로 지구의 질량과 유사한 외계행성 ‘OGLE-2016-BLG-1195Lb’를 발견해 '제2의 지구' 찾기에 한몫했다. 올 한해 발견된 신비로운 외계행성의 일부를 소개한다. - 지구형 행성 트라피스트-1 계 발견 지난 2월 새해부터 천문학계를 들썩이게 만든 발견이다. 지구에서 39광년 떨어진 곳에 위치한 '트라피스트-1'(TRAPPIST-1)은 매우 작고 어두운 적색왜성이다. 흥미로운 점은 이 작은 왜성이 무려 7개나 되는 지구형 행성을 거느리고 있다는 점. NASA 등 국제공동연구팀은 이 행성 7개의 반지름이 지구의 0.7∼1.1배, 질량은 지구의 0.4∼1.4배 범위로, 크기와 질량이 지구와 비슷하다고 결론지었다. 특히나 발견된 행성 중 3개는 액체 형태의 바다가 존재할 가능성이 있어 조심스럽게 외계 생명체가 존재할 가능성도 제기됐다. 그러나 이에 대한 후속연구는 비관적이다. 트라피스트-1 주변의 강력한 항성풍과 방사선 때문에 지구 같은 대기를 보존하기 어려울 것이라는 주장이 제기됐기 때문이다. 이에 따르면 주변 행성들이 대기를 잃어버려 화성처럼 춥고 생명체가 살기 힘든 건조한 행성이 될 가능성이 크다. - 얼음행성 OGLE-2016-BLG-1195Lb　　　 지난 4월 한국천문연구원과 NASA가 공동으로 한국 마이크로렌징 망원경 네트워크(KMTNet)를 이용, 1만 3000광년 떨어진 곳에 위치한 외계행성 'OGLE-2016-BLG-1195Lb'를 발견했다. 질량이 지구의 1.43배로 비슷한 OGLE-2016-BLG-1195Lb는 매우 어두운 항성인 'OGLE-2016-BLG-1195L'의 주위를 공전한다. OGLE-2016-BLG-1195L의 질량은 태양의 7.8% 수준의 매우 작고 차가운 별로, OGLE-2016-BLG-1195Lb는 이로부터 1.16AU(1AU는 지구와 태양 사이의 평균 거리) 떨어진 거리에서 공전하고 있다. 때문에 OGLE-2016-BLG-1195Lb의 표면온도는 명왕성보다도 낮을 것으로 추정되는 얼음 행성이다. - '핫' 뜨거운 행성 발견 지구에서 약 620광년 떨어진 곳에서 우리의 태양만큼이나 뜨거운 행성도 발견됐다. 역대 발견된 것 중 가장 뜨거운 외계행성의 이름은 'KELT-9b'로 표면온도가 4600K에 달하는 가스행성이다. 태양 표면온도가 6000K에 달하는 것과 비교하면 얼마나 뜨거운 지 알 수 있는 대목. KELT-9b의 질량은 목성의 2.88배·반지름은 1.89배로, 태양보다 2배 가까이 뜨거운 모항성 'KELT-9'를 공전한다. 미국 오하이오주립대와 덴마크 코펜하겐대 등이 공동으로 발견했으며 지난 6월 네이처에 연구논문이 발표됐다. 　 - NASA '행성사냥꾼'의 무더기 행성 사냥　 　 NASA의 '행성사냥꾼' 케플러 우주 망원경이 또다시 외계행성을 무더기로 찾아냈다. 지난 6월 NASA는 새 외계행성 후보를 219개나 발견했으며 이중 10개는 크기와 온도가 지구와 비슷해 잠재적으로 액체 상태 물과 생명체가 존재할 수 있는 행성으로 추측했다. 총 6억 달러가 투입된 케플러 미션은 지난 2009년 케플러 망원경이 우주로 발사되면서 시작됐다. 이 망원경에 '행성 사냥꾼'이라는 별명이 붙은 것은 제2의 지구를 찾는 것이 주임무이기 때문으로 지금까지의 임무 수행은 완벽했다. 현재까지 케플러 우주망원경은 총 4000개가 넘는 외계행성 후보를 발견했으며 연구팀은 아직도 그 데이터를 분석 중에 있다. 이중 크기와 온도가 지구가 비슷한 행성은 50여 개 정도다. - 작은 별도는 희한한 거대 행성 기존의 행성 형성 이론에 ‘도전장’을 던진 희한한 거대 행성도 발견됐다. 지난 11월 영국 워릭대학 연구팀은 목성만한 크기의 거대한 외계행성을 발견했다는 논문을 발표했다. 지구에서 약 600광년 떨어진 곳에 위치한 이 행성의 이름은 'NGTS-1b'. 이 행성은 목성같은 가스행성이지만 흥미롭게도 태양 크기의 절반만한 작은 별 'NGTS-1'의 주위를 돈다. 더욱 놀라운 점은 두 천체사이의 거리다. 지구와 태양 사이 거리와 비교하면 3% 밖에 되지 않을 정도로 바짝 붙어있다. NGTS-1의 공전주기는 지구시간 기준으로 불과 2.5일. NGTS-1b의 존재는 기존의 행성 형성 이론으로는 설명하기가 힘들다. 우리가 사는 태양계는 태초에 우주의 가스물질로 이루어진 성운이 자체 중력에 의해 수축하면서 그 중심에 태양이 형성되고 남은 물질이 뭉쳐져 행성이 됐다고 전문가들은 입을 모은다. 이는 여러 이론 중 학계에서 널리 받아들여지는 이론이지만 물론 증명할 수 없는 가설이다. 곧 NGTS-1b 같은 거대 행성이 이렇게 작은 별 주위에 어떤 과정을 통해 형성됐는지가 논쟁거리가 되는 것이다. - 이제는 인공지능이 행성발견도 ‘두뼘 우주’인 바둑을 정복한 인공지능(AI)이 이제는 진짜 우주도 접수할 기세다. 지난 12월 NASA는 케플러 우주망원경과 구글의 AI 기술을 활용해 ‘케플러-90계’에서 새 행성을 발견했다고 발표했다. 케플러-90계는 지구에서 2545광년 떨어져 있으며, 이중 7개의 행성은 과거에 관측됐으며 이번에 새롭게 '케플러-90i'가 발견됐다. 케플러-90i는 지구처럼 암석으로 이루어져있으나 표면 온도는 섭씨 426도에 달해 생명체가 살기엔 적합하지 않은 환경이다. 이번 발견이 의미가 있는 구글의 AI 기술이 활용된 점이다. 과거에는 케플러 우주 망원경이 수집한 데이터를 사람이 일일히 검증했으나 구글의 AI가 학습을 통해 해낸 것이다. 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

지금으로부터 정확히 49년 전인 지난 1968년 12월 24일. 당시 지구촌이 크리스마스 이브로 들떠있을 때 지구 바깥의 천체를 최초로 탐사한 유인 우주선이 있었다. 바로 미 항공우주국(NASA)의 아폴로 8호로, 당시 달 착륙선 조종사인 윌리엄 앤더스는 역사적인 사진을 촬영했다. 바로 '어스라이즈'(Earthrise), 우리 말로 하면 '지구돋이'다. 달 궤도를 돌면서 인류 최초로 달의 뒷면을 직접 본 앤더스는 지금까지도 회자되는 이 사진을 촬영했다. NASA는 어스라이즈 사진의 49주년을 기념하며 24일 트위터에 자축의 메시지를 남겼다. 지구돋이의 생생한 사진이 다시 공개된 것은 그로부터 40년 가량 지난 후로 NASA의 달 정찰 궤도탐사선 LRO(Lunar Reconnaissance Orbiter)와 일본의 달 탐사위성 카구야(Kaguya)가 촬영한 것이 대표적이다. 그중 카구야는 지난 2007년 10월부터 2009년 6월까지 달에서 본 지구의 모습을 HDTV 영상과 사진으로 담아냈다. 수많은 자료 중 가장 눈길을 끄는 것은 달에서 본 지구돋이와 지구넘이(Earth-set)다. 화질이 월등히 뛰어난 HDTV 카메라로 촬영한 덕에 영상과 사진에는 푸른색 지구와 황량한 달표면이 아름다우면서도 신비로운 대조의 모습으로 담겼다. 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

1984년 인류 최초로 생명줄 없이 우주 유영에 성공한 미국 우주비행사 브루스 매캔들스가 80세를 일기로 세상을 떴다.미국항공우주국(NASA)은 고인이 지난 21일(이하 현지시간) 캘리포니아 자택에서 영면했으며 사인은 알려지지 않았다고 23일 전했다. 유족으로는 부인 엘렌 실즈와 두 자녀, 두 손주가 있다. 고인과 해군사관학교 동기인 존 매케인 상원의원은 “우주에서 힘을 들이지 않고 솟아오르는 그의 사진은 많은 미국인들이 인간의 잠재력엔 한계가 없음을 믿게 만들었다”며 안타까워했다. 그는 제트팩이란 장비를 짊어지고 우주왕복선으로부터 100m 거리까지 유영을 한 뒤 1969년 닐 암스트롱의 달 착륙 제일성을 패러디해 “닐에겐 작은 걸음이었을지 모르지만 내겐 엄청난 도약”이라고 밝혔다. 암스트롱의 말을 가장 먼저 중계받은 이가 지상 통제센터에 있던 매캔들스였다. 당시 암스트롱, 버즈 올드린, 마이크 콜린스 등이 성조기를 달 표면에 게양할 때 주고받은 말이 녹음됐는데 고인은 “오 아름답네요. 마이크, 정말로”라고 말했다. 매캔들스는 1966년 NASA에 선발된 우주비행사 19명 가운데 막내로, 28세 때 쿠바 미사일 위기 때 실전 배치된 경력도 갖고 있다. 46세이던 1984년에야 처음 우주 비행에 나서 시속 2만 9000㎞로 궤도를 도는 우주왕복선에서 제트 추진력을 이용해 떠났다가 돌아오는 모험을 감행했다. 뉴욕타임스(NYT)는 프런트 페이지 기사로 “용기와 아름다움의 스펙터클이었다. 생명줄도 없이 암흑의 진공으로 그 작은 제트 추진체를 이용해 떠난 첫 인간 위성이 됐다”고 적었다. 1990년 두 번째 우주 임무에 나서 허블 스페이스 망원경 설치를 도와 우주에서 312시간을 머물렀다. 4시간은 우주 유영이었다. 2015년 영국 일간 가디언 기고릍 통해 첫 우주 유영 때 태양을 마주 봐야 해 챙을 내리고 있었다고 털어놓았다. 그는 “1969년 닐처럼 나도 그곳에서 인류를 대표하고 있었을 뿐”이라고 적었다. 임병선 선임기자 bsnim@seoul.co.kr

소행성 표면에 새겨진 거대한 '눈사람'의 모습이 사진으로 공개돼 눈길을 끌고있다. 최근 미 항공우주국(NASA)은 3개의 크레이터로 이루어진 눈사람을 연상케하는 소행성 표면의 모습을 크리스마스용 사진으로 공개했다. 사진 속 소행성의 이름은 베스타(Vesta)다. 마치 감자처럼 생긴 직경 530㎞에 달하는 베스타는 화성과 목성 사이, 지구로부터 약 1억 8800만㎞ 떨어진 곳에 위치해 있다. 실제 눈사람처럼 보이는 소행성의 이 지역은 사실 '아픔'으로 생성된 흔적이다. 다른 천체와의 충돌로 생긴 일종의 상처인 것. NASA 측은 이 지역의 별칭을 '스노우맨'(Snowman)으로 명명했다. 또한 NASA는 이 사진에 대한 설명으로 애니메이션 ‘겨울왕국’의 OST '두 유 원 투 빌드 어 스노우맨'(Do you want to build a snowman?)을 트위터에 적었다. 이 사진은 지난 2011년 8월 탐사선 던(Dawn)이 촬영한 것으로 표면과의 거리는 5200㎞다. 탐사선 던은 세레스와 소행성 베스타를 탐사하기 위해 지난 2007년 8월 발사됐다. 두 천체는 화성과 목성 사이에 있는 소행성대에서 가장 큰 천체로 세레스는 지름이 950㎞나 된다. 던은 2011년 7월 16일 베스타 궤도에 진입, 14개월에 걸친 조사 임무를 성공적으로 수행한 후 현재 세레스에서 임무를 수행 중에 있다.　　　 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

1984년 인류 최초로 생명 연결줄 없이 우주 유영에 성공한 미국 우주인 브루스 맥캔들스가 80세를 일기로 세상을 떠났다. 미국항공우주국(NASA)은 고인이 지난 21일(이하 현지시간) 캘리포니아주 자택에서 유족이 지켜보는 가운데 편안하게 영면했으며 사인은 알려지지 않았다고 23일 전했다. 유족으로는 미망인 엘렌 실즈와 두 자녀, 두 손주가 있다. 고인의 해군사관학교 동기인 존 맥케인 상원의원은 “우주에서 손쉽게 솟아오르는 브루스의 전설적인 사진은 많은 미국인들이 인간의 잠재력에 한계가 없음을 믿게 만들었다”고 그의 죽음을 안타까워했다. 그는 제트팩이란 장비를 지고 우주왕복선으로부터 100m 거리까지 우주 유영을 한 뒤 저유명한 1969년 닐 암스트롱의 달 착륙 제일성을 패러디해 “닐에게는 작은 걸음이었을지 모르지만 내겐 엄청난 도약”이라고 무선 통신을 통해 밝혔다. 사실 암스트롱이 달 착륙 순간 내뱉은 말을 가장 먼저 중계받은 사람이 지상 통제센터에 있던 맥캔들스였다. 당시 고인이 암스트롱을 비롯해 버즈 올드린, 마이크 콜린스 등이 성조기를 달 표면에 꽂는 상황에 주고받은 말들은 고스란히 녹음으로 기록됐는데 고인은 “오 아름답네요. 마이크, 정말로”가 그대로 담겨 있다. 맥캔들스는 1966년 NASA에 의해 선발된 19명의 우주비행사 가운데 가장 막내로 우주 프로그램에 가세했는데 28세 때 쿠바 미사일 위기 때 실전 배치돼 해군 경력을 갖고 있다. 그는 46세이던 1984년에야 처음 우주로 비행했는데 시속 2만 9000㎞로 궤도를 도는 우주왕복선에서 제트 추진력을 이용해 떠났다가 다시 돌아오는 모험을 감행해 대중의 상상력을 자극했다. 나중에 지구로 귀환한 뒤 기자회견 도중 “초당 6.4㎞로 돌진하는 지구를 보는 데 익숙해지면 궤도를 도는 여정은 느리게 여겨져 편안해짐을 느끼게 된다”며 “빠르게 날아가는 비행기 두 대 가운데 어느 쪽으로 갈아 탄다고 생각하는 것과 같은 것”이라고 말했다. 일간 뉴욕 타임스는 프론트 페이지 기사로 싣고 “용기와 아름다움의 스펙터클”이라며 “생명줄도 없이 어두운 진공으로 그 작은 제트 추진체를 이용해 떠나 최초의 인간 위성이 됐다”고 표기했다. 그는 한동안 제트팩 디자인과 개발 분야에서 일했고 1990년 두 번째 우주 임무에 나서 허블 스페이스 망원경 설치를 도왔다. 우주에서 머물렀던 시간은 312시간이며 4시간은 앞서의 제트팩을 이용해서였다. 2015년 영국 일간 가디언과의 인터뷰를 통해 그는 첫 우주 유영 때 태양을 마주 바라봐야 해 챙을 내리고 있었다고 털어놓았다. 그는 “내 이름이 알려지지 않은 것을 통해 사람들은 자신이 똑같은 일을 할 수 있다고 상상할 수 있다. 이게 매력적인 요소 중 한 가지다. 1969년 닐처럼 나도 당시 그곳에서 인류를 대표하고 있었을 따름”이라고 적었다. 임병선 선임기자 bsnim@seoul.co.kr

비행기가 음속(시속 1224㎞)을 돌파하며 생기는 충격파의 모습이 사진으로 촬영됐다.미국 항공우주국(NASA)은 지난 19일(현지시간) 초음속 비행기가 내는 큰 소음인 ‘소닉붐’의 모습을 사진으로 촬영해 홈페이지에 공개했다. 제트기가 초음속으로 비행할 때 충격파가 생기며 이때 발생하는 폭발음을 소닉붐이라 부른다. 지상에서는 견디기 힘들 정도의 굉음이 나오며, 이는 초음속 여객기가 대중화되지 못한 주요 원인이 됐다. 소리가 눈에 보이는 사진이 된 것은 NASA의 특별한 기술 덕이다. NASA가 특허출원한 이 기술은 1864년 독일 물리학자 어거스트 토플러가 개발한 촬영법인 ‘슐리렌법’을 응용·발전시킨 것이다. 슐리렌법은 본래 공기의 밀도 등에 따라 달라지는 빛의 굴절률을 가시적으로 확인할 수 있도록 해주는 촬영법이다. NASA에서는 그간 슐리렌법을 개선한 BOSCO(Background Oriented Schlieren using Celestial Objects) 기술을 개발해 왔다. 이번에 공개된 사진 속 기체는 미 공군조종사 훈련기인 T38로 초음속으로 비행하는 모습을 담고 있다. 사진에서 기체 위아래로 붉은색으로 퍼져나가는 빛이 바로 충격파다. NASA가 충격파 연구에 나선 것은 X플레인이란 이름으로 알려진 차세대 초음속기를 개발 중이기 때문으로 그 핵심 기술이 바로 소닉붐을 줄이는 것이다. 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

해골을 닮았다고 해서 ‘해골 소행성’으로 불리는 ‘2015 TB145’가 2015년에 이어 내년에도 지구를 찾을 것으로 보인다. 소행성 2015 TB145는 직경이 최대 700m에 달하며, 2015년 10월 초 발견됐다. 미국 하와이에 있는 NASA 적외선 천문대(IRTF)는 이를 관찰한 결과 태양 주위를 수없이 돌면서 핵을 에워싸고 강렬한 빛을 내는 코마와 긴 꼬리가 사라진 이른바 ‘죽은 혜성’이라는 결론을 내렸다. 2015년 10월 31일, 핼러윈 축제가 벌어지는 당일 지구 가까이를 스쳐 지나갔다고 해서 ‘핼러윈 소행성’이라는 별칭이 붙기도 한 소행성 2015 TB145는 당시 지구와 49만 9000㎞까지 접근했다. 이는 지구와 달 사이 거리보다 약간 더 먼 거리(약 1.3배)다. 과학자들은 이 소행성이 시속 12만 5500㎞의 속도로 우주를 날고 있으며, 이 같은 속도로 볼 때 오는 2018년 11월, 다시 한 번 지구에 근접하게 다가올 것으로 내다봤다. 해골처럼 생긴 기괴한 모양과 지구와 근접한 거리를 지나간다는 사실 때문에 천문학자뿐만 아니라 일반인에게도 큰 관심을 받은 이 소행성은 2015년 당시 지구에 별다른 영향을 끼치지는 않았다. 올해에도 2015년 당시와 비슷한 거리에서 지구를 지나갈 것으로 예상되며, 북반구 오리온 자리에서 천체 망원경으로 관측이 가능할 것으로 보인다. 한편 현재까지 미국항공우주국(NASA)이 파악한 ‘잠재적 위험 소행성’(지름 140m 이상의 크기를 가지고 지구로부터 750만km 이내의 거리에서 지나가는 소행성)은 1400여개다. 이는 전체에 비하면 극히 일부에 지나지 않는다. 또한 파악된 소행성이라도 천체 중력이나 충돌에 의해 얼마든지 방향을 틀어 우리에게 날아올 가능성은 존재한다. 송혜민 기자 huimin0217@seoul.co.kr

최근 기아자동차의 ‘스팅어’와 제네시스의 ‘G70’ 등 국내에서도 고성능 스포츠 세단에 대한 소비자들의 관심이 커지는 가운데 원조 고성능 세단들이 다시 주목받고 있다.이에 닛산은 고성능 스포츠 세단 맥시마를 앞세워 늘어나는 시장 수요를 본격 공략할 계획이다. 1981년 출시돼 36년 역사를 자랑하는 맥시마는 대중적으로 널리 알려진 차는 아니지만 과감한 디자인과 다이나믹한 퍼포먼스등을 겸비해 두터운 매니아 층을 형성하고 있다. 맥시마는 외관부터 뚜렸한 존재감을 드러낸다. 닛산의 상징이 된 날렵한 V모션 그릴은 전면부를 관통해 강력한 첫인상을 준다. 또한 미국 워즈오토 선정 ‘세계 10대 엔진’인 VQ 엔진이 탑재됐으며 최고 출력은 303마력, 최대토크는 36.1㎏·m에 달한다. 스포츠 모드 선택 시 차량의 응답성은 더욱 민첩해진다. 보스 오디오 시스템으로 구현한 사운드는 운전의 재미를 청각적으로도 느낄 수 있다. 미국항공우주국(NASA)의 연구에서 영감을 얻은 ‘저중력 시트’는 운전 시 피로감을 줄이고 급코너에서도 몸을 안정적으로 지탱해준다. 또한 동급 최초로 적용된 ‘인텔리전트 전방 충돌 경고’는 바로 앞 차량은 물론 그 앞 차량의 속도와 거리까지 감지해 경고를 준다. 닛산 관계자는 “맥시마는 프리미엄 브랜드 세단 이상의 품질과 스포츠카에 비견되는 퍼포먼스를 갖춘 모델로서 출시된 지 2년이 지났지만 매년 예상 목표치보다 1.5배 이상이 판매되고 있다”면서 “인텔리전트 운전자 주의 경보’ ‘후측방 경고 시스템’ 등을 탑재해 닛산의 모든 모델 중 가장 안전한 차량으로도 꼽힌다”고 말했다. 가격은 4370만원. 이은주 기자 erin@seoul.co.kr

올 한해에도 미지의 영역인 우주를 향한 인간의 도전은 계속됐다. 지상에서는 ‘역대 최고의 우주쇼‘로 불렸던 개기일식이 북미 대륙을 중심으로 펼쳐졌고 장기간 임무를 펼쳤던 토성 탐사선 카시니호는 '유작'을 남기고 장렬히 산화했다. 또 '태양계 큰형님' 목성은 탐사선 주노에 의해 그 속살을 일부 드러냈다. 최근 해외언론들은 2017년을 결산하는 ‘올해의 우주사진’(The Best Space Photos of 2017)을 선정해 발표했다. 미 항공우주국(NASA)과 유럽우주국(ESA) 그리고 국제우주정거장(ISS)의 우주비행사, 천체 사진작가들이 촬영해 공개한 사진들에는 우주에 대한 인류의 경외감이 오롯이 담겨있다. 올해 촬영된 우주 사진과 국내에서 인기를 모았던 사진을 일부 가감해 소개한다. 　 -우주에 뜬 '비행접시' 지난 4월 토성탐사선 카시니호가 지구로 보내 온 ‘UFO’ 사진이다. 진짜 UFO처럼 생긴 이 천체는 토성의 위성인 아틀라스(Atlas)로 생긴 모습이 둥글납작해서 비행접시라는 별명을 갖고 있다. 60개가 넘는 토성의 위성들 중에서 가장 이색적인 모습을 한 아틀라스는 가운데가 혹처럼 솟아올랐고, 가장자리가 펑퍼짐하다. 사실 우리 눈에는 만두처럼 보이기도 하는데 실제 서구에서는 이탈리아 만두인 '라비올리'(ravioli) 위성이라고도 부른다. 촬영당시 카시니호와 아틀라스와의 거리는 불과 1만 1,000km로, 이는 역대 최단거리다. - 초신성 폭발 후 남은 게성운 NASA와 ESA가 공동운영하는 허블우주망원경과 찬드라 X레이 망원경, 스피처우주망원경 등 총 5개의 천체망원경이 합작해 만든 게성운 사진으로 지난 5월 공개됐다. 게성운(Crab Nebula)은 지구로부터 6500광년 거리에 있으며 지름은 약 5광년이다. 게의 등딱지처럼 생겨 게성운이라는 재미있는 이름이 붙었으며 사실 별의 진화 마지막 단계인 초신성이 폭발해 만들어진 초신성 잔해다. 성운 중심에는 지름 30km에 달하는 중성자별인 펄서가 존재하며 1초에 30.2회 자전하면서 전자기파를 방출한다. 세계적인 통신사인 로이터가 선정한 올해의 우주사진이기도 하다.　 - '우주의 불꽃' 베텔게우스　 지난 7월 프랑스 파리천문대 등의 국제 천문학자들이 세계 최대 전파망원경 ‘알마’(ALMA)로 포착한 역대 촬영된 것 중 가장 선명한 베텔게우스의 모습이다. 적색 초거성인 베텔게우스는 오리온자리의 좌상 꼭짓점에 있으며 지구와의 거리는 약 650광년으로 별 중에서는 그나마 가깝다. 붉게 타오르는 듯한 베텔게우스의 ‘신상’ 이미지가 볼품없는 것처럼 보이지만 지구와의 거리 때문에 사실 점 수준으로도 촬영하기는 쉽지 않다. 베텔게우스는 여러 모로 흥미로운 별이다. 먼저 베텔게우스의 크기는 태양의 1400배로 50만배나 밝게 빛난다. 만약 베텔게우스를 우리의 태양 자리에 끌어다 놓는다면 목성의 궤도까지 잡아먹을 정도다. 또한 나이가 ‘불과’ 850만 년으로 젊디젊지만, 조만간 임종을 앞둔 별이기도 하다. 곧 수명을 다해 초신성으로 폭발할 운명으로 어쩌면 현장에서는 이미 폭발했을지도 모른다. 만약 오늘 초신성으로 폭발했다면 우리는 650년 후에나 ‘우주의 불꽃놀이’를 지켜볼 수 있다. - 역대 최고 우주쇼 개기일식 미국 현지시간으로 8월 21일 오전 10시 15분(한국시간 22일 새벽 2시 15분) 오리건주를 시작으로 달이 태양을 완전히 덮는 개기일식이 일어났다. 이날 미국인들은 모두 ‘해를 품는 달’의 진기한 모습을 지켜보며 ‘역대 최고의 우주쇼’를 지켜봤다. 이처럼 미국 대륙을 후끈 달아오르게 만든 99년 만의 개기일식은 땅 위에서만 주목한 이벤트는 아니다. 미 국립해양대기국(NOAA)의 최신형 기상위성 GOES16이 촬영해 공개한 사진에는 북미 대륙 위에 덮여 있는 검은 구름 같은 존재가 보인다. 바로 우주에서 본 달 그림자다. 또한 국제우주정거장에 머물고 있는 이탈리아 출신의 우주비행사 파올로 네스폴리가 촬영한 사진에도 개기일식이 잡혔다. 사진 속 지구 아래편으로 보이는 검은 형체가 달 그림자다. 한때는 저주와 재앙의 상징처럼 여겨졌던 개기일식은 달이 태양을 완전히 가리는 천체 현상이다. 이는 궤도 선상에 태양-달-지구 순으로 늘어서면서 발생하는데, 지구가 태양을 도는 궤도와 달이 지구를 공전하는 궤도의 각도가 어긋나 있어 부분일식은 자주 일어나지만 개기일식은 통상 2년마다 한 번씩 찾아온다. 한반도에서의 개기일식은 2035년 9월 2일 예정돼 있으나 그나마 평양에서나 온전히 볼 수 있으며 남한에서는 부분일식으로만 관측된다. 　 - 목성탐사선 주노가 촬영한 목성의 '민낯' 지난 9월 1일 탐사선 주노가 목성 옆을 통과하는 플라이바이를 실시하면서 8분 간격으로 가스 행성의 민낯을 잡아냈다. 사진에는 목성 표면의 수많은 구름띠와 폭풍 소용돌이가 연출하는 놀라운 형상이 생생하게 담겨있다. 이 사진은 주노 탐사선과 시민 과학자 제럴드 아히슈테트 션 도런의 합작품이다. 도런은 주노가 보내온 1차 데이터를 색보정해 이같은 목성의 민낯을 보여주는 사진을 만들었다. - 토성탐사선 카시니호의 유작 토성탐사선 카시니호는 지난 9월 15일 오전 7시 55분(한국시각 15일 저녁 8시55분)께 토성 대기권으로 뛰어들어 장렬한 최후를 맞았다. 지난 1997년 케네디 우주센터에서 발사된 지 20년 만에 임무를 모두 마친 것으로 카시니호는 결국 토성의 일부가 됐다. 이렇게 카시니호는 마지막 불꽃을 태우며 산화했지만 최후까지도 주어진 미션을 성공적으로 마무리했다. 토성 대기와의 마찰로 불타기 전 2분 동안 토성 대기성분 데이터와 사진들을 지구로 전송했기 때문이다. 카시니호가 마지막으로 보낸 데이터는 토성의 대기 속을 찍은 사진으로, 이 사진을 전송한 후 45초 만에 전소됐다. 또 토성을 배경으로 얼굴을 빼꼼히 내민 위성 엔셀라두스의 모습은 마치 고된 임무를 마친 카시니호와 작별인사를 하는 듯 하다. 카니시호와 마지막 작별이 있던 이날 NASA의 전현직 연구원들은 마지막 신호를 뒤로하고 서로 끌어안고 눈물을 흘리며 아쉬움을 함께 했다. 　 - 거대 목성의 달 그림자 적색의 행성 표면에 작은 그림자 하나가 드리워졌다. 이 행성은 목성, 작은 그림자는 위성인 아말테아(Amalthea)다. 목성에서 18만㎞ 떨어진 곳에서 공전 중인 아말테아는 지름이 약 240㎞ 정도로 못생긴 감자처럼 제멋대로 생겼다. 이 사진은 지난 10월 NASA가 공개했으며 '촬영자'는 물론 목성탐사선 주노다. 　　 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

비행기가 음속(시속 1224㎞)을 돌파하며 생기는 충격파의 모습이 사진으로 촬영됐다. 미 항공우주국(NASA)은 19일(현지시간) 초음속 비행기가 내는 큰 소음인 이른바 '소닉붐'(sonic boom)의 모습을 사진으로 촬영해 홈페이지에 공개했다. 일반적으로 제트기는 초음속으로 비행할 때 충격파(Shockwave)가 생기며 이 때문에 발생하는 폭발음을 소닉붐이라 부른다. 지상에서는 견디기 힘들 정도의 굉음이 나오며, 이는 초음속 여객기가 대중화되지 못한 주요 원인이 됐다. 소리가 눈에 보이는 사진이 된 것은 NASA의 특별한 기술 덕이다. NASA가 특허출원한 이 기술은 지난 1864년 독일 물리학자 어거스트 토플러가 개발한 촬영법인 ‘슐리렌법’(schlieren method)을 응용·발전시킨 것이다. 슐리렌법은 본래 공기의 밀도 등에 따라 달라지는 빛의 굴절률(refractive index)을 가시적으로 확인할 수 있도록 해주는 촬영법이다. NASA에서는 그간 슐리렌법을 개선한 BOSCO(Background Oriented Schlieren using Celestial Objects) 기술을 개발해 왔다. 이번에 공개된 사진 속 기체는 미 공군조종사 훈련기인 T-38로 초음속으로 비행하는 모습을 담고 있다. 사진에서 기체 위 아래로 붉은 색으로 퍼져나가는 빛이 바로 충격파다. NASA가 충격파 연구에 나선 것은 X-플레인(X-Plane)이란 이름으로 알려진 차세대 초음속기를 개발 중이기 때문으로 그 핵심 기술이 바로 소닉붐을 줄이는 것이다. 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

미국항공우주국(NASA)에서 운영하는 ‘오늘의 천체사진’(APOD) 18일자(현지시간)에 우리 태양계를 빼닮은 행성계가 소개되어 세계의 우주 마니아들로부터 관심을 끌고 있다. 문제의 행성계는 케플러-90이라는 이름을 갖고 있는데, 이는 제2 지구를 찾기 위해 지구 궤도에 띄운 케플러 망원경이 발견했기 때문에 붙여진 이름이다. 놀랍게도 이 케플러-90은 우리 태양계와 똑같이 행성을 8개 거느리고 있는 것으로 밝혀졌다. 그밖에도 케플러-90이 우리 태양계와 비슷한 점은 부모별이 우리 태양과 같은 우리 태양과 비슷한 G형 항성이다. G형 항성이란 별의 표면온도와 분광학적 특성으로 분류할 때 , 별의 진화단계에서 주계열성에 있는 중간 질량의 황색 별을 가리킨다. 케플러-90은 나아가 지구와 비슷한 암석형 행성을 비롯해, 목성과 토성과 비교할 만한 큰 행성 등을 갖고 있는 점 등도 우리 태양계와 흡사하다. 그러나 다른 점도 물론 있다. 무엇보다 알려진 모든 케플러-90 행성들의 궤도가 비교적 부모별에 근접해서 태양을 도는 지구 궤도보다 더 가깝다는 점이다. 따라서 케플러-90의 행성들은 유감스럽게도 생명체가 살기 힘들 정도로 뜨거울 것으로 보인다. 그러나 더 세밀히 관측하면 이들보다 더 멀리 있는 차가운 행성을 발견할 수 있을지 모른다. 케플러-90은 우리 태양계로부터 약 2500광년 떨어진 용자리에 있으며 밝기 등급은 약 14다. 이 정도라면 중간 크기 망원경으로도 찾아볼 수 있다. 다음 10년간 외행성 탐색 계획에는 테스(TESS), 제임스웹 우주망원경(JWST), WFIRST, 플라톤(PLATO) 등이 발사를 기다리고 있다. 머지않아 케플러-90 행성들보다 더욱 흥미로운 제2지구가 발견될 것으로 과학자들은 기대하고 있다. 이광식 칼럼니스트 joand999@naver.com

TV나 영화를 보다가 “저 배우 멋있게 생겼다. 너무 예쁘다”라는 감탄사를 내뱉곤 한다. 연기뿐만 아니라 외모까지 출중한 배우를 보고 그 배우 같은 외모나 몸매를 가졌으면 하는 바람을 한 번쯤 갖게 된다.몸매와 머리색, 얼굴 생김새 등은 부모에게서 물려받는다는 것을 잘 알고 있기 때문에 “몸속 무언가를 조금만 바꾸면 생김새, 머리색, 몸매까지도 바꿀 수 있지 않을까”라는 생각은 DNA에 유전정보가 있다는 것이 알려지기 전부터 많은 과학자의 상상력을 자극해 왔다. 실제로 우리가 지금 키우고 있는 애완견들을 보면 너무나 닮아 있다. 애완견들은 특별한 털 색깔, 몸매, 생김새가 항상 나타나도록 애완견 사육자들이 ‘역교배’라는 방식을 통해 유전정보를 같게 만든 결과다. 물론 아직까지는 여러 가지 문제점이 있지만 SF영화에서도 흔히 등장하고 있을 뿐만 아니라 과학적으로도 가능해지고 있는 클로닝 방법으로 유전정보가 똑같은 두 개체를 만들어 낼 수 있게 될 것이다. 이런 방식들은 현재의 나를 바꾸는 것은 아니다. 물론 최근 유전자 가위 기술이 나오면서 현재 나의 유전적 정보를 변화시킬 수 있는 길이 열리기는 했다. 유전자 가위는 DNA상의 특정 염기서열을 절단하는 방법이다. DNA의 이중나선이 절단되면 절단 부위는 여러 ‘DNA 복구효소’들에 의해 다시 봉합된다. 어떤 경우 절단 부위의 몇몇 염기서열이 없어진 상태로 봉합되기도 하고, 상동 염색체에 존재하는 염기서열 정보를 복사해 절단 부위를 정확하게 봉합하기도 한다. 전자의 경우 몇몇 염기서열이 없어지기 때문에 절단 부위의 유전자를 고장낼 수 있고, 후자의 경우는 상동 염색체 대신 교체하고자 하는 대체 유전자를 넣으면 유전자 정보를 전환할 수 있다. 유전자 가위로 특정 유전자의 기능을 없애거나 이상이 있는 유전자를 정상적으로 바꿀 수 있다는 말이다.유전자 가위를 이용한 유전자 편집은 여러 가지 우려 때문에 아직까지 의료 분야나 농축산업 분야에서도 활발히 사용되고 있지는 않다. 하지만 유전자 가위를 이용한 유전자 편집은 기존의 유전자 치료 기술의 발전과 맞물려 안정성이 실험적으로 증명돼 가고 있는 만큼 조만간 이런 분야에 많은 기여를 할 것으로 기대된다. 한편으로는 과학계의 검증을 거치지 않은 유전자 가위 기술로 사람들을 대상으로 실험한 것들이 소개되기도 해 미래 기술로 나아가는 유전자 가위 기술의 발전에 걸림돌이 되지 않을까 하는 우려도 있다. 최근 불리 휘펫이라는 종류의 개를 이용한 연구에서 ‘마이오스타틴’이란 단백질이 만들어지지 않는 경우 근육 생성이 촉진되는 것이 알려졌다. 이는 벨지안 블루라는 소의 경우에서도 확인됐다. 이를 토대로 조시아 자이너라는 미국항공우주국(NASA) 출신의 생화학연구원이 유전자 가위를 이용해 자신의 몸에 마이오스타틴 단백질 유전자 기능을 없애는 실험을 통해 근육을 키우겠다는 발표를 하기도 했다. 결과는 기다려 봐야겠지만 이런 시도들이 부정적 영향을 미칠 수도 있다는 우려가 가시질 않는다. 30~40년 전 유전자 치료가 한창 주목받을 때 효과를 과신해 환자에게 적용했다가 그 환자가 백혈병으로 사망하는 일이 있었다. 유전자 가위가 안전하게 미래의 많은 질환을 치료하고 농축산업에서 안정적으로 사용되는 기술로 정착하기 위해선 안정성에 대한 면밀한 점검과 유전자의 치환 효율을 극대화하는 방법의 개발이 선행돼야 한다. 유전자 가위를 이용한 유전자 치료가 실현이 될 때 유전 질병으로 고생하는 많은 사람에게 새로운 희망을 줄 것은 확실하다. 하지만 무절제하게 자신의 생김새나 몸매 등을 바꾸는 데 사용하는 것에 대해서는 다시 한번 생각해 보게 된다. 스스로를 멋있게 보이려는 개개인의 욕망은 생명체가 가진 어쩔 수 없는 속성이지만 모두가 획일적으로 비슷해 보이는 사회에서 사는 것이 행복할까 하는 의구심이 들기 때문이다.

2015년 명왕성(Pluto)을 근접통과한 탐사선 뉴호라이즌스에는 명왕성 발견자의 뼛가루가 캡슐에 담긴 채 실려 있었다. 명왕성은 1930년 2월 18일 미국 애리조나주 로웰 천문대의 신참 직원인 클라이드 톰보(1906~1997)에 의해 발견되었다. 톰보의 명왕성 발견 이야기를 하기 전에 반드시 알아야 할 사항이 있는데, 그것은 퍼시벌 로웰(1855~1916)이라는 인물이다. 출중한 호기심과 자유로운 영혼의 소유자였던 로웰은 우리와도 인연이 닿아 있는 인물로, 하버드 대학을 졸업한 후, 1883년 조선을 방문하고 ‘고요한 아침의 나라 조선’(Choson, the Land of the Morning Calm)이라는 제목의 책을 펴내기도 했다. 로웰은 30대에 천문학에 헌신하기로 결심하고 해왕성 바깥에 있는 제9의 행성을 찾는 것을 필생의 목표로 삼았다. 천왕성의 이상 운동을 근거로 해왕성을 발견하게 된 것이 60년 전의 일이었다. 해왕성 발견 후, 이 행성의 궤도에도 오차가 있는 것으로 밝혀져 해왕성 바깥쪽에 다른 행성이 존재할 거라는 믿음이 널리 퍼져 있었다. 로웰은 해왕성 너머로 궤도에 영향을 미치는 또 다른 행성이 있을 것으로 추정하고 이를 ‘행성 X’라 불렀다. 1894년, 로웰은 애리조나주에 있는 해발 2210m의 플래그스탭산에 로웰 천문대를 세우고 행성 X를 찾기 위한 프로젝트에 돌입했다. 그러나 로웰은 불행하게도 그의 꿈을 끝내 이루지 못한 채 1916년 61살의 나이로 우주로 떠났다. 로웰의 꿈은 14년 후 천문대의 신참인 고졸 출신 아마추어 천문가 클라이드 톰보에 의해 마침내 이루어졌다. 24살의 톰보는 당시 최신 기술이었던 천체사진을 이용하여 동일한 지역의 밤하늘 사진을 2주 간격으로 두 장을 촬영한 후, 그 이미지 사이에서 위치가 바뀐 천체를 분석하는 방법으로 끈질기게 탐색을 진행한 끝에 1930년 2월 마침내 명왕성을 발견했던 것이다. 이 소식은 곧 AP통신의 전파를 타고 전 세계로 퍼져났으며, 제9의 행성 발견으로 세계는 발칵 뒤집어졌다. 과연 태양계가 앞으로도 얼마나 더 확장될 것이며, 그 바깥으로는 무엇이 더 있을까 하는 생각으로 사람들은 망연한 시선으로 하늘을 올려다보았다. 어쨌든 명왕성 발견 하나로 톰보는 일약 유명인사가 되었다. 영국 왕립천문학회 등으로부터 공로 메달을 받았으며, 캔자스 대학에서 장학금을 받아 정식으로 천문학을 전공하여 학위를 받았다. 1955년부터 1973년 퇴임할 때까지 뉴멕시코 주립대학에서 교수로 재직했고, 1997년 뉴멕시코의 라스크루서스에서 평생을 꿈꾸었던 새로운 우주로 갔다. 여담이지만, 톰보가 로웰 천문대에서 근무하게 된 것은 몇 장의 천체 스케치 덕분이었다. 가난한 농가 출신으로 고등학교를 졸업한 후 아마추어 별지기로 천체관측을 즐기던 톰보는 자작 망원경으로 관측한 화성과 목성의 관측 스케치를 충동적으로 로웰 천문대에 보냈다. 천문대 대장은 이 스케치를 보고는 ‘고되지만 보수가 짠’ 천문대 일을 해볼 생각이 없느냐는 편지를 보냈고, 시골 청년은 망설임 없이 즉시로 저축한 돈을 긁어모아 몇날 며칠을 가야 하는 플래그스탭행 편도 기차표를 끊었던 것이다. 명왕성은 지금은 행성 반열에서 탈락하여 왜행성으로 분류되고 있다. 정식명칭은 134340 명왕성(134340 Pluto)으로 불리며, 카이퍼 띠에 있는 왜행성으로서는 현재 가장 큰 천체다. 암석과 얼음으로 이루어져 있으며, 지름 2400km로 지구의 달의 70%에 지나지 않는다. 태양으로부터 평균 약 60억km(40AU) 떨어진 타원형 궤도를 돌고 있으며, 공전주기는 약 248년, 자전주기는 6.4일이다. 길쭉한 타원형 궤도 때문에 해왕성의 궤도보다 안쪽으로 들어올 때도 있다. 위성은 5개 있다. 처음으로 명왕성을 방문한 탐사선은 NASA의 뉴호라이즌스다. 2006년 1월 19일 발사된 뉴호라이즌스는 목성의 중력을 이용하여 2015년 7월 명왕성에 도착했으며, 명왕성 표면으로부터 약 1만 2550㎞ 거리까지 근접비행하는 데 성공했다. 여기에는 명왕성 발견자 톰보의 뼛가루가 캡슐에 담긴 채 실려 있었다. NASA 과학자들이 이미 고인이 된 톰보의 뼛가루나마 명왕성을 방문하게끔 하고 싶었던 때문이다. 참으로 의리 깊은 후배들이라 하겠다. 이광식 칼럼니스트 joand999@naver.com

인류 역사상 최초로 명왕성과 그 위성을 근접 관측한 뉴호라이즌스호는 계속해서 태양계의 가장자리를 행해 날아가고 있다. 그리고 2019년 1월 1일에는 카이퍼벨트 소행성인 2014 MU69를 관측할 예정이다. 카이퍼벨트는 해왕성 궤도 밖에 존재하는 수많은 얼음 천체의 모임으로 지금까지 망원경으로 그 존재를 확인했을 뿐 실제 근접 관측이 이뤄진 적이 없다. 따라서 과학자들은 뉴호라이즌스호의 관측 결과에 큰 기대를 걸고 있다. 하지만 그렇다고 과학자들이 탐사선이 도착하기만 기다리는 것은 아니다. 미항공우주국(NASA)과 여러 협력 기관의 과학자들은 뉴호라이즌스호 도착 이전에 이 천체의 데이터를 더 수집하기 위해 노력하고 있다. 학생들이 시험을 보기 전에 출제 경향을 미리 알고 있으면 공부하는 데 더 유리한 것처럼, 뉴호라이즌스호 역시 목표 소행성의 형태를 미리 알면 제한된 시간 동안 카메라를 포함한 관측장비를 어떻게 사용할지 효과적으로 준비할 수 있기 때문이다. 그런데 이 관측 과정에서 예상하지 못했던 흥미로운 사실이 밝혀졌다. NASA의 공중 천문대인 소피아(SOFIA·airborne Stratospheric Observatory for Infrared Astronomy)가 지난 7월 관측에서 2014 MU69 주변에 작은 위성의 증거를 찾아낸 것이다. 사실 65억km나 떨어진 작고 어두운 소행성이므로 관측이 쉽지 않지만, 과학자들은 2014 MU69가 별빛을 가리는 현상을 관측해 위성의 증거를 발견했다. 더욱 흥미로운 점은 2014 MU69가 지름 30km가 넘지 않는 소행성이지만, 사실은 두 개의 소행성이 아령처럼 붙어서 만들어진 소행성일 가능성도 있다는 것이다. (사진) 물론 실제 모습은 근접 관측을 통해 검증해야 한다. 만약 달이 있는 것으로 입증되면 명왕성보다 더 먼 거리에서 발견된 가장 작은 위성이 될 전망이다. 이번 연구 결과는 멀리 떨어진 어두운 소행성을 세밀하게 관측할 수 있는 관측 기술을 시험하는 무대이기도 하다. 별빛을 가리는 현상을 이용한 소행성 관측 기법이 이렇게 먼 거리에서도 정확한지는 뉴호라이즌스호의 근접 관측 결과와 비교해보면 확인할 수 있다. 유용한 관측 기법으로 확인되면 카이퍼벨트와 더 먼 거리에 있는 소행성을 연구하는데도 널리 사용될 것으로 기대된다. 2014 MU69는 인류가 탐사선을 보낸 가장 먼 천체라는 점에서 한동안 특별한 존재가 될 것이다. 당분간은 이렇게 먼 장소까지 탐사선을 발사할 계획이 없는 데다, 발사해도 도착하는 데 아주 오랜 시간이 걸리기 때문이다. 그 진짜 모습이 어떨지 궁금한 것은 이를 연구하는 과학자만의 이야기가 아닐 것이다. 고든 정 칼럼니스트 jjy0501@naver.com

목성의 상징인 거대한 크기의 대적점(大赤點)의 속살이 일부 벗겨졌다.지난 11일(현지시간) 미 항공우주국(NASA)은 뉴올리언스에서 열린 미국 지구물리학회 연례회의에서 대적점에 대한 새로운 연구결과를 발표했다. 1830년 처음 관측된 대적점은 대기현상으로 발생한 일종의 폭풍이다. 태양계에서 가장 강한 폭풍인 대적점은 그 크기만 1만 6000㎞로 지구 지름보다 1.3배 크다. 이번 연구는 지난 7월 목성탐사선인 주노가 대적점을 근접 비행하면서 얻어진 데이터로 이루어졌다. 당시 주노는 구름에 가려진 목성의 깊은 대기층을 조사할 수 있는 마이크로파 방사계(microwave radiometer)를 동원해 약 300㎞까지의 속살을 들여다봤다. 주노 프로젝트 수석연구원인 스콧 볼든 박사는 “목성 대적점에 대한 가장 기본적인 질문 중 하나는 그 심연의 깊이”라면서 “조사 결과 지구의 바다보다 50~100배는 더 깊으며 상층부보다 안쪽이 더 따뜻하다”고 설명했다. 이어 “대적점 안 상층부와 하층부의 온도 차이가 강렬한 바람을 만들어내는 것으로 보인다”고 덧붙였다. 또한 이번 연구에서는 처음 관측된 이후 대적점이 점점 줄어들고 있다는 사실도 확인됐다. 19세기 대적점은 지구보다 2~3배 크기로 측정됐다. 그러나 1979년 보이저 1, 2호의 관측 결과 지구보다 2배 정도 큰 것으로 확인됐다. 조금씩 줄어든 셈이다. 이번 주노의 조사에 따르면 보이저호 때보다 폭은 3분의1, 높이는 8분의1로 줄어들어 현재는 1만 6000㎞ 정도다. 이렇게 300년 이상 대적점이 지속되는 이유에 대해 아직 학계에서는 뚜렷한 답은 내놓지 못하고 있다. 그러나 여러 가설 중 하나는 가스 행성인 목성의 특성상 고체의 표면이 없기 때문에 지구처럼 태풍이 육지에 상륙한 뒤 에너지를 잃고 약해지는 현상이 일어나지 않는다는 것이다. 주노 연구원 하이디 베커 박사는 “이번에 주노는 목성의 대기 바로 위와 적도 인근에서 새로운 복사층(radiation zone)을 확인했다”면서 “목성은 알면 알수록 정말 기괴한 행성”이라고 밝혔다. 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

이제 인공지능(AI)이 과학연구까지 하게 되는걸까.AI가 주도적으로 연구를 이끈 것은 아니지만 AI의 도움을 받아 8개의 행성을 가진 외계 태양계를 추가로 발견한 것이어서 과학계는 물론 인공지능 연구자들까지 비상한 관심을 끌고 있다. 14일(현지시간) 미국 항공우주국(NASA)는 케플러 우주망원경과 구글의 인공지능 기술을 활용해 ‘케플러-90계’라는 ‘제2의 태양계’를 발견했다고 밝혔다. 케플러-90계는 지구에서 2545광년 떨어져 있고 태양계와 마찬가지로 8개의 행성으로 구성돼 있고 14.4일 주기로 공전하는 것으로 알려졌다. 8개의 행성들은 지구처럼 암석으로 이뤄진 암석형 행성이기는 하지만 표면 온도가 426도에 달해 생명체가 존재할 수는 없는 환경으로 분석됐다. 태양계로 따지면 태양과 가장 가까운 수성과 비슷한 수준으로 보인다. 나사가 ‘케플러-90i’라고 명명한 이번 미니 태양계의 발견이 주목할 것은 머신러닝을 활용해 케플러 우주망원경이 수집한 행성신호 3만 5000여건을 기반으로 스스로 학습해 얻어낸 것이라는 점이다. 구글 인공지능은 연구팀과 함께 케플러 우주망원경의 기존 관찰 정보에 순식간에 지나가는 미약한 빛까지 분석해 이번 성과를 낼 수 있었다. 구글의 선임 소프트웨어 엔지니어 크리스토퍼 샬루는 “이번 연구는 말그대로 건초더미에서 바늘 찾기와 같았다”며 “사람이 스스로 검색할 수 없을 정도로 너무 많은 양의 정보가 있을 때 머신러닝 기술이 빛을 발했다”고 설명했다. 실제로 구글은 이번에 활용된 AI 프로그램이 천문학자들의 연구생산성을 높이는데 도움을 줄 것으로 기대하는 한편 일반인들도 외계행성 탐색을 할 수 있도록 프로그램 코드를 공개할 계획이다. 구글에 따르면 이번에 쓰인 머신러닝 기술은 특별한 하드웨어 없이 일반 가정용 컴퓨터로도 활용이 가능하다. 나사는 앞으로도 이 프로그램을 활용해 기존 케플러 우주망원경이 관측한 15만 건 이상의 별을 분석하는 작업을 진행할 계획이다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

13일 밤 하늘에 유성우가 쏟아진다.미국 항공우주국(NASA)에 따르면 이날 밤 쌍둥이자리에서 유성우가 쏟아져 14일 새벽 4시까지 절정을 이룰 전망이다. 한 시간에 최대 60개의 별똥별이 밤하늘을 가를 것으로 보인다. 유성우는 혜성이나 소행성 등이 우주 공간에 남긴 먼지 부스러기가 지구 대기권과 충돌해 불타면서 별똥별이 비처럼 내리는 현상을 말한다. 13일 밤 관측될 쌍둥이자리 유성우는 소행성 ‘3200 파에톤(Phaethon)’이 남긴 잔해가 지구 대기권에 빨려 들어와 불에 타면서 발생하는 것이다. 이 소행성은 1983년 발견된 이후 이달 중순 지구에 가장 가깝게 접근할 것으로 보인다. 이번 유성우는 전세계에서 볼 수 있다. 온라인뉴스부 iseoul@seoul.co.kr

지난 2015년 1월 남태평양의 작은 섬나라인 통가에 새로운 화산섬이 만들어져 큰 관심을 모았다. 통가 수도 누쿠알로파에서 북서쪽으로 65㎞ 떨어진 해역에 만들어진 이 섬의 이름은 '훙가 통가 훙가 하파이'(Hunga Tonga-Hunga Ha'apai)로 공식적인 이름은 아니며 해저 화산의 이름을 딴 것이다. 이 섬이 갑자기 수면 위로 떠오른 이유는 해저 화산 때문이다. 지난 2009년 처음 발생한 이 화산은 그간 잠잠해 오다가 2014년 12월 20일부터 분화를 시작해 화산암과 화산재를 분화구 주위로 분출했다. 이 영향으로 해발고도 120ｍ, 길이 1㎞에 달하는 새로운 훙가 통가섬이 출현했다. 최근 미 항공우주국(NASA)이 이 새로운 섬의 연구결과를 뉴올리언스에서 열린 미국 지구물리학회 연례회의에서 발표했다. 화산의 분화과정부터 지구관측위성 ‘테라’의 모디스(MODIS·적당 해상도 이미지 분광 방사계)로 조사해 온 연구팀은 통가 신생섬의 생성과 변화, 침식 과정을 분석 중에 있다. 현재 이 섬은 그럴듯한 섬의 외양을 갖추고 있지만 당초 전문가들은 생성 후 몇 달 안에 강한 파도와 침식 과정을 거쳐 사라질 것으로 예상했다. 그러나 놀랍게도 현재 신생 섬은 안정화 단계로 예상 밖의 긴 생명력을 자랑하고 있다. 연구를 이끈 NASA 고나드 우주비행센터 수석연구원 짐 가빈은 "조사 결과 이 섬은 짧게는 6년 길게는 30년 안에 다시 바다 밑으로 사라질 것"이라면서 "우리 연구의 목적은 화산섬의 생성 과정과 침식률을 연구해 그 전반적인 과정을 이해하는 것"이라고 설명했다. 흥미로운 점은 NASA가 통가 신생섬에 관심을 갖는 이유 중 하나가 화성 때문이라는 사실이다. 이 섬이 지구와 유사한 특징을 가진 화성의 과거를 유추해 볼 수 있는 '거울'이 될 수도 있다는 것. 가빈 박사는 "고대 화성에서도 화산으로 인한 활동이 있었다고 한다면 이와 유사한 과정을 거쳤을 것"이라면서 "지구의 자연현상을 이해하는 것이 곧 화성을 알 수 있는 계기가 된다"고 밝혔다. 박종익 기자 pji@seoul.co.kr