​ 우리는 매일같이 밥 먹고 출근하고 일하는 나날의 평범한 일상을 살아가고 있지만 저 높은 하늘에는 아름답고 놀라운 일들이 늘 벌어지고 있다. 지난 10일(현지시간) 미항공우주국(NASA)에서 운영하는 '오늘의 천체사진(Astronomy Picture of the Day) 사이트에 달과 목성이 만나는 아름다운 장면이 올라 우주 마니아들의 눈길을 사로잡았다. 월령 26일쯤의 그믐달 바로 옆에 눈부시게 빛나는 저 천체는 바로 목성이다. 아, 목성 옆에 나란히 있는 저 네 개 별은 대체 뭐지? 그렇다. 바로 목성의 4대 위성이다. 갈릴레오 갈릴레이가 1610년 자작 망원경으로 최초로 발견했다 해서 흔히 갈릴레이 4대 위성이라고 불리는 목성의 달들이다. 갈릴레오는 태양계의 축소판 같은 이 목성계를 발견함으로써 천동설을 완전히 잠재울 수 있었다. 저 목성은 얼마 후 달의 뒤편으로 가려졌는데, 이를 천문학에서는 엄폐라 한다. 4대 위성의 이름을 들자면, 왼쪽에서부터 칼리스토, 가니메데, 목성, 이오 그리고 유로파이고, 모성에 가까운 순으로 쓰자면, 이오, 유로파, 가니메데, 칼리스토다. 공전주기는 2~16일 정도. ​각 위성의 특기할 만한 사항을 들자면, 먼저 이오는 최초로 인류에게 '광속'을 가르쳐준 위성이다. 1675년 덴마크의 천문학자 올레 뢰머는 이오의 식을 관측하던 중 이오가 목성에 가려졌다가 예상보다 22분이나 늦게 나타나는 것을 발견했다. 그 순간, 그의 이름을 불멸의 존재로 만든 한 생각이 번개같이 스쳐지나갔다. “이것은 빛의 속도 때문이다!” 그것은 분명 지구에서 목성이 더 멀리 떨어져 있을 때, 그 거리만큼 빛이 달려와야 하기 때문에 생긴 시간차였다. 뢰머는 빛이 지구 궤도의 지름을 통과하는 데 22분이 걸린다는 결론을 내렸으며, 이를 근거로 그가 계산해낸 빛의 속도는 초속 21만 4300km였다. 오늘날 측정치인 29만 9800km에 비해 28%의 오차를 보이지만, 당시로 보면 놀라운 정확도였다. 무엇보다 빛의 속도가 무한하다는 기존의 주장에 반해 유한하다는 사실을 최초로 증명한 것이 커다란 과학적 성과였다. 이는 물리학에서 가장 중요한 기반을 이룩한 쾌거였다. 1676년 광속 이론을 논문으로 발표한 뢰머는 하루아침에 과학계의 스타로 떠올랐다. 유로파는 표면에 덮인 100㎞ 두께의 얼음 아래 바다를 갖고 있는 위성이다. 물의 양은 지구 바다보다도 2~3배 많다고 한다. 그래서 태양계에서 생명이 서식할 가능성이 가장 높은 곳으로 알려져 있다. 나사에서도 언젠가 유로파에 잠수함을 보내 바다 속을 탐사할 계획이다. 이번에 목성으로 보낸 탐사선 주노의 임무에는 유로파 탐사도 포함되어 있다. 가니메데는 비록 위성이지만 지름이 5200km가 넘어 지구의 달보다도 더 크다. ​그야말로 태양계 최대 위성이다. 칼리스토 역시 두번째로 큰 목성 위성으로서 지름이 4800km로, 수성 크기와 비슷하다. ​또 하나 기억해둬야 할 사항은 희미하게 보이는 달의 어두운 부분이다. 이는 지구의 빛을 받아서 빛나는 것으로 지구조(地球照)라 한다. 지구조를 가장 먼저 발견한 사람은 이탈리아의 레오나르도 다빈치다. 역시 화가의 눈은 날카롭다. 위의 사진은 2012년 7월 15일 새벽 이탈리아의 몬테카시아노에서 크리스티안 파티난치가 찍은 것이다. 이광식 통신원 joand999@naver.com

충남도가 화력발전소 주변 가정의 실내 공기 질 조사에 나섰다. 연구진이 집안으로 들어가 공기의 질을 조사하기는 처음이다. 13일 충남도에 따르면 2020년까지 보령·당진·서천·태안지역 화력발전소 인근 가정 주택 500여 가구를 대상으로 실내의 공기 질을 측정하기로 했다. 전문기관에 위탁해 이뤄지는 이번 조사는 초미세먼지, 1급 발암물질인 폼알데하이드, 이산화탄소, 휘발성 유기화합물과 함께 화석 연료를 땔 때 불완전 연소로 발생하는 블랙 카본도 측정한다. 도는 우선 연말까지 6000만원을 들여 보령 등 4개 화력발전소의 반경 2㎞ 이내 가정집 20가구씩 모두 80가구를 선정, 측정할 계획이다. 또 아산시 일반 가정 6곳의 실내 공기를 측정해 화력 주변과 얼마나 차이가 나는지 비교 분석하기로 했다. 국내 53기의 석탄 화력발전소 중 절반에 이르는 26기가 충남에 있다. 미국항공우주국(NASA)과 국립환경과학원은 지난달 “충남 당진·태안·보령·서천지역 상공에 아황산가스 등 2차로 생성된 미세먼지가 서울보다 최대 2배 이상 많이 떠 있다”고 발표했다. 앞서 충남도와 단국대는 보령·태안화력 인근 주민 150명을 조사한 결과 혈중 카드뮴 평균 농도와 소변 중 비소 함유량이 각각 ℓ당 1.77㎍과 ｇ당 195.18㎍으로 나타나 청양 등 내륙 주민의 1.00㎍과 94.94㎍에 비해 훨씬 높았다고 밝혔다. 도는 실내 공기 질 조사가 끝나면 주민 건강과 삶의 질 향상을 위한 정책 수립에 적극 활용할 방침이다. 도 관계자는 “화력발전소 배출 물질과 건강의 연관성을 정확히 알 수 있는 실증 자료로 조사 이후 화력 오염물질 관리방법과 대책을 내놓겠다”고 말했다. 홍성 이천열 기자 sky@seoul.co.kr

영미권에서 자주 사용되는 신조어 중에 ‘포토밤’(photobomb)이라는 단어가 있다. 영어사전에도 당당히 이름을 올린 포토밤은 사진 촬영 중 의도치 않은 장면이 포착되거나 장난 칠 목적으로 사진 프레임 안에 쑥 끼어드는 행위를 말한다. 난데없이 카메라 앞에 쑥 등장하는 동물들이 큰 재미를 주기도 하지만 무려 '우주적인' 포토밤도 있다. 최근 미 항공우주국(NASA)은 지구 앞으로 스윽 지나가는 달의 모습을 공개해 관심을 끌고있다. 자전하는 지구 주위를 공전하는 달의 모습이 인상적인 이 영상은 지난 5일(현지시간) 우주에서 촬영됐다. 이 사진이 특별한 것은 달의 뒷면을 담고 있기 때문이다. 잘 알려진대로 달은 자전과 공전주기가 같아 지구에서는 달의 앞 면 밖에 볼 수 없다. 우리가 영상으로나마 달의 '숨막히는 뒤태'를 볼 수 있는 것은 지난해 2월 NASA가 쏘아올린 심우주 기상관측위성(DSCOVR) 덕이다. 이 위성은 일반적인 다른 위성과는 달리 지구로부터 약 160만 km 떨어진 곳에 위치해 있다. 곧 DSCOVR은 지구와 달 너머(아래 사진 참조)에 있어 둘의 모습을 모두 지켜볼 수 있다. 재미있는 점은 DSCOVR의 목적이 지구와 달 촬영용은 아니라는 사실이다. DSCOVR은 태양에서 날아오는 태양풍을 관측하는 것이 주역할로 이 때문에 태양에서 약 1억 4800만㎞ 떨어진 지점까지 날아간 것이다. DSCOVR은 하루 6번 씩 태양의 움직임을 촬영해 지구에 전파 교란등을 야기하는 흑점 폭발을 더 빨리 예보할 수 있게 해준다. 곧 태양이 지구에 미치는 유해한 영향을 연구하기 위해 제작된 위성인 것이다. 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

미생물은 육안의 가시한계를 넘어선 0.1㎜ 이하의 크기인 미세한 생물을 뜻한다. 주로 단일세포 또는 균사로 몸을 이루는데, ‘생물’이라는 단어에서 알 수 있듯 성장하고 분열하며 생육하는 살아있는 존재다. 우리 몸 안에는 세포와 박테리아, 바이러스, 곰팡이 등 약 100조 개 이상, 4000종의 미생물이 살고 있으며, 이들 중 상당수의 미생물을 인체가 정상적으로 활동하는데 없어서는 안되는 중요한 역할을 담당하고 있다. 더 나아가 과학의 발전과 더불어 미생물의 다양한 역사와 쓰임새가 새롭게 조명받고 있다. 미생물을 향한 인류의 탐구, 어디까지 왔을까? ◆미생물 활용법-인체편 미생물은 크게 인체 내부, 특히 장(腸)에 존재하는 장내 미생물과 바다나 숲 등 우리가 쉽게 접하는 외부에 존재하는 환경 미생물로 나눌 수 있다. 과학계는 오래 전부터 인류에게 있어 장내 미생물이 생명유지에 필수적일 뿐만 아니라 이를 이용한 질병 예방·치료가 가능하다는 것을 입증해 왔다. 최근 미생물이 ‘효자’로 떠오른 분야는 다름 아닌 ‘비만’이다. 장내 미생물의 종류에 따라 비만이 발생할 수 있다는 것이 처음 입증된 것은 이미 10여 년 전이다. 이후 세계 각국 연구진은 비만과 미생물간의 연관관계를 밝히는 것에 주력해 왔는데, 2006년 미국 워싱턴대학교 연구진은 비만인 쥐에서 채취한 장내 미생물을 날씬한 쥐에게 주입한 결과 마른 쥐가 급격하게 살이 찌는 것을 확인한 바 있다. 대표적으로 장내 세균은 후벽균(피르미쿠테스·Firmicutes)과 의간균(박테로이데스·Bacteroidetes)으로 분류한다. 이들 두 세균은 장내 세균의 90%를 차지하는데, 이 균형이 깨질 경우 비만을 포함한 다양한 질환이 나타날 수 있다. 특히 후벽균의 경우 비만을 유도하는 성질이 있어 ‘비만 세균’이라고 부르는 반면, 의간균은 비만을 막는 균으로 알려져 있다. 예컨대 고도비만 환자의 경우 장내 후벽균이 장내 세균의 90%를 차지했지만, 체중 감량 52주 후에는 후벽균이 70%대로 떨어지고 거의 없던 의간균 비율이 20%까지 증가한 것이 연구를 통해 입증된 바 있다. 지난 5월에는 이러한 장내 미생물 중 일부가 일종의 홀씨를 생성해 공기 중에 생존할 수 있으며, 이를 통해 비만이 ‘전염’될 수 있다는 놀라운 연구결과가 발표돼 학계의 관심이 쏠렸다. 과학 저널 네이처에 소개된 영국의 ‘웰컴 신탁 생거 연구소’의 논문에 따르면 공중을 ‘날아다니는’ 장내 세균을 통해 비만뿐만 아니라 대장염이나 크론병 등의 질병이 전이될 수 있으며, 이러한 사실이 입증된 것은 이번이 처음이다. 이밖에도 현재 세계 학계에는 뇌의 영역이라고 치부해왔던 자폐증이나 우울증 역시 장에서 발생한 신경독소 물질이 뇌까지 이동하면서 유발될 수 있다는 주장도 존재한다. ◆미생물 활용법-환경편 미생물은 인체뿐만 아니라 생명이 존재하는, 혹은 생명이 절대 존재하지 않을 것으로 추측되는 척박한 환경에서도 존재한다. 과학계는 미생물이 현존하는 다양한 환경문제를 해결해주는 열쇠가 될 것이라는 기대를 품어 왔는데, 지난 5월에는 한국지질자원연구원이 미국지질조사소(USGS), 버지니아해양과학원(VIMS) 연구진과 공동으로 지하수와 호수 녹조현상 간 상호작용에 미생물이 관여한다는 사실을 입증해 학계의 관심을 받았다. 일반적으로 호수에 질소화합물이 다량 유입되면 녹조현상이 유발되고 수질이 떨어지면서 물고기 등 수중생물이 폐사하거나 독소가 생산되는 등 심각한 문제가 발생할 수 있다. 이번 연구는 호수로 질소가 유입되는 경로 중 하나가 지하수의 유입과 배출이며, 이때 미생물이 지하수가 포함한 해로운 형태의 질소를 무해한 질소로 변환시켜주거나 해로운 질소를 제거하는데 도움을 준다는 사실을 밝혀냈다. 학계는 미생물이 세계 곳곳의 수질 생태계를 파괴하는 녹조현상을 완화하는데 도움을 줄 것으로 기대하고 있다. 미생물은 우주 환경에서도 상당한 영향력을 발휘한다. 일부 미생물은 생명체가 절대 살 수 없을 것 같은 극한 환경에서도 살아남으며, 화성의 추운 기후와 낮은 중력, 그리고 높은 방사선 환경에서도 살아남는 이러한 미생물은 지구에도 존재하는 것으로 알려져 있다. 미국항공우주국(NASA)는 이런 미생물의 특성을 이용해 미래의 화성 탐사선에 특정 미생물을 ‘동행’ 시키겠다는 계획을 세우고 있다. NASA는 강한 생명력을 가진 일부 미생물이 광합성을 통해 산소를 만들어낼 수 있으며, 이것이 미래의 화성 유인탐사 미션에서 상당히 유용할 것으로 보고 있다. ◆미생물 연구에 쏟아지는 관심과 투자 미생물에 쏟아지는 관심을 입증하듯 버락 오바마 미국 행정부는 지난 5월 임기 마지막 과학프로젝트로 ‘국가 마이크로바이옴(Microbiome·미생물군집) 이니셔티브’를 발표했다. 미생물이 인간을 비롯해 소나 돼지 등 가축, 더 나아가 우주인에게까지 미치는 영향을 연구하는 이 사업에는 2년간 무려 1억 2100만 달러, 한화로 약 1390억 원에 달하는 연구비가 투입된다. 한국도 세계적인 연구 움직임에 발맞춰야 한다는 목소리가 커지고 있지만, 정부와 민간단체의 투자는 미미한 수준이다. 한국은 2014년이 되어서야 본격적인 마이크로바이옴 연구에 나섰고, 관련 분야에 농림축산식품부가 2014년부터 연간 4억 원을, 미래창조과학부과 보건복지부가 2015년부터 각각 10억 원, 4억 9000만원을 투입했다. 투자액이 점차 늘고 있긴 하나 미국 등 바이오 선진국에 비하면 턱없이 부족한 수준이다. 특히 장내 미생물 분석은 장내 세균과 건강과의 연관성이 속속 밝혀지면서 세계적으로 주목받는 분야로 떠올랐다. 미생물의 원리를 규명하고 이를 활용하는 방안을 찾는 것이, 인류의 더 나은 삶에 긍정적인 영향을 미친다는 사실을 부정하기는 어렵다. 국적을 막론하고 전 세계가 눈에 보이지 않는 ‘미생물의 혜택’을 입을 수 있길 희망한다. 송혜민 기자 huimin0217@seoul.co.kr

5년 간의 비행 끝에 목적지인 목성에 도착한 미 항공우주국(NASA)의 탐사선 주노(Juno)가 '인증샷'을 지구로 보내왔다. 13일(이하 현지시간) NASA는 주노가 목성 궤도에 진입한 후 처음으로 촬영한 목성과 위성들의 사진을 홈페이지에 공개했다. 사진 속 왼편에 커다랗게 보이는 행성이 바로 태양계의 '큰형님' 목성이다. 목성 특유의 줄무늬와 대적반(大赤斑·거대한 적갈색 소용돌이)이 뚜렷하게 사진에 담겨있으며, 17세기 초 갈릴레이가 발견해 갈릴레이 위성으로 불리는 이오, 유로파, 가니메데 또한 점으로 포착(아래 사진 참조)됐다. 이 '가족사진'은 주노가 목성 궤도에 진입한 지 6일 후인 지난 10일 촬영됐으며 거리(목성-주노)는 430만 km다. 주노 책임연구원 스콧 볼튼 박사는 "이 사진은 '주노캠'이 극단적인 목성의 방사선 환경에서 살아남아 잘 작동되고 있다는 것을 보여준다"면서 "목성의 극지방을 사상 처음으로 보게 될 날을 기다리기 힘들 정도"라며 흥분했다. 공동연구원인 캔디 헨슨 박사도 “주노캠은 궤도를 돌며 계속 목성 사진을 담아낼 것”이라면서 "목성의 첫번째 고화질 이미지는 오는 8월 27일 촬영될 것"이라고 밝혔다. 　 한편 지난 2011년 8월 발사돼 5년 가까운 세월동안 총 28억㎞를 비행한 주노는 앞으로 20개월 간 목성을 37차례 돌며 탐사에 나선다. 이 기간 중 주노는 목성 대기 약 5000km 상공에서 지옥같은 대기를 뚫고 내부 구조를 상세히 들여다보며 자기장, 중력장 등을 관측할 예정이다　 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

지난 2011년 8월 5일(이하 현지시간) 미국 플로리다주 케이프 커내버럴 공군기지에서 한 탐사선을 실은 아틀라스 V 551 로켓이 힘차게 날아올랐다. 바로 미 항공우주국(NASA)의 목성탐사선 주노(Juno)다. 발사 후 5년을 쉼없이 날아간 주노는 지난 4일 미 독립기념일에 맞춰 무사히 목성에 도착했다. 목성에 안착한 주노를 기념이라도 하듯 NASA는 12일 '주노를 쫓다'(Chasing Juno)라는 제목의 흥미로운 사진 한 장을 ‘오늘의 천체사진’(APOD)으로 소개했다. 사진 속 주인공은 공군기지 인근 해변을 달리는 3살 소년이다. 신원이 공개되지 않은 이 소년은 5년 전 주노가 로켓에 실려 발사됐을 당시 마치 이를 따라 잡겠다는듯 힘껏 해변을 내달렸다. 물론 소년이 먼 여행을 떠난 주노를 따라잡을 수 없었지만 8살이 된 소년에게는 새로운 꿈이 생겼다. 바로 어른이 되면 우주비행사가 되겠다는 꿈이다. 　 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

거대한 토성의 ‘머리 꼭대기’에 앉아 있는 위성 테티스의 모습이 카메라에 포착됐다. 지난 11일(현지시간) 미 항공우주국(NASA)은 토성 위에 흰색 점으로 붕 떠있는 위성 테티스(Tethys)의 모습을 공개했다. 1684년 프랑스 천문학자인 장 도미니크 카시니가 발견한 토성의 달 테티스는 지름 1062km 크기를 가진 ‘얼음 달’이다. 그리스 신화에서 이름을 따온 테티스는 하늘의 신 우라노스와 땅의 여신 가이아 사이에서 태어난 바다의 여신이다. 실제 바다의 여신임을 입증하듯 테티스의 표면 물질은 대부분 물로 만들어진 얼음으로 이루어져 있으며 표면은 천체와 충돌하면서 생긴 ‘상처’(크레이터·crater)들로 가득하다. 환상적인 이 사진은 지난해 1월 26일 토성탐사선 카시니호가 촬영했으며 토성과의 거리는 340만 km다. 　 사진=NASA/JPL-Caltech/Space Science Institute　 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

화성과 목성 사이 소행성 벨트에 위치한 왜소행성 세레스(Ceres)의 비밀이 서서히 드러나고 있다. 최근 미 항공우주국(NASA)의 던(Dawn) 미션 소속 노버트 쇼헤퍼 박사 연구팀은 세레스에 영구 그늘지역이 있어 충분한 양의 얼음이 존재할 것이라는 연구결과를 발표했다. 주로 세레스 북반구의 크레이터에 놓여있는 이 지역(사진의 파란색 지점)은 직접적으로 태양빛이 닿지않아 얼음이 존재하기에 좋은 조건이다. 여기에 이 지역 온도가 영하 151°C 정도 유지한다면 마치 얼음공장처럼 충분한 양의 얼음이 쌓여있을 가능성이 높다는 것이 연구팀의 설명. 　 　 또한 연구팀은 북반구에 놓여있는 수십 여 개의 영구 그늘지역을 찾아냈으며 이중 가장 큰 지역은 16km 정도다. 쇼헤퍼 박사는 "햇빛이 들지않는 그늘 지역은 주로 크레이터를 중심으로 하고 있다"면서 "태양과도 멀리 떨어져 있어 미치는 영향이 그만큼 작다"고 설명했다. 이어 "영하 151°C의 온도가 안정적으로 유지된다면 그늘 지역은 얼음이 존재할 최적의 장소"라고 덧붙였다. 　 이번 연구결과처럼 세레스에는 크고 작은 수많은 크레이터가 존재한다. 그중 가장 주목받고 있는 것이 역시 북반구에 위치한 오카토르 크레이터(Occator crater)다. 폭이 무려 92km, 깊이 4km의 오카토르는 일찌감치 던 탐사선에 포착돼 언론의 주목을 받아왔다. 그 이유는 유독 반짝반짝 빛나는 거대한 하얀 점을 가지고 있기 때문이다. 이에 전문가들은 그 하얀 점을 놓고 다양한 주장을 내놨으며 현재는 그 정체를 소금기 있는 황산마그네슘의 일종인 헥사하이드라이트(hexahydrite)로 보고있다. 곧 세레스의 표면 아래에는 소금기 있는 얼음이 존재하고 소행성 충돌로 그 일부가 밖으로 드러나 태양빛을 받은 헥사하이드라이트가 반짝반짝 빛난다는 설명이다. 한편 탐사선 던은 왜소행성 세레스와 소행성 베스타를 탐사하기 위해 지난 2007년 8월 발사됐다. 두 천체는 화성과 목성 사이에 있는 소행성대에서 가장 큰 천체로 베스타는 지름이 530㎞, 세레스는 지름이 950㎞나 된다. 던은 2011년 7월 16일 베스타 궤도에 진입, 14개월에 걸친 조사 임무를 성공적으로 수행한 후 현재 세레스에서 임무 수행 중이다.　 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

​미 항공우주국(NASA)의 탐사선 주노가 기상 나팔소리에 눈을 번쩍 떴다. 목성 탐사선 주노의 과학기기들이 NASA의 기상 명령에 응해 본격적인 목성 관측에 들어갔다고 8일(현지시간) 우주전문 사이트 스페이스닷컴이 보도했다. 주노의 9가지 과학기기들은 태양계 최대 행성인 목성의 궤도로 진입할 때(7월 4일) 모든 전원을 끈 채 휴면상태에 있었다. 궤도 진입 엔진이 가동하는 동안 혹시나 있을지도 모를 기기 고장을 예방하기 위한 조치였다. NASA의 미션팀은 지난 수요일(7월 6일) 9개의 기기 중 5개의 기기를 작동시켰으며, 나머지 4개는 이달 말 안으로 작동시킬 예정이라고 관계자는 밝혔다. 목성을 53일에 1회 선회하는 궤도를 돌고 있는 주노는 8월 27일로 잡힌 다음의 목성 근접 비행 때 본격적인 과학 데이터를 수집할 모든 채비를 갖추게 된다. "다음 선회 때는 우리는 눈과 귀를 다 열게 될 것"이라고 사우스웨스트 연구소의 스캇 볼턴 책임인구원이 7월 8일(현지시간) 기자회견에서 밝히면서 "아마 9월 1일쯤이면 목성에 대한 새로운 발견에 접할 수 있을 거라고 본다"고 예측했다. 총 11억 달러가 투입된 주노 미션은 2011년 8월에 본궤도에 올랐는데, 미션의 주요 항목은 목성의 지기장과 중력장 연구, 목성 내부의 조성, 특히 이 거대한 행성이 어떻게 무거운 원소의 핵을 갖게 되었지는 탐구하는 것이다. 주노의 관측은 태양계 최대 행성인 목성이 언제 어디에서, 그리고 어떻게 생성되었는가에 대해 결정적인 정보를 수집할 수 있을 거라고 미션팀은 확신하고 있다. 나아가, 어쩌면 태양계 자체의 생성에 대해서도 뭔가를 알려줄 수 있을 거라고 과학자들은 기대하고 있다. 주노는 14일간의 고타원 과학궤도에 이를 때 가장 활발한 관측에 들어가게 되는데, 그때 탐사선의 고도는 목성 구름층에서 불과 5000km 상공에 이르게 된다. 주노는 그 궤도에 도달하기 위해 10월 19일 22분간 엔진을 점화할 예정이다. 주노는 생을 다하기 전에 모두 37회에 걸쳐 목성 궤도를 돌 예정으로 있는데, 미션이 끝난 후인 2018년 2월 관제실의 명령에 따라 목성의 두터운 구름층을 뚫고 추락할 것이다. 혹 생물이 살고 있을지도 모르는 목성 달 유로파를 지구의 미생물이 오염시킬지도 모를 위험을 제거하기 위해서다. 이광식 통신원 joand999@naver.com

태양계 밖에도 ‘물 구름’이 있다는 강력한 증거가 처음으로 나왔다. 미 산타크루즈 캘리포니아대(UC산타크루즈)의 앤드루 스키머 조교수(천문학·천체물리학)가 이끈 연구팀이 새로운 관측에서 태양계 밖의 한 갈색왜성 ‘WISE 0855’에서 물이나 얼음으로 된 구름이 있다고 제시했다. 지구에서 불과 7.2광년 밖에 안 떨어져 있는 이 갈색왜성은 목성보다 약 5배 더 크지만, 내부 핵융합 반응이 너무 작아 ‘실패한 별’로도 불린다. 지난 2014년 미항공우주국(NASA)의 와이즈(WISE) 망원경 데이터에서 처음 발견된 이 천체는 당시 제한된 측광 자료에서 대기에 물 구름이 존재할 수 있다는 몇 가지 증거가 나오기도 했다. 이에 따라 스키머 조교수와 그의 동료들은 미 하와이 마우나 케아 화산에 있는 제미니 노스(Gemini North) 망원경을 사용해 이 갈색왜성을 관측했다. 연구팀은 이번 관측에서 분광법을 사용했다. 이는 물질의 종류에 따라 빛의 산란 정도가 달라지는 원리를 이용한 것이다. 그 결과, 이 갈색왜성의 대기에 수증기가 존재하며 그 온도는 섭씨 영하 23도 정도 되는 것으로 나타났다. 참고로 목성의 대기 온도는 섭씨 영하 143도 정도다. 이에 대해 스키머 조교수는 “이 천체는 지상 기반의 적외선 분광법으로 감지되는 다른 어떤 천체보다 5배 더 희미하다”면서 “이제 우리가 얻을 스펙트럼으로 이 천체에 무슨 일이 있는지에 대한 생각을 시작할 수 있게 됐다”고 말했다. 또 “이 스펙트럼은 이 천체가 목성과 아주 비슷하게 전 영역에 걸쳐 수증기와 물 구름에 의해 지배돼 있는 것을 보여준다”고 설명했다. 특히, 이 천체의 스펙트럼은 목성 대기가 전파를 흡수하는 것과 같이 여러 특성이 매우 비슷한 것으로 나타났다. 이에 대해 스키머 조교수는 “한 가지 중요한 차이점은 이 천체는 목성보다 대기에 난류(폭풍)가 훨씬 적다”고 설명했다. 이번 연구성과는 ‘천체물리학 저널 레터’(The Astrophysical Journal Letters) 최신호(7월 10일자)에 실릴 예정이다. 사진=조이 폴라드, 제미니 천문대/미국 대학천문학연구협회(위), 펜실베이니아주립대 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

태양계 밖에도 ‘물 구름’이 있다는 강력한 증거가 처음으로 나왔다. 미 산타크루즈 캘리포니아대(UC산타크루즈)의 앤드루 스키머 조교수(천문학·천체물리학)가 이끈 연구팀이 새로운 관측에서 태양계 밖의 한 갈색왜성 ‘WISE 0855’에서 물이나 얼음으로 된 구름이 있다고 제시했다. 지구에서 불과 7.2광년 밖에 안 떨어져 있는 이 갈색왜성은 목성보다 약 5배 더 크지만, 내부 핵융합 반응이 너무 작아 ‘실패한 별’로도 불린다. 지난 2014년 미항공우주국(NASA)의 와이즈(WISE) 망원경 데이터에서 처음 발견된 이 천체는 당시 제한된 측광 자료에서 대기에 물 구름이 존재할 수 있다는 몇 가지 증거가 나오기도 했다. 이에 따라 스키머 조교수와 그의 동료들은 미 하와이 마우나 케아 화산에 있는 제미니 노스(Gemini North) 망원경을 사용해 13일 밤에 걸친 총 14시간 동안 이 갈색왜성을 관측했다. 연구팀은 이번 관측에서 분광법을 사용했다. 이는 물질의 종류에 따라 빛의 산란 정도가 달라지는 원리를 이용한 것이다. 그 결과, 이 갈색왜성의 대기에 수증기가 존재하며 그 온도는 섭씨 영하 23도 정도 되는 것으로 나타났다. 참고로 목성의 대기 온도는 섭씨 영하 143도 정도다. 이에 대해 스키머 조교수는 “이 천체는 지상 기반의 적외선 분광법으로 감지되는 다른 어떤 천체보다 5배 더 희미하다”면서 “이제 우리가 얻을 스펙트럼으로 이 천체에 무슨 일이 있는지에 대한 생각을 시작할 수 있게 됐다”고 말했다. 또 “이 스펙트럼은 이 천체가 목성과 아주 비슷하게 전 영역에 걸쳐 수증기와 물 구름에 의해 지배돼 있는 것을 보여준다”고 설명했다. 특히, 이 천체의 스펙트럼은 목성 대기가 전파를 흡수하는 것과 같이 여러 특성이 매우 비슷한 것으로 나타났다. 이에 대해 스키머 조교수는 “한 가지 중요한 차이점은 이 천체는 목성보다 대기에 난류(폭풍)가 훨씬 적다”고 설명했다. 이번 연구성과는 ‘천체물리학 저널 레터’(The Astrophysical Journal Letters) 최신호(7월 10일자)에 실릴 예정이다. 사진=조이 폴라드, 제미니 천문대/미국 대학천문학연구협회(위), 펜실베이니아주립대 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

천체에 심장이 있어 두근두근 박동이 뛴다면 이같은 모습일까? 지난 7일(현지시간) 미 항공우주국(NASA)은 유럽우주국(ESA)과 공동운영하는 허블우주망원경으로 촬영한 환상적인 성운의 모습을 공개했다. 붉게 빛나고, 빠르게 회전하는 가스에 둘러싸여 있는 이 성운의 이름은 마치 게딱지와 비슷하게 생겼다고 해서 ‘게성운’(Crab Nebula)이라 불린다. 공개된 사진이 게의 모습처럼 보이지 않는 이유는 과거와 달리 허블이 그 중심의 내부를 들여다봤기 때문이다. 지구에서 약 6500광년 떨어진 곳에 위치한 게 성운은 초신성 폭발로 생긴 잔여물이다. 일반적으로 별은 생에 마지막 순간 남은 ‘연료’를 모두 태우며 순간적으로 대폭발을 일으킨다. 이를 초신성 폭발이라고 부르며 이 때 자신의 물질을 우주공간으로 방출하는데 게 모습은 바로 그 흔적인 셈이다. 이번에 공개된 사진이 흥미로운 것은 게 성운의 중심에 존재하는 죽은 별을 담아냈기 때문이다. 흰 가스가 소용돌이치는 지점에는 다소 낯선 이름의 중성자별(neutron star)이 존재한다. 우주에 존재하는 천체 중 가장 고밀도인 중성자별은 초신성 폭발후 남은 중심부가 중력으로 압축돼 생긴다. 곧 초신성 폭발로 별의 바깥 부분은 사방팔방으로 흩어져 게 성운의 모습이 됐고 그 중심부는 압축돼 중성자별이 된 것이다. 　 NASA 측은 "게 성운 중심에 있는 중성자별은 폭이 몇 마일에 불과할 정도로 작지만 질량은 우리 태양과 비슷하다"면서 "역대 게 성운 사진과 달리 이 사진은 지옥같은 안을 담고있다"고 밝혔다.　 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

미 항공우주국(NASA)의 목성탐사선 ‘주노’(Juno)가 마침내 목성 궤도 진입에 성공한 가운데 이를 자축하는 영상이 공개됐다. 지난 4일(이하 현지시간) 주노 프로젝트를 이끌고 있는 수석연구원 스콧 볼튼 박사는 기자회견을 통해 "인류 역사상, 육중한 천체가 다른 천체 가까이에서 움직이는 모습을 본 적이 없다"면서 "오늘날까지 이 움직임은 상상으로만 볼 수 있었다"고 밝혔다. NASA가 공개한 이 영상은 목성과 그 주위를 공전하는 갈릴레이 위성의 모습을 담고있다. 곧 영상으로는 작은 점 수준이지만 중심에 목성을 놓고 4개의 달들이 역동적으로 돌고있는 모습이 주노의 카메라에 직접 촬영된 것이다. 인류와 목성의 첫 만남은 지난 1610년 갈릴레오 갈릴레이의 관측이 시작이었다. 당시 갈릴레이는 자체 제작한 망원경으로 목성을 비롯 태양계에서 가장 큰 활화산이 있는 이오(Io)와 생명체가 존재할 가능성이 가장 높은 유로파(Europa), 바다가 있을 가능성이 높은 칼리스토(Callisto) 그리고 태양계에서 가장 큰 위성이자 ‘건방지게’ 행성인 수성보다 큰 가니메데(5262km)를 발견했다. 갈릴레이 위성은 이 4개의 달을 지칭하는 것으로 400년이 지나서야 인류는 그 전체의 움직이는 모습을 가까이서 지켜본 것이다. 이 영상은 지난달 12일~29일 사이 목성으로 향해 날아가던 주노가 촬영한 이미지를 합쳐 제작됐으며 거리는 1600만 km~500만 km다. 볼튼 박사는 "태양계의 왕과 그 주위 제자들의 모습"이라면서 "지금까지 우리는 컴퓨터 애니메이션과 할리우드의 특수효과로 이같은 모습을 지켜봤다"고 말했다. 　　 한편 지난 2011년 8월 발사돼 5년 가까운 세월동안 총 28억㎞를 비행한 주노는 앞으로 20개월 간 목성을 37차례 돌며 탐사에 나선다. 이 기간 중 주노는 목성 대기 약 5000km 상공에서 지옥같은 대기를 뚫고 내부 구조를 상세히 들여다보며 자기장, 중력장 등을 관측할 예정이다. 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

로마 신화 속 최고의 여신으로, 결혼을 관장하고 질투의 화신으로도 불렸던 ‘주노’가 드디어 남편 ‘주피터’(목성)를 만났다. 지난 5년 28억㎞를 날아가는 여정 끝에 이뤄진 만남이다. ‘주노’, 인류가 보낸 우주탐사선이 목성의 극지방 상공 궤도에 진입한 것은 이번이 처음이다. 63개의 위성을 거느리는 목성은 태양을 제외한 모든 행성을 집어넣어도 자리가 남을 정도로 태양계에서 가장 큰 행성이다. 목성의 이름인 주피터는 그리스 신화에서 ‘제우스’로 불리는, 최고의 신이다. 주피터는 부정한 행위를 할 때면 이를 숨기려고 두꺼운 구름 장막을 치곤 해 누구도 그의 부정을 알지 못했다. 그런데 유일하게 이 구름을 뚫고 주피터의 ‘딴짓’을 볼 수 있는 신이 그의 아내, 주노(그리스 신화의 헤라) 여신이었다. 목성 탐사선을 주노로 이름 지은 것도 신화에서처럼 목성을 둘러싸고 있는 50㎞ 두께의 두꺼운 구름층을 뚫고 목성 내부 구성을 알아내기 위한 임무를 정확히 드러내고 있기 때문이다. 한국천문연구원 우주과학본부 최영준 박사는 “목성은 1610년 갈릴레오 갈릴레이가 망원경으로 위성을 처음 관측한 데 이어 1973년 파이오니어 10호, 1979년 보이저 1·2호가 목성을 스쳐 지나가면서 목성 영상을 지구로 전송했고, 1995년엔 갈릴레오 탐사선이 목성에 진입해 탐사활동을 벌이기도 했지만 여전히 베일에 쌓여 있는 행성”이라고 말했다. 최 박사는 “주노는 이전 탐사와 달리 목성에 가장 가까이 다가가 목성의 생성원인, 내부구조, 자기장, 대기특성 등을 본격적으로 연구할 계획”이라고 설명했다. 목성 궤도에 진입한 주노는 53.5일에 한 번씩 목성 주변을 돌면서 2018년 2월까지 20개월 동안 탐사 임무를 수행하게 된다. 주노에는 총 1만 9000여개의 태양전지를 탑재한 9m 길이의 팔이 3개 달려 있다. 보통 심(深)우주 탐사선에는 원자력 전지가 사용되는데 태양전지를 사용해 목성까지 탐사선을 보내는 데 성공한 것이다. 목성은 강한 방사선을 내뿜고 있기 때문에 나사 연구진은 방사선으로 인해 관측장비가 망가지지 않도록 200㎏에 달하는 티타늄 덮개를 씌웠다. 주노는 목성을 감싸고 있는 구름층에 5000㎞까지 근접해 금속성 액체 수소의 바다 아래 지구처럼 단단한 고체의 핵이 있는지 여부와 자기장, 대기 중 수분과 암모니아 함량, 오로라 현상 등 다양한 측면에서 관측하게 된다. 실제로 목성은 46억년 전 태양이 만들어지고 남은 먼지와 가스 등으로 형성된 태양계 최초의 행성이다. 두꺼운 구름층을 형성하고 있는 목성의 대기는 태양계 초기 물질들을 그대로 유지하고 있는 것으로 알려져 있다. 이 때문에 많은 과학자들은 주노가 보내오는 목성의 대기와 지표면과 관련한 자료가 지구와 지구 생명체의 기원을 푸는 데 도움을 줄 것으로 기대하고 있다. 이를 위해 주노에는 목성의 대기 상태를 촬영할 컬러 카메라와 목성의 오로라 현상을 촬영할 자외선 및 적외선 관측장비, 산소와 수분 함량을 계측하는 장비, 중력과 자기장 측정 장비 등 9개의 최첨단 관측장비가 장착돼 있다. 이를 통해 얻어진 데이터들은 즉시 NASA에 전송된다. 주노 프로젝트 책임자인 스콧 볼턴 NASA 선임연구원은 “가벼운 기체인 수소나 헬륨을 붙잡아 둘 수 있는 강력한 중력이 목성에서 어떻게 생겼는지 주노가 밝혀낼 수 있을 것으로 기대한다”며 “태양계와 지구 탄생의 비밀을 밝히는 데도 한걸음 더 가까이 다가갈 수 있을 것”이라고 설명했다. 최영준 박사도 “최근 목성의 크고 붉은 점인 대적반이 작아지고 있다는 이야기를 간혹 들을 수 있는데 주노를 통해 목성에서 나타나고 있는 새로운 천체 현상의 원인에 대해서도 상세히 알 수 있게 될 것”이라고 말했다. 한편 11억 달러(약 1조 2600억원)가 투입된 주노 탐사선은 20개월간 탐사가 끝나면 목성 구름층으로 떨어져 산화하도록 설계됐다. 주노에 묻었을지 모르는 지구 미생물로 인해 목성과 목성 위성 중 생명체 존재 가능성이 가장 높은 ‘유로파’가 오염되는 것을 막기 위한 조치다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

미국 항공우주국(NASA)은 목성 탐사선 ‘주노’(Juno)가 미국 독립기념일인 4일(현지시간) 목성 궤도 진입에 성공했다고 밝혔다. 사진은 미국 캘리포니아주 패서디나의 미 항공우주국(NASA) 제트추진연구소(JPL)에 전시된 목성과 탐사선 ‘주노(Juno)’의 모형. EPA 연합뉴스/온라인뉴스부 iseoul@seoul.co.kr

태양계 거인을 향해 5년 전 날아올랐던 미 항공우주국(NASA)의 목성탐사선 ‘주노’(Juno)가 마침내 미국 독립기념일인 4일(이하 현지시간) 목성 궤도 진입에 성공했다. 이날 오후 NASA 측은 밤 11시 18분(한국시각 5일 낮 12시 18분)부터 주노가 목성 궤도 진입을 위한 감속 엔진의 점화를 시작해 밤 11시 53분에 목성 궤도에 들어섰다고 공식 발표했다. 지난 2011년 8월 발사돼 5년 가까운 세월동안 총 28억㎞를 비행한 주노는 앞으로 20개월 간 목성을 돌며 탐사에 나선다. 인류를 대신해 무한도전에 나서는 주노와 미션에 대해 알아야 할 6가지를 정리해 봤다. 1. 태양계의 큰 형님 목성은 어떤 행성? 태양계의 5번째 궤도를 돌고 있는 목성은 지름이 14만 3000km로 지구의 약 11배에 이른다. 질량은 지구의 약 318배, 부피는 지구의 약 1400배나 되지만, 밀도는 지구의 약 4분의 1 정도에 불과하다. 그 이유는 목성은 수소와 헬륨으로 구성된 가스 행성이기 때문이다. 흥미로운 점은 이 거대한 덩치를 가진 목성의 자전속도가 태양계에서 가장 빠르다는 사실이다. 목성은 초당 12.6㎞의 속도로 자전해 한바퀴 도는데 채 10시간이 걸리지 않는다. 2. 주노의 임무는? 목성은 지구와 달리 단단한 표면이 없는 가스행성이다. 목성의 상층 대기를 지나 더 깊이 내려가도 더 높은 압력의 가스층이 기다린다. 이 때문에 목성은 가스 거인(Gas Giant)으로도 불린다. 지난 1995년 주노의 선배인 갈릴레오호가 목성의 대기를 조사하며 암모니아 가스의 양을 측정한 바 있으나 문제는 내부 가스층을 들여다보기 힘들었다는 점이다. 이번 주노의 주 임무는 목성 대기 약 5000km 상공에서 지옥같은 목성의 대기를 뚫고 내부 구조를 상세히 들여다보고 자기장, 중력장 등을 관측하는 것이다. 앞으로 주노는 20개월 간 목성을 37차례 돌며 조사에 나선다. 재미있는 점은 주노에는 레고인형들이 타고있다. 각각의 이름은 로마신화 속 주피터(Jupiter·그리스신화의 제우스), 그의 아내 주노(Juno·헤라) 그리고 인류 최초로 목성을 발견한 갈릴레오 갈릴레이(1564~1642)다. 이같은 이유로 목성(주피터) 탐사선에 주노라는 이름이 붙었으며 주노 인형은 돋보기를 들고있다. 이는 주피터가 종종 바람을 피울 때 구름으로 자신을 가리기 때문인데 돋보기는 구름 속을 들여다보겠다는 의미다. 3, 주노가 날아온 길 5년 전인 지난 2011년 8월 미국 플로리다주 케이프 커내버럴 공군기지에서 한 탐사선을 실은 아틀라스 V 551 로켓이 힘차게 날아올랐다. 바로 태양 에너지로 작동하는 주노다. 지난 1월 13일 태양으로부터 약 7억 9300만㎞ 떨어진 지점을 통과, 태양에너지 탐사선으로는 가장 멀리 비행한 기록을 세운 주노의 총 비행거리는 28억 ㎞다. 4, 주노의 특징과 에너지원은? 농구장 만한 크기를 가진 주노의 에너지원은 태양이다. 무게가 4t에 달하는 주노에는 고효율 태양전지가 장착된 길이 9ｍ의 태양전지판 3개가 탑재돼 있으며 500와트의 전력을 생산해 장착된 9개 기기를 운영한다. 특히 주노의 외부는 단단한 장갑차처럼 튼튼하다. 컴퓨터와 전자장비들은 모두 티타늄으로 만들어진 금고같은 공간에 보호되며 우주 방사선으로부터도 안전하다. 5. 인류의 목성 탐사 역사는? 인류와 목성의 첫 만남은 1610년 갈릴레오 갈릴레이의 관측이 시작이었다. 당시 갈릴레이는 자체 제작한 망원경으로 목성을 비롯 태양계에서 가장 큰 활화산이 있는 이오(Io)와 생명체가 존재할 가능성이 가장 높은 유로파(Europa), 바다가 있을 가능성이 높은 칼리스토(Callisto) 그리고 태양계에서 가장 큰 위성이자 ‘건방지게’ 행성인 수성보다 큰 가니메데(5262km)를 발견했다. 이후 망원경에 만족 못한 인류의 목성탐사는 1973년으로 거슬러 올라간다. 당시 태양계 너머를 보고싶었던 NASA는 파이오니어 10호를 발사해 처음으로 소행성대를 탐사하고 목성을 관찰한 우주선이라는 기록을 남겼다. 이후 외계인에 전하는 메시지를 담고 계속 여정을 떠난 파이오니어 10호는 해왕성을 건너 지금은 연락이 두절된 상태다. 지난 1979년에는 보이저 1호와 2호가 각각 목성을 지나치며 두 개의 고리와 몇 개의 달 그리고 이오에 활화산이 있다는 사실을 밝혀냈다. 그러나 인류의 본격적인 목성 탐사는 갈릴레오호가 시작이었다. 발사 6년 만인 1995년 12월 목성에 도착한 갈릴레오호는 2003년까지 주위를 돌며 독특한 대기와 주위 위성들에 대한 정보, 구름에 가린 대기 속으로 탐사선을 낙하시켜 관련 데이터를 얻어냈다. 이어 2007년에는 명왕성을 향해 가던 뉴호라이즌스호가 목성의 대기 폭풍과 링, 유로파, 이오의 새 사진을 촬영했다. 곧 목성 만을 탐사하는 것은 주노가 두번째다.　 6. 주노의 운명은? 주노의 공식임무는 오는 2018년까지다. 이후 주노는 '남편 품'에 안기며 장렬히 전사한다. 물론 주노의 죽음 또한 탐사의 일환인데 NASA 측은 수명이 다 한 주노를 목성으로 서서히 하강시켜 충돌할 때까지의 데이터를 얻는다. 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

미국항공우주국(NASA)가 우주환경 조사를 위해 띄웠던 거대한 풍선기구가 임무를 마치고 46일 20시간 19분 만에 무사히 ‘귀환’했다. '초압기구’(superpressure balloon)라 부르는 이것은 값비싼 로켓을 대신해 초고압의 기구로 인공위성을 띄우는 장비를 뜻한다. 일반적으로 초압기구는 다른 열풍선 기구와 달리, 더 높은 고도에서 장시간 비행이 가능한 압축 헬륨가스를 사용한다. NASA가 지난 5월 16일, 우주에서 관측되는 ‘감마선 폭발’ 현상을 측정하기 위해 뉴질랜드에서 페루를 향해 이 초압기구를 대기권 밖으로 띄워 보냈다. 감마선 폭발은 지구의 대기를 투과하지 못하기 때문에 일반적으로 대기권 밖에서만 관측이 가능하다. 이번 실험은 지구와 우주의 감마선 폭발 및 지구 대기권의 성질을 파악하기 위해 100일 간 초압기구를 띄우겠다는 NASA의 테스트 실험에 속한다. 지난 5월 16일 뉴질랜드를 출발한 초압기구는 현지시간으로 지난 2일 페루에 무사히 착륙했다. 총 46일 20시간 19분의 비행 기록을 세웠으며, 이 기록은 초압기구의 비행 기록 중 최장시간에 해당한다. NASA는 이번 초압기구의 비행 성과를 분석·보완해 차기 실험에서는 대기 중의 압력 및 극저온 등의 환경을 을 이겨내고 수 개월간 상공에 머물게 하는 목표를 실현할 계획이다. NASA 벌룬프로그램오피스(Balloon Program Office) 책임자인 데비 페어브로더 박사는 “이번 테스트 실험에서도 46일 이상의 비행이 이론적으로 가능하긴 했지만, 우리는 지난 며칠 동안, 특히 밤사이 비행고도의 변화를 분석하기 위해 일단 실험을 중단한 것”이라고 설명했다. 이어 “우리는 이번 미션에서 기록한 비행시간에 매우 만족하고 있으며, NASA는 향후 100일간 초압기구를 비행시키기 위한 다음 미션에 돌입할 계획”이라고 덧붙였다. 한편 NASA는 최장기간 비행에 성공한 초압기구의 비행과정 및 이 기구에 실려 보낸 관측기기로 관측한 감마선 폭발 데이터를 분석하는 작업을 실시할 예정이라고 밝혔다. 송혜민 기자 huimin0217@seoul.co.kr

지난 2011년 발사돼 5년을 쉼없이 날아간 미 항공우주국(NASA)의 탐사선 주노(Juno)가 7월 4일(한국시간 5일 오후 12시 16분) 미국 독립기념일에 맞춰 목성궤도에 진입한다. 지난 1월 13일 태양으로부터 약 7억 9300만㎞ 떨어진 지점을 통과, 태양에너지 탐사선으로는 가장 멀리 비행한 기록을 세운 주노는 목성궤도에 성공적으로 진입하면 1년 8개월 간의 탐사활동에 들어간다. 이 기간 중 주노는 목성 대기 약 5000km 상공에서 대기와 자기장, 중력장 등을 관측해 태양계에서 가장 큰 거인의 내부 구조를 상세히 들여다 볼 예정이다. - 태양계 '큰형님' 목성 태양계의 5번째 궤도를 돌고 있는 목성은 지름이 14만 3000km로 지구의 약 11배에 이른다. 질량은 지구의 약 318배, 부피는 지구의 약 1400배나 되지만, 밀도는 지구의 약 4분의 1 정도에 불과하다. 그 이유는 목성은 지구와 같은 암석형 행성이 아닌 수소와 헬륨으로 구성된 가스 행성이기 때문이다. 흥미로운 점은 이 거대한 덩치를 가진 목성의 자전속도가 태양계에서 가장 빠르다는 사실이다. 목성은 초당 12.6㎞의 속도로 자전해 한바퀴 도는데 채 10시간이 걸리지 않는다. - 인류, 목성을 탐사하다 인류와 목성의 첫 만남은 1610년 갈릴레오 갈릴레이의 관측이 시작이다. 당시 갈릴레이는 자체 제작한 망원경으로 목성을 비롯 태양계에서 가장 큰 활화산이 있는 이오(Io)와 생명체가 존재할 가능성이 가장 높은 유로파(Europa), 바다가 있을 가능성이 높은 칼리스토(Callisto) 그리고 태양계에서 가장 큰 위성이자 ‘건방지게’ 행성인 수성보다 큰 가니메데(5262km)를 발견했다. 이후 망원경에 만족 못한 인류의 목성탐사는 1973년으로 거슬러 올라간다. 당시 NASA의 파이오니어 10호는 처음으로 소행성대를 탐사하고 목성을 관찰한 우주선이라는 기록을 남겼으며 컬러 사진을 지구로 보내왔다. 이후 계속 여정을 떠난 파이오니어 10호는 해왕성을 건너 지금은 연락이 두절된 상태다. 외계인에 전하는 메시지를 담고... 지난 1979년에는 보이저 1호와 2호가 각각 목성을 지나치며 두 개의 고리와 몇 개의 달 그리고 이오에 활화산이 있다는 사실을 밝혀냈다. 1995년~2003년은 목성 탐사선의 결정판 갈릴레오호의 시대다. 발사 6년 만인 1995년 12월 목성에 도착한 갈릴레오호는 목성과 대기, 주위 위성들에 대한 보다 생생한 사진을 지구로 전송했으며 구름에 가린 대기 속으로 탑재한 탐사선을 낙하시켜 관련 데이터를 얻었다. 이어 2007년에는 명왕성을 향해 가던 뉴호라이즌스호가 목성의 대기 폭풍과 링, 유로파, 이오의 새 사진을 촬영했다. 　 그간 탐사선이 촬영한 사진을 순서대로 정리해봤다. 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

"오는 9월 30일 로제타호는 그간 탐사해 온 혜성과 충돌하며 임무를 끝마칠 예정이다." 지난 30일(현지시간) 유럽우주국(ESA)이 12년 간 이어져 온 로제타(Rosetta) 프로젝트의 임무 종료를 알려 관심을 끌고있다. 장엄한 피날레로 묘사된 인류 최초의 혜성탐사선 로제타호는 목적지이자 탐사지였던 혜성 ‘67P/추류모프-게라시멘코’(이하 67P)와 충돌하며 영면에 들게된다. - 로제타 프로젝트의 시작　 역사이래 인류에게 혜성만큼이나 두려움과 경이의 대상이 된 천체는 없었다. 그중 세간에 가장 널리 알려진 혜성은 바로 핼리혜성이다. 로제타 프로젝트의 뿌리는 지난 1986년 76년 만에 찾아온 핼리 혜성에 두고있는데 이후 전문가들은 혜성을 망원경으로 관측하는 것을 넘어 직접 '뚜껑'을 열어볼 마음을 품기 시작했다. 특히나 혜성은 태양계 생성당시의 물질로 만들어진 일종의 '타임캡슐'로 연구가치가 그만큼 높다. 이에 ESA 측은 미 항공우주국(NASA)과 손잡고 혜성 탐사 프로젝트를 시작했으나 NASA의 예산 삭감으로 위기에 빠졌다. 이후 단독으로 프로젝트를 추진한 ESA는 일부 계획을 수정해 론칭한 것이 바로 현재의 로제타 프로젝트다. 나폴레옹이 이집트 원정에서 발견한 로제타석의 이름에서 따온 로제타호는 지난 2004년 3월 인류 최초로 혜성에 우주선을 착륙시킨다는 목표로 발사됐다. - 로제타호, 10년 만에 67P에 도착하다 2004년 3월 발사된 로제타호는 무려 65억 ㎞의 대장정 끝에 10년 만인 2014년 8월 시속 6만 6000㎞로 움직이는 혜성 67P 궤도에 무사히 도착했다. 그리고 3달 후인 11월 로제타호에 이은 탐사로봇이 무한도전에 나섰다. 로제타호에 실려 발사된 세탁기만한 탐사로봇 필레는 모선에서 분리돼 사상 처음으로 혜성 표면에 내려 앉았다. 로제타호가 혜성과 같은 속도로 이동하면서 무게 100kg의 필레를 23km 상공에서 혜성 표면에 착륙시킨 것. 그러나 지구 중력의 10만 분의 1 수준인 혜성 표면에 필레가 착륙하는 것은 결코 쉬운 문제가 아니었다. 이에 필레는 작살을 발사해 혜성 표면에 들러 붙는데에는 성공했으나 햇볕이 잘드는 목표지가 아닌 그늘에 불시착했다. 문제는 필레에 탑재된 자체 배터리 지속시간이 64시간에 불과하다는 점이었다. 이에 필레는 태양빛을 조금이라도 더 받기위해 몸체를 35도 회전시키며 기를 썼지만 결국 배터리 방전으로 휴면상태에 들어갔으며 결국 지난 2월 ESA 측은 사실상 작별을 고했다. - 로제타호와 필레의 업적 혜성 궤도에 진입한 일 자체가 2014년 과학계의 가장 획기적인 성과로 꼽힐 만큼 로제타호와 필레는 혜성에 관한 인류의 궁금증을 많이 풀어냈다. 혜성의 고해상도 표면 사진을 전송해 지리적 특성을 연구하는데 큰 도움을 준 것은 물론 대기에서 탄소 성분이 함유된 유기 분자와 코마(핵을 둘러싼 먼지와 가스)에서 산소분자가 다량으로 포함돼 있다는 사실을 밝혀냈다. 또 필레의 드릴 작업을 통해 혜성 표면 아래는 딱딱한 얼음으로 덮여있다는 것도 알아냈다. 이후에도 과학자들은 로제타호와 필레가 보내온 데이터를 연구해 추가적인 논문을 발표할 예정이다. - 굿바이 로제타호 오는 9월 30일 로제타호가 연락이 끊긴 필레 옆에 묻히는 이유는 혜성 67P가 태양에서 먼 목성 궤도로 이동하기 때문이다. 이 위치로 가게되면 로제타호의 태양전지 패널이 충분히 에너지를 받지 못해 어차피 임무가 종료된다. 이 때문에 ESA는 로제타호를 혜성 표면에 하강시켜서 죽을 때(충돌)까지 최대한 근접 데이터를 뽑아낼 요량인 것이다. ESA 로제타 프로젝트 매트 테일러 박사는 "하강동안 로제타는 고해상도 표면 사진 등 최대한의 관측 데이터를 지구로 전송할 것"이라면서 "이미 로제타는 임무를 초과 달성했으며 보내온 데이터는 놀랄만한 수준으로 학계에 큰 업적을 남겼다"고 밝혔다. 　　　 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

영국의 남극관측팀은 1985년 남극대륙 상공의 오존층에 커다란 구멍이 뚫려 있다는 사실을 과학전문 ‘네이처’지에 공개했다. 1957년부터 핼리만(灣)에서 오존을 관측하고 있던 영국팀은 1980년대 중반에 접어들면서 오존 총량이 40%까지 줄어드는 양상을 포착한 것이다. 1970년대부터 인공위성 ‘님버스 7’을 이용해 오존을 관측하고 있던 미국 항공우주국(NASA)도 같은 현상을 재확인했다. 오존은 태양이 방출하는 자외선이 지상에 도달하지 못하도록 차단하는 역할을 한다. 산소가 대기에 축적되기 시작한 것은 20억년 전이라고 한다. 7억년 전에 현재의 10% 수준, 3억 5000만년 전에는 현재와 같은 수준으로 산소가 축적됐다는 것이다. 산소가 생명의 기원에 결정적 역할을 했다면, 산소에서 생성된 오존은 생명체를 유해한 자외선으로부터 보호하는 데 결정적으로 기여했다고 할 수 있다. 오존의 농도는 지구 표면에서 20~40㎞ 상공에서 최댓값을 보인다. 흔히 오존층이라 부른다. 그런데 오존층은 위도와 계절에 따라 조금씩 달라지기는 하지만 일반적으로 3㎜ 안팎 두께밖에는 되지 않는다고 한다. 대기 중의 분자를 한데 모으면 두께가 750만㎜에 이르므로, 오존층의 그것은 전체 대기의 200만분의1에도 미치지 못한다. 그럼에도 짧은 파장의 자외선을 흡수하는 능력은 탁월하다. 인류가 오존층을 파괴해 치르는 대가는 크다. 자외선에서 비롯된 피부암 환자는 2006년부터 2011년 사이에도 40%나 늘어났다. 남극 연구의 전진기지로 잘 알려진 칠레 푼타아레나스는 자외선 노출에 따른 피해가 가장 큰 지역으로 떠오르기도 했다. 우리나라에서 선글라스와 자외선 차단제가 일반화된 것도 오존층 파괴와 관련이 없지 않을 것이다. 미국에서는 보스턴과 마이애미가 자외선 차단제를 무료 자판기로 배포하고 있으며, 뉴욕시도 같은 움직임을 보이고 있다. 오존 구멍을 확인하고 2년 만인 1987년 ‘오존층을 파괴하는 물질에 관한 몬트리올 의정서’가 채택된 것은 환경 파괴에 맞서는 국제 협력이 가장 신속하게 이루어진 사례로 꼽힌다. 냉장고와 에어컨 냉매로 쓰인 프레온과 화재 진압용 할론이 대표적 규제 대상이었다. 이들 물질은 대류권 축적이 포화 상태에 이르자 성층권으로 올라가면서 자외선에 분해되어 오존 파괴 물질을 만들어 냈다. 선진국은 1996년, 한국을 포함한 개발도상국 그룹은 2010년부터 제조 및 사용이 금지됐다. 남극의 오존 구멍이 2000년과 비교해 인도 면적보다도 넓은 400만㎢가 줄어들었다는 엊그제 영국 BBC 보도는 이런 노력이 성과를 내기 시작했음을 의미한다. 연구를 주도한 수전 솔로몬 미국 매사추세츠공대(MIT) 교수는 “이런 추세면 2050~2060년이면 오존층은 완전히 회복될 가능성이 있다”고 말했다고 한다. 환경과 관련한 오랜만의 희소식이다. 서동철 논설위원 dcsuh@seoul.co.kr