‘아마존’의 제프 베조스 CEO가 창립한 ‘블루오리진’의 재사용로켓 ‘뉴 세퍼드’(New Shepard)가 3번째 시험발사에 성공했다. 지난 3일(이하 현지시간) 베조스는 자신의 트위터를 통해 2일 미국 텍사스주 밴혼 인근에서 발사된 뉴 세퍼드가 발사후 지상 목표 지점에 정확히 도착했다고 발표했다. 뉴 세퍼드는 지난해 11월 23일, 지난 1월 22일에 이어 3번째로 시험발사에 성공하면서 본격적인 민간 우주사업의 막을 올릴 수 있는 전기를 마련했다. 이날 베조스는 "완벽한 발사와 착륙에 성공했다. 오늘 비행을 축하한다"며 3번째 테스트 성공을 자축했다. 베조스의 야심찬 계획이 담긴 뉴 세퍼드는 재사용 로켓으로 캡슐에는 3명의 승무원이 탑승 가능하며 약 100km 상공까지 치솟는다. 이후 캡슐은 로켓에서 분리돼 승무원들은 약 5분간 무중력 체험이 가능하며 우주와 지구를 구경한 후 낙하선을 이용해 다시 지구로 귀환한다. 뉴 세퍼드가 언론의 관심을 받는 이유는 가장 비싼 1단 추진체가 원해 발사지로 되돌아오기 때문이다. ‘일회용’인 기존 로켓은 발사비용이 무려 6000만 달러(약 690억원)를 상회한다. 그러나 재사용 로켓은 가장 비싼 1단 추진체가 회수되기 때문에 기존 가격의 10분의 1수준이면 발사가 가능하다. 이 때문에 과거 미 항공우주국(NASA)과 보잉, 록히드마틴 등도 여러차례 재사용 로켓 개발을 시도했으나 실패했다. 그러나 블루오리진을 비롯한 '스페이스X'가 시험 발사에 성공하면서 본격적인 민간 우주사업의 막이 올랐다. 블루오리진은 내년 승무원이 탑승한 유인 테스트비행을 거쳐 이르면 2018년 일반 승객들을 대상으로 한 우주관광에 나설 계획이다. 한편 ‘테슬라’와 ‘스페이스 X’로 주가를 올리고 있는 엘론 머스크 CEO가 설립한 '스페이스X'의 재사용 로켓은 이보다 한발 더 앞서있다. 일반적으로 우주 로켓의 목적은 지구 궤도나 그 너머로 우주선과 인공위성을 발사하는 데 있다. 따라서 지구 대기권 안에서 아무리 테스트에 성공했다고 해도 이는 우주 발사체라고 부르기는 어렵다. 이미 스페이스 X는 팔콘 9 같은 대형 로켓을 가지고 있으며 이보다 더 대형인 팔콘 헤비 같은 차세대 로켓도 개발 중이다. 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

12년 째 7700만㎞ 떨어진 화성에서 묵묵히 임무수행 중인 탐사로봇 오퍼튜니티(Opportunity)가 역대 최고 난코스에 도전 중이다. 미 항공우주국(NASA)은 1일(현지시간) 오퍼튜니티가 가파른 상등성이에 오르고 있는 모습을 사진과 함께 공개했다. 그림자로만 보이는 형체가 바로 오퍼튜니티이며 지난달 22일의 모습을 담고있다. 특히 오퍼튜니티는 지난달 10일 역대 최고인 32도 경사를 굴러 올라가 목적지 인근까지 다가가는데 성공했다. 오퍼튜니티의 목적지는 붉은색을 발하는 흙과 돌들이 깔린 레드존(red zones)이다. 레드존은 엔데버 크레이터(Endeavour Crater) 서쪽으로 펼쳐진 마라톤 계곡(Marathon Valley)의 남쪽 자락에 있는 크누센 능성(Knudsen Ridge) 꼭대기에 위치해 있다. 여기까지 굴러 올라가 암석 등 샘플을 채집해 분석하는 것이 오퍼튜니티의 임무다. 　 　 오퍼튜니티는 6개의 바퀴를 굴려 지난 1월 말부터 이 지역을 오르기 시작했으나 생각보다 쉽지 않은 도전이었다. 오르다 경사에 밀려 미끄러지기 십상이기 때문. 이같은 이유로 NASA 측은 바퀴의 회전수를 높여 도전하고 있으나 경우에 따라 목적지를 변경하는 결정을 내릴 수도 있다. 　 그간 힘도 세고 덩치도 큰 후배 큐리오시티(Curiosity)에 가려져 있던 오퍼튜니티는 2004년 1월 25일 화성 메리디아니 평원에 내려앉았다. 대선배 소저너(Sojourner·1997년)와 20일 먼저 도착한 쌍둥이 형제 스피릿(Sprit)에 이어 사상 세 번째. 그러나 두 로봇이 착륙 후 각각 83일, 2269일 만에 작별을 고한 반면, 오퍼튜니티는 12년이 지난 지금까지도 여전히 '노익장'을 과시하고 있다. 오퍼튜니티의 당초 기대수명은 90솔(SOL·화성의 하루 단위로 1솔은 24시간 37분 23초로 지구보다 조금 더 길다). 특히 오퍼튜니티는 10년 만에 40km 주행거리를 돌파해 사람이 만든 기계 중 지구 이외의 장소에서 가장 먼 거리를 달린 기록을 세웠다. 물론 12년 세월동안 오퍼튜니티는 수많은 위기를 맞았다. 태양열 패널이 화성 먼지에 덮여 작동이 중단된 적이 있고 메모리 문제로 포맷 후 OS를 원격으로 재설치하는 우여곡절도 겪었다. 그간 오퍼튜니티는 총 4개의 크레이터를 탐사했으며 과거 화성 땅에 존재한 소금물의 증거를 발견하는 성과를 올렸다. 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

​별이 없던 곳에서 갑자기 밝은 별이 하나 나타나 온 하늘의 별들을 압도할 정도로 눈부시게 반짝인다. 예로부터 이런 별을 가리켜 초신성이라 했지만, 사실 '신성'은 아니다. 정확하게 말하자면, 늙은 별의 임종이다. ​ ​나사(NASA)의 발표에 따르면 초신성은 우주에서 가장 큰 규모의 폭발이라고 한다. 이 같은 초신성은 우리은하 크기의 은하에서 평균 50년에 한 번꼴로 나타난다. 이는 곧, 우주를 통털어 볼 때 별들의 폭발은 매초 또는 몇 초마다 일어난다는 뜻이다. 다만 너무나 먼 거리에서 일어나는 일이라 우리가 관측할 수 없을 따름이다. ​우리나라에서는 잠시 머물렀다 사라진다는 의미로 객성(客星·손님별)이라고 불렸다. 기록에 남아 있는 최초의 초신성은 185년에 중국의 천문학자들에 의해 관측된 것이다. 1006년에 관측된 초신성은 지금까지 가장 밝았던 초신성으로 추정되며 중국과 이슬람의 천문학자들에 의해 자세히 기록되었다. 1054년에 나타난 초신성은 중국의 천문학자에 의해 관측되었으며, 그 잔해는 게성운이라는 이름으로 남아 있다. ​1572년의 초신성은 튀코 브라헤(1546~1601)에 의해 관측되어 튀코 초신성이라고 불리고, 그로부터 30년 뒤인 1604년의 초신성은 요하네스 케플러(1571~1630)에 의해 관측되어 케플러 초신성이라고 불리는데, 우리은하에서 가장 최근에 관측된 초신성이다. 그러니까 50년에 한 번 꼴로 터진다는 초신성이 400년이 넘도록 한 번도 터지지 않았다는 말이다. 그래서 사람들은 위대한 천문학자가 있을 때만 초신성이 터진다는 우스갯소리를 하기도 한다. ​​1572년과 1604년에 관측된 초신성들은 유럽에서 천문학 발전에 큰 역할을 했다. 아리스토텔레스(BC 384~BC 322)는 세계를 달을 경계로 하여 천상과 지상으로 나누고, 천상의 세계는 영원불변하며, 지상의 세계는 덧없고 변화무쌍한 세계라고 규정했다. 그러나 튀코는 초신성이 그 '천상의 세계'에서 일어난 사건임을 밝힘으로써 아리스토텔레스의 분류법은 덧없이 사라지고 말았다. ​ 초신성, 왜 폭발하는가?​ 거대한 덩치의 별이 생애의 마지막 지점에 이르러 남은 연료를 태다 우고 나면 이 이상 에너지를 생산할 수 없게 된다. 그러면 무슨 일이 일어나는가? 내부의 압력과 중력의 균형이 무너짐으로써 급격한 중력붕괴를 일으켜 대폭발을 일으키는 것이다. 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 종말 치고는 허무할 정도로 짧은 순간에 끝난다. 이것이 바로 초신성 폭발인 것이다. ​초신성 폭발 순간에는 태양이 평생 생산하는 것보다 더 많은 에너지를 순간적으로 분출시키며, 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 은하 충돌과 함께 우주의 최대 드라마다. ​약 1000만 년 전에 한 무리의 초신성이 '국부 거품(Local Bubble)'이라고 불리는 가스 구덩이를 만들었는데, 땅콩껍질을 닮은 이 구덩이는 우리은하의 오리온팔에 있으며, 폭이 무려 300광년에 달한다. 우리 태양계도 이 속에 잠겨 있다. ​별도 태어나서 살다가 죽는 것은 인간처럼 다를 바가 없지만, 그 종말의 모습이 다 같지는 않다. 별의 운명을 결정짓는 것은 오직 하나, 별의 질량이다. ​ ​태양 같은 작은 별들은 대체로 조용한 임종을 맞지만, 태양보다 9배 이상 무거운 별에게는 다른 운명이 기다리고 있다. 임종에 가까워지면 격렬한 중력붕괴를 일으킨 후 대폭발로 장렬한 최후를 맞는 것이다. 이것이 바로 초신성 폭발이다. 그런데 초신성에도 다음 두 가지 종류가 있다. ​ *Ⅰ형 초신성: ​주변의 별 물질을 빨아들여 한계질량에 이르면 폭발하는 초신성. *II형 초신성: 별 자체의 질량이 커서 스스로 중력붕괴를 일으켜 폭발하는 초신성. ​ ​중력붕괴로 폭발하는 II형 초신성 일반적으로 초신성은 태양 질량의 9배 이상의 별이 항성진화의 최종 단계에서 자체 중력에 의한 붕괴로 폭발하는 현상이다. 따라서 초신성의 밝기는 별의 질량에 따라 달라진다. 이것이 II형 초신성이다 ​. 별이​ 에너지를 생산하는 방식은 핵에서 수소 융합반응에 의한 것이다. 융합반응은 원소번호 순으로 일어난다. 수소가 다 타서 헬륨이 되면, 헬륨이 융합반을을 시작하고, 탄소, 산소, 네온, 마그네슘, 실리콘, 그리고 끝으로 원자번호 26번인 철로 융합된다. ​그리고 별 속에서 만들어진 원소들은 양파 껍질처럼 별 속에 켜켜이 쌓인다. 모든 핵 가운데 가장 강하게 결합하는 것이 철이기 때문에, 철보다 가벼운 원소는 융합으로, 철보다 무거운 원는 분열로 핵 에너지를 방출한다. 그럼 철보다 무거운 원소는 어떻게 만들어진 걸까? 모두 초신성 폭발 때 엄청난 고온과 압력으로 순간적으로 만들어진 것이다. 따라서 양은 비교적 적은 편이다. 금이 쇠보다 비싼 것은 그런 이유 때문이다. ​ 만약 당신의 손가락에 금반지가 끼워져 있다면, 그것은 어떤 초신성이 폭발할 때 만들어져 우주공간을 떠돌다가 지구가 생성될 때 끌려들어와서는 광맥을 형성했고, 그것을 광부가 캐내어 금은방을 거쳐 당신 손가락에 끼워진 것이라고 보면 된다. ​무거운 별은 초신성 폭발 후 중력붕괴를 일으켜 고밀도의 별이 되는데, 여기에서도 질량에 따라 운명이 갈라진다. 그 질량이 태양질량의 1.1배 이하가 되면 백색왜성으로 주저앉고, 1.1~3 배 사이가 되면 중성자별이 된다. 중성자별은 우주에서 존재하는 천체 중 가장 고밀도이다. 하지만 덩치는 아주 작다. 거의 한 도시 크기만한 몸집에 태양의 질량의 두 배에 달하는 엄청난 질량을 쑤셔넣어 가지고 있다. 찻술 하나의 중성자별 물질 무게는 약 10억 톤에 달한다. 백색왜성의 중력을 받쳐주는 것은 전자의 축퇴압인 데 비해, 중성자별의 중력을 맞받고 있는 것은 중성자 축퇴압이다. 그래서 고밀도이지만 이상 더 붕괴하지 않고 평형을 이루어 유지된다. ​중성자별이 최초로 발견된 것은 1967년, 영국 천문학과 학생 조셀린 벨에 의해서였다. 그녀는 CP 1919에서 오는 일정한 전파 펄스를 발견하여 중성자별 존재를 확인한 후,지도교수인 안토니 휴이시와 같이 제2저자로 논문을 썼는데, 그 업적으로 휴이시는 노벨 물리학상을 받았으나, 벨은 제외되어 많은 논란을 불러일으켰다. 태양질량보다 20~30에 이르는 초거성은 초신성 폭발을 일으키지 않고 중력붕괴 후 곧바로 블랙홀이 된다고 천문학자들은 생각하고 있다. 중성자 축퇴압으로도 자체 중력을 버티지 못해 극한 밀도로 뭉쳐지는 것이다. 표준 촛불인 I형 초신성 우리 태양 같은 별은 질량이 작아서 요란스러운 폭발로 종말을 맞지는 않고 비교적 조용히 생을 마감한다. ​앞으로 20억 년쯤 후면, 태양은 연료를 거의 소진하고 점점 뜨거워져 적색거성의 길을 밟는다. 그리하여 최종적으로는 서서히 식어서 백색왜성으로 낙착되겠지만, 그전에 지구의 바닷물은 모두 증발되고 지구상의 모든 것들은 숯덩이처럼 타버리고 말 것이다. 그리고 이윽고 자신의 외각층을 우주공간으로 뿜어내고 마는데, 그것은 거대한 가스 고리를 만들어 명왕성 궤도에까지 이를 것이다. 이 단계를 행성상 성운이라 한다. 한때 지구 행성에서 인류가 일구어온 문명의 잔해들도 틀림없이 그 속에 포함되어 있을 것이다. 이렇게 천천히 식어가는 백색왜성으로서 생을 마감하는 ​별에 어떤 사건이 벌어질 수도 있다. 별들은 대체로 동반성을 갖고 있는 경우가 많은데, 그 동반성이 많은 물질을 방출하는 적색거성이라면 상황이 달라진다. 적색거성에서 방출된 물질은 백색왜성으로 끌려들어가 백색왜성의 질량이 폭증하는 사태가 오는 것이다. 그렇다고 백색왜성이 물질을 무한정 받아들이는 것은 아니다. 과식금지의 한계선이 있는데, 그것은 태양질량의 1.44배로서, 찬드라세카르 한계라 한다. 인도 출신의 물리학자 찬드라세카르가 밝힌 것으로, 그는 이 발견으로 1983년에 노벨 물리학상을 받았다. ​백색왜성의 질량이 이 한계에 이르면 이떤 일이 벌어지는가? 별의 중력을 버텨주는 힘, 곧 별 물질의 전자들이 서로를 밀어내는 축퇴압이 더 이상 감당을 못해 격렬한 중력붕괴를 일으키면서 폭발하고 마는 것이다. 일정한 증가하게 되고, 백색왜성의 질량이 찬드라세카르 한계에 이르게 되면 더 이상 축퇴압으로 버티지 못하고 붕괴되면서 폭발하게 된다. 이렇게 폭발하는 별이 바로 1a형 초신성이다. 1a형 초신성은 비슷한 질량을 가진 상태에서 폭발하기 때문에 폭발시의 최대 밝기가 거의 일정하다. 따라서 1a형 초신성의 겉보기 광도를 재면 그 거리를 알 수 있게 된다. 천문학은 이로써 우주를 재는 중요한 잣대를 하나 마련한 셈이 되었다. 그래서 1a형 초신성을 표준 촛불이라고 한다. 별과 당신의 관계 ​1929년 에드윈 허블(1889~1953)이 우주가 팽창하고 있다는 놀라운 사실을 처음으로 발견한 이후, 최대의 관심사 중 하나는 우주의 팽창속도가 일정한가 변화하는가라는 문제였다. 이 문제에 답을 준 것이 다름아닌 바로 초신성 1a였다. ​과학자들은 멀리 있는 1a형 초신성 수십 개의 거리와 후퇴속도를 분석한 결과, 우주가 일정한 속도로 팽창하는 경우에 비해 밝기가 더 어둡다는 사실이 밝혀냈다. 이것은 이 초신성들이 예상보다 더 멀리 있다는 뜻이며, 그 원인은 단 하나, 우주의 팽창속도가 점점 빨라지고 있음을 뜻하는 것이었다. 이전까지는 우주의 팽창속도가 결국에는 우주에 있는 물질들의 인력 때문에 줄어들 것으로 생각되었지만, 실제 관측 결과는 이와 정반대로 나타난 것이다. 최근의 우주론에서 가장 획기적인 발견으로 인정되고 있는 이 관측 결과는 1998년 두 팀의 천문학자들에 의해 독립적으로 발표되었고, 그들은 후에 이 업적으로 노벨 물리학상을 받았다. 그렇다면 우주의 팽창에 가속 페달을 밟고 있는 존재는 무엇인가? 과학자들이 가장 강한 의혹의 눈길을 보내고 있는 것은 '암흑 에너지(dark energy)'다. '암흑'이라는 접두어가 붙은 것만으로 알 수 있듯이, 이것은 복면을 쓴 정체불명의 진공 에너지다. 더욱이 이 암흑 에너지는 우주가 팽창할수록 더 커지는 성질을 갖고 있다. 따라서 우리는 좀 따분하겠지만 앞으로도 영원히 가속팽창하는 우주를 하염없이 바라보아야 할 운명이다. 어쨌든 이런 놀라운 우주의 비밀을 밝혀준 것이 바로 초신성인 것이다. 그런데 초신성에 대해서 이 모든 것을 압도하는 중요한 햇심은 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’. 바로 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 몸 속으로 흡수되었다. 그리고 그 새의 지저귀는 소리를 별이 빛나는 밤하늘 아래서 내가 듣는 것이다. 초신성이 폭발하여 자신의 몸을 아낌없이 우주로 돌려주지 않았다면 당신과 나 그리고 새는 존재하지 못했을 것이다.우리가 별에 한없는 동경과 사랑을 느끼며 바라보는 것은 어쩌면 우리 DNA 속에 이러한 별에 관한 오랜 기억이 심어져 있기 때문이 아닐까? 초신성에 관한 뒷담화는 대략 이쯤에서 끝나지만, 마지막으로 우리은하에서 조만간 초신성으로 터질 후보 별 몇 개를 소개하기로 한다. 조만간이래야 1백만 년 이내지만, 대표 선수로는 카시오페이아자리의 로, 용골자리의 에타, 오리온자리의 베텔게우스, 그리고 안타레스, 스피카 등이 대기하고 있고, 지구에서 가장 가까운 초신성 후보는 페가수스자리의 IK(HR 8210)로, 약 150 광년 떨어진 거리에 있다. 이 별은 백색왜성과 주계열성이 쌍성계를 이루고 있는데, 태양질량의 1.15배인 이 백색왜성이 Ia형 초신성이 될 만큼 질량을 누적하는 데는 수백만 년이 걸릴 것으로 추측되고 있다. 이광식 통신원 joand999@naver.com

수많은 별들이 기도하는 공간이 있다면 바로 이 곳일까?최근 미 항공우주국(NASA)은 ‘오늘의 천문사진’(APOD) 코너를 통해 지구로부터 약 6500광년 떨어진 전갈자리 꼬리 부근에 위치한 확산성운 NGC 6357의 모습을 공개했다. NASA가 '별들의 대성당'(Cathedral to Massive Stars)이라 별칭한 이 사진은 실제 아름다운 성당같은 모습으로도 보인다. 환상적인 이 사진은 NASA와 유럽우주국(ESA)이 운영하는 허블우주망원경이 오래 전 촬영했으며 이후 부분 확대 후 보정됐다. 사진 속 성운 중심 부근에서 빛나는 별무리들은 피스미스24(Pismis 24)로 불린다. 이 별들은 우리 은하에서 가장 질량이 무거운 별들로 이루어져 있다. 특히 중심에서 가장 밝고 크게 빛나는 피스미스24-1은 지금까지 발견된 별 중 가장 질량이 큰 것으로 예측돼왔으나 이후 3개의 별이 뭉쳐있다는 사실이 드러났다.　 　 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

천문학 마니아의 카메라에 목성과 미스터리 ‘우주물체’의 충돌 장면이 포착돼 학계의 관심이 쏠리고 있다. 오스트리아의 아마추어 천문학자가 현지시간으로 지난 17일, 유투브에 공개한 영상은 목성과 미지의 우주 물질이 충돌하며 섬광이 분출되는 모습을 담고 있다. 천문관측에 주로 사용되는 고성능 카메라를 이용해 포착한 이번 영상은 30초 분량이며, 전문가들은 고성능 장비를 갖추고 있다 해도 아마추어가 포착하기에 매우 드문 광경이 틀림없다며 관심을 표하고 있다. 카메라는 목성의 전면을 비추고 있으며, 우주 물질과 충돌한 지점은 관찰자 측면에서 목성의 오른쪽이다. 목성과 충돌한 것이 소행성인지 또 다른 우주 행성인지는 밝혀지지 않은 가운데, 충돌지점에서는 눈에 띄는 흰색의 섬광을 목격할 수 있다. 충돌로 인한 이러한 섬광이 지구에서도 목격될 수 있었던 데에는 지구보다 더 강력한 목성의 중력이 원인으로 꼽힌다. 전문가들은 목성의 중력이 지구의 2.37배인 만큼 충돌의 영향이 컸고, 이 때문에 지구에서도 비교적 큰 섬광을 관측할 수 있었던 것으로 분석하고 있다. 목성과 우주물체의 이번 충돌은 오스트리아뿐만 아니라 아일랜드에서 우주를 관측하던 존 멕케온이라는 남성의 카메라에도 잡혔다. 한편 목성과 충돌한 우주 물체의 ‘정체’와 관련해서는 여전히 의견이 분분하지만, 전문가들은 소행성일 가능성이 높은 것으로 추측한다. 미국항공우주국(NASA)의 지구근접물체프로그램 연구소(Near Earth Object Program)의 폴 초다스는 “목성과 충돌한 것은 소행성을 가능성이 높다. 우주 공간을 떠다니는 우주 물체 중 소행성의 수가 비교적 많기 때문”이라고 설명했다. 송혜민 기자 huimin0217@seoul.co.kr

항성과 '하이파이브'를 할 만큼 가깝게 접근했다가 순식간에 멀어지는 희한한 가스행성이 확인됐다.최근 미국 캘리포니아 대학등 공동연구팀은 미 항공우주국(NASA)의 스피처 우주망원경을 이용, 외계행성 HD 80606b의 공전궤도를 분석한 연구결과를 발표했다. 지구에서 약 190광년 떨어진 큰곰자리에 위치한 이 외계행성은 지난 2001년 처음 발견됐으며 '뜨거운 목성'(Hot Jupiter)으로도 불린다. 그 이유는 우리 태양계의 '큰형님' 목성과 크기가 거의 비슷하기 때문이다. 목성보다 질량은 4배나 더 큰 HD 80606b는 같은 가스형 행성이지만 태양계의 행성들과는 전혀 다른 특징을 갖고있다. 먼저 태양계는 수성, 금성, 지구, 화성 등 암석형 행성이 항성(태양)의 안쪽 궤도를 돌고있으며 목성, 토성, 천왕성, 해왕성 같은 가스형 행성이 그 바깥쪽 궤도를 돈다. 이에비해 HD 80606b는 항성인 HD 80606와 하이파이브를 할 만큼 가깝게 접근해 그 주위를 공전한다. 이 때문에 전문가들은 '핫 목성'이라는 별칭을 붙인 것으로 항성에 최접근시 표면온도가 1100°c 이상 솟구친다. 　 또 하나 흥미로운 점은 특이한 공전궤도다. 일반적으로 행성은 항성의 주위를 원에 가까운 타원궤도로 공전한다. 지구의 공전궤도 역시 마찬가지인데 그 궤도의 일그러진 정도를 학계에서는 ‘공전궤도이심률’(orbital eccentricity)이라 부른다. 이심률의 기준으로 0이면 원을, 1에 가까울수록 길쭉한 타원궤도를 가진 것으로 분류한다. 이 기준을 태양계에 적용하면 지구는 0.017로 거의 원에 가깝다. 반면 태양계에서 이심률이 가장 큰 행성은 수성으로 비율이 0.205에 달한다. 그러나 HD 80606b는 마치 U턴 형태로 극단적으로 길쭉한 형태의 궤도를 불과 111일 만에 돈다. 연구팀이 분석한 HD 80606b의 이심률은 0.9336으로 모양만 보면 핼리혜성과 비슷할 정도다. 공동 연구자인 MIT의 행성과학자인 줄리앙 데 위트 박사는 "만약 지구가 HD 80606b처럼 궤도를 돈다면 대기는 사라지고 표면은 마그마가 흘러넘칠 것"이라면서 "놀라운 점은 HD 80606b가 항성을 지나친 후 10시간 안에 모든 열이 소멸돼 버린다"고 설명했다. 그렇다면 왜 HD 80606b는 이처럼 특이한 공전궤도를 갖게 되었을까? 위트 박사는 "원래 HD 80606b는 목성처럼 항성과 먼 거리에서 형성됐으나 이웃한 다른 별의 힘에 밀려 안쪽으로 이동했을 것"이라면서 "이 과정에서 행성의 궤도 또한 특이한 형태를 갖게 된 것으로 보인다"고 밝혔다. 이어 "이같은 행성계는 매우 특이한 형태로, 향후 외계 항성과 행성의 형성을 이해하는데 큰 도움을 줄 것"이라고 덧붙였다. 　 　 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

우리 은하는 적어도 1000억 개 이상의 수많은 별이 모여서 구성된 거대한 은하입니다. 하지만 우주에는 우리 은하 같은 은하가 셀 수 없을 정도로 많습니다. 보통 우리는 은하계라고 하면 우리 은하나 안드로메다 같은 유명한 나선 은하의 모습을 떠올리게 마련이지만, 실제로 은하의 모습은 은하의 숫자만큼이나 다양합니다. 과학자들은 이들을 나선은하나 타원은하 등으로 분류해서 연구하고 있는 것입니다. 과거 과학자들은 나선은하가 주변의 은하 사이 공간에서 가스를 빨아들이거나 작은 은하들을 흡수해서 커진다고 생각했습니다. 따라서 어느 정도 크기에 제한이 있을 것으로 생각해왔습니다. 실제로 지금까지 발견된 초대형 은하들은 타원은하입니다. 하지만 미국 캘리포니아 공대의 패트릭 오글리 박사가 이끄는 연구팀은 미국항공우주국(NASA)의 NED(NASA/IPAC Extragalactic Database) 연구 자료를 사용해서 이전에는 보지 못했던 거대 나선은하의 존재를 찾아냈습니다. NED는 지상과 우주의 여러 망원경의 관측 자료를 합친 것으로 연구팀은 이 중에서 지구에서 35억 광년 이내에 있는 은하 80만 개의 데이터를 추출해 분석했습니다. 그 결과, 우리 은하 질량의 10배, 밝기의 8~14배에 달하는 거대한 나선은하가 53개나 발견됐습니다. 이 은하들은 우리 은하나 안드로메다의 대형 버전으로 나선 팔의 지름이 최대 44만 광년에 달합니다. 이는 우리 은하의 10만 광년의 4배가 넘는 것이죠. 연구팀은 새롭게 발견된 대형 나선은하들을 슈퍼 나선은하 (Super spiral galaxy)라고 명명했습니다. 그런데 이렇게 거대한 나선은하가 과연 어떻게 생성되었을까요? 정확한 이유는 알기 어렵지만, 연구팀은 발견된 슈퍼 나선은하 가운데 4개가 두 개의 은하핵을 가지고 있는 것을 발견했습니다. 이는 이 나선은하가 은하 충돌로 형성됐음을 시사하는 소견입니다. 하지만 왜 이들이 타원 은하가 아닌 나선은하가 됐는지는 아직 확실하지 않습니다. 앞으로 은하계의 비밀을 밝히기 위한 연구는 계속될 것입니다. 사진=ⓒ포토리아(위), NASA 고든 정 통신원 jjy0501@naver.com

아주 오래 전 '얼음왕국' 명왕성에도 액체가 흐르는 호수가 존재했던 흔적이 발견됐다.25일(현지시간) 미 항공우주국(NASA)은 지난해 7월 뉴호라이즌스호가 명왕성을 근접 통과하며 촬영한 명왕성의 호수 흔적 사진을 공개했다. 마치 꽁꽁 얼어버린 지구의 호수같은 모습을 연상시키는 이 호수는 최대 30km 길이로 발자국 모양처럼 뻗어있다. 물론 명왕성의 호수는 지구처럼 물이 아닌 액체질소(질소가 냉각돼 액화된 것)로 이루어져 있다. 이는 명왕성의 평균 표면온도와 관계가 깊다. 명왕성은 평균온도가 -200℃를 훌쩍 넘을 정도의 '얼음왕국'이다. 특히 표면온도가 약40K(-233.15℃)로 상승하면 표면의 질소와 이산화탄소가 유동성을 갖게 돼 협곡같은 지형이 만들어진다. 뉴호라이즌스호 수석연구원 알란 스턴 박사는 "사진은 과거 명왕성에 호수가 존재했다는 것은 물론 액체가 지형을 따라 흘렀을 수도 있다는 증거"라면서 "사진 속 호수는 하트모양을 닮아 유명한 스푸트니크 평원(Sputnik Planum) 북쪽에 위치해 있다"고 설명했다.　 한편 한국시간으로 지난해 7월 14일 오후 8시 49분 57초 뉴호라이즌스호는 명왕성을 근접 통과하며 ‘저승신’의 실체를 처음 지구로 보내왔다. 뉴호라이즌스호가 당시 촬영한 데이터는 지금도 56억 7000만 ㎞의 길을 따라 날아오고 있어 향후에도 명왕성의 새 사진은 추가될 전망이다. 3462일간 시속 5만 km 속도로 날아가 명왕성을 탐사한 뉴호라이즌스호는 현재 두번째 행성지를 향해 가고 있다. 목표지는 명왕성으로부터 16억 km 떨어진 카이퍼 벨트에 있는 ‘2014 MU69’라는 이름의 소행성으로 도착시간은 2019년 1월 1일이다.　 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

나른한 오후 시간, 잠깐 눈을 붙이는 휴식만으로도 식곤증이나 전날의 피로가 해소되는 것을 느낄 수 있다. 낮잠은 만성피로에 시달리는 현대인에게 다양한 건강 혜택을 안겨주지만, 과유불급이라는 말처럼 지나친 낮잠은 도리어 건강에 악영향을 미치기도 한다. 당신이 모르는 ‘낮잠의 모든 것’을 알아보자. ◆낮잠의 순기능 기본적으로 낮잠은 우리 몸에 긍정적인 영향을 미친다. 최근 그리스 과학자들이 400여 명의 성인 남녀를 대상으로 연구를 진행한 결과, 정오 즈음 낮잠을 잔 사람의 경우 계속 깨어있던 사람에 비해 혈압 및 심장마비의 위험이 더 낮은 것으로 나타났다. 뿐만 아니라 영국 유니버시티 칼리지 런던(UCL)의 한 전문가는 기업이 오후에 30~90분 정도의 수면시간을 보장해 준다면 전반적으로 생산성 향상을 꾀할 수 있다고 주장했다. 이러한 장점 때문에 전통적으로 낮잠을 자는 풍습을 가진 나라도 있다. 스페인은 전통적으로 ‘시에스타’라는 이름의 풍습을 유지하는 국가였는데, 2005년 스페인 기업들은 생산성 저하를 이유로 시에스타를 폐지했다. 이에 스페인 과학자들은 연구를 통해 점심 직후의 낮잠이 스트레스를 줄여주고 심혈관 기능을 강화하는 효과가 있다고 설명했다. 이러한 주장을 펼친 것은 스페인 과학자뿐만은 아니다. 미국항공우주국(NASA)은 전투기 조종사 및 우주 비행사들에게 40분 간 낮잠을 취하게 한 결과, 각성도와 작업효율이 각각 100%, 34% 향상된 것을 확인했다고 밝혔다. ◆낮잠의 역기능 이렇게 낮잠은 우리에게 다양한 효과를 가져다주지만, 예상치 못한 역기능도 있다. 낮잠을 얼마나 자는지에 따라 그 결과가 달라지는 것이다. 최근 일본 도쿄대학 연구진이 30만 7237명을 대상으로 한 기존의 연구결과 21건을 재분석 한 결과, 하루에 낮잠을 40분 이상 자는 사람은 40분 이하로 자는 사람에 비해 대사 증후군에 걸릴 위험이 더 높은 것으로 나타났다. 특히 90분 이상 낮잠을 자는 사람은 그렇지 않은 사람에 비해 대사 증후군 위험이 50% 더 높은 것으로 조사됐다. 대사증후군이란 당뇨나 고지혈증, 고혈압, 비만 등의 여러 질환이 한 개인에게서 한꺼번에 나타나는 것을 의미한다. 연구진은 낮잠을 40분 이하로 자는 경우 대사 증후군의 위험이 전혀 나타나지 않았다면서, 피로감이 심하더라도 적절한 낮잠을 취하는 것이 좋다고 밝혔다. 　 송혜민 기자 huimin0217@seoul.co.kr

화성과 목성 사이 소행성 벨트에 위치한 왜소행성 세레스(Ceres)의 속살이 서서히 벗겨지고 있다.지난 22일(현지시간) 미 항공우주국(NASA)은 텍사스에서 열린 ‘달과 행성 과학 컨퍼런스’(Lunar and Planetary Science Conference)에서 역대 가장 선명한 세레스 사진들을 공개했다. 이번에 컨퍼런스에 공개된 사진들은 무인탐사선 던(Dawn)이 불과 385km 거리에서 촬영해 역대 세레스 사진 중 표면 모습이 가장 생생히 드러나있다. 공개된 사진 중 가장 관심을 끄는 장소는 세레스 북반구에 위치한 오카토르 크레이터(Occator crater)다. 폭 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 정체를 놓고 화산, 간헐천, 바위, 얼음, 소금 퇴적물 등 다양한 주장을 내놨다. 던 미션 공동연구자인 랄프 자우만 박사는 "지난해부터 세레스를 세세히 탐사 중에 있으며 그중 오카토르는 주 연구대상이었다"면서 "크레이터 형태로 보아 최근까지도 지질 활동을 한 것으로 보인다"고 설명했다. 그렇다면 반짝반짝 빛나는 하얀 점의 정체는 무엇일까? 1년 여의 연구결과 놀랍게도 세레스에는 이외에도 총 130개의 크고 작은 하얀 점이 있는 것으로 드러났으며 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. 던 미션 수석연구원 카롤 레이몬드 박사는 "수수께끼같은 하얀 점의 정체를 밝혀내는 것은 왜소행성을 이해하는데 큰 도움을 준다"면서 "세레스와 소행성 베스타(Vesta)는 태양계 형성 초기에 태어나 당시의 모습을 고스란히 간직하고 있는 태양계의 화석"이라고 밝혔다. 한편 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. 사진=NASA/JPL-Caltech/UCLA/MPS/DLR/IDA/PSI/LPI 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

우리 은하는 적어도 1000억 개 이상의 수많은 별이 모여서 구성된 거대한 은하이다. 하지만 우주에는 우리 은하 같은 은하가 셀 수 없을 정도로 많다. 보통 우리는 은하계라고 하면 우리 은하나 안드로메다 같은 유명한 나선 은하의 모습을 떠올리게 마련이지만, 실제로 은하의 모습은 은하의 숫자만큼이나 다양하다. 과학자들은 이들을 나선은하나 타원은하 등으로 분류해서 연구하고 있다. 과거 과학자들은 나선은하가 주변의 은하 사이 공간에서 가스를 빨아들이거나 작은 은하들을 흡수해서 커진다고 생각했다. 따라서 어느 정도 크기에 제한이 있을 것으로 생각해왔다. 실제로 지금까지 발견된 초대형 은하들은 타원은하이다. 하지만 캘리포니아 공대의 패트릭 오글리(Patrick Ogle)가 이끄는 연구팀은 나사의 NED(NASA/IPAC Extragalactic Database) 연구 자료를 사용해서 이전에는 보지 못했던 거대 나선은하의 존재를 찾아냈다. NED는 지상과 우주의 여러 망원경의 관측 자료를 합친 것으로 연구팀은 이 중에서 지구에서 35억 광년 이내에 있는 은하 80만 개의 데이터를 추출해 분석했다. 그 결과 우리 은하 질량의 10배, 밝기의 8~14배에 달하는 거대한 나선은하가 53개 발견되었다. 이 은하들은 우리 은하나 안드로메다의 대형 버전으로 나선 팔의 지름이 최대 44만 광년에 달했다. 이는 우리 은하의 10만 광년의 4배가 넘는 것이다. 연구팀은 새롭게 발견된 대형 나선은하들을 슈퍼 나선은하 (Super spiral galaxy)라고 명명했다. 그런데 이렇게 거대한 나선은하가 과연 어떻게 생성되었을까? 정확한 이유는 알기 어렵지만, 연구팀은 발견된 슈퍼 나선은하 가운데 4개가 두 개의 은하핵을 가지고 있는 것을 발견했다. 이는 이 나선은하가 은하 충돌로 형성되었음을 시사하는 소견이다. 하지만 왜 이들이 타원 은하가 아닌 나선은하가 되었는지는 아직 확실하지 않다. 앞으로 은하계의 비밀을 밝히기 위한 연구가 계속될 것이다. 고든 정 통신원 jjy0501@naver.com

사람이 만든 운송 수단의 최고 속도는 얼마나 될까. 지금까지 최고 기록은 아폴로 10호가 보유하고 있다. 달에서 지구로 귀환할 당시 기록한 시속 3만9897km다. 이는 엄청나게 빠른 것처럼 보이지만 우주 여행을 실현하고자 한다면 그리 대단한 속도는 아니다. 이 속도로 가장 가까운 항성계에 가려면 지구에서 16만 5000년 정도가 걸리는 것으로 계산된다. 즉 현재 기술로는 우주여행이 불가능하다는 것이다. 그런데 미국 에이치바 테크놀로지스(Hbar Technologies)의 공동 창업자이자 물리학자인 제럴드 잭슨 박사와 스티븐 하우 박사는 이 문제를 해결할 방법이 있다고 말하고 있다. 두 박사가 최근 포브스에 밝힌 바에 따르면, 그 해결책은 ‘반물질 엔진’이다. 이 엔진만 만들 수 있다면 지구에서 가장 가까운 항성계에 도달하는 시간을 약 10년으로 단축할 수 있다. 하지만 이를 위해 필요한 것은 기술 개발을 위해 필요한 20~30년 정도 분의 막대한 자금이라고 한다. 따라서 두 과학자는 최근 크라우드펀딩 사이트인 킥스타터를 통해 20만 달러(약 2억 3000만원)에 달하는 초기 자금을 마련하는 캠페인을 시작했다. 두 박사가 구상하고 있는 반물질 엔진은 물질과 반물질 원자를 접촉해 소멸할 때 방출되는 막대한 양의 에너지를 이용하는 것이다. 그에 따르면, 우주선에 탑재될 반물질 엔진은 우라늄의 핵분열 반응을 일으키는 기폭제로서 반물질이 사용된다. 일단 반응이 시작되면 그로부터 두 입자(또는 핵종)가 생성돼 각각 반대 방향으로 이동한다. 공개된 이미지처럼 한 입자는 뱃머리쪽으로, 다른 한 입자는 선미를 향해 움직이는 것이다. 이때 선미를 향하는 핵종의 에너지는 기존의 추진 장치처럼 작용해 추진력을 만들어낸다. 반면 뱃머리로 향하는 에너지는 앞으로 설치될 탄소 소재의 특수 돛을 밀어내는 것이다. 두 핵종의 운동 에너지를 결합함으로써 얻을 수 있는 추진력은 빛의 속도의 약 40%까지 도달할 수 있다고 한다. 이같은 추진력이 과연 유효한 것인지를 확인하려면 20만 달러가 필요하다고 두 박사는 설명하고 있다. 이들은 마련한 자금으로 엔진의 이론적인 가능성을 검증하고 미국항공우주국(NASA)을 비롯해 프로토타입(원형) 제작에 자금을 투자할 파트너를 설득할 계획이라고 한다. 두 박사의 계산으로는 이 원형의 제작에 적어도 1억 달러(약 1160억원)의 비용이 들어간다. 이뿐만 아니라 실제로 시제품을 제작하는 단계까지 도달하기 위해서는 해결해야 할 문제도 여전히 많다. 우선, 연료가 있는 데 반물질 엔진에 필요한 연료는 화학연료 엔진이나 핵 엔진에 필요한 것보다 극히 드문 것이다. 태양계에 가장 가까운 항성으로 여행하는 데 필요한 연료는 ‘반수소’인 경우 약 17g이라고 한다. 하지만 현재의 기술로는 반물질 자체를 만드는 데 엄청난 비용이 소요된다. 참고로 반물질 1g을 만드는 데 약 1000억 달러(약 116조원)가 들어가는 것으로 추산된다. 또한 반물질의 저장 자체가 현재 기술로는 불가능하다. 보통의 물질과 접촉하면 즉시 소멸할 정도로 불안정한 것이다. 게다가 극히 미세한 양이었다고 해도 사고가 발생하면 그 결과는 비극적인 일이 될 것이다. 1g의 반물질은 원자 폭탄과 같은 파괴력을 만들어낼 수 있다. 하지만 두 과학자는 반물질 엔진이 안고 있는 이런 장단점 모두를 고려할 수 있다고 확신하고 있다. 충분한 자금을 투입할 수만 있다면 반물질 엔진은 20~30년 안에 빛을 보게 될 것이라고 이들은 말하고 있다. 만일 그렇게 되면 꿈에 그리던 진정한 반물질 엔진을 우주선에 탑재할 수 있을 것이다. 그리고 그보다 미래에는 반물질 엔진을 탑재한 우주선을 우주에서 조립하는 것이다. 이를 위해서는 수십억 달러가 필요할 것으로 두 박사는 예상한다. 하지만 이를 통해 꿈에 그리던 우주여행이 현실화되는 것은 물론 새로운 항성계를 탐험하는 길이 열리게 될지도 모른다. 사진=에이치바 테크놀로지스 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

다음주 초 2개의 에메랄드빛 혜성이 지구를 스치운다.지난 19일(이하 현지시간) 미 항공우주국(NASA)은 혜성 '252P/LINEAR'와 'P/2016 BA14'가 21일과 22일 연이어 지구를 최근접해 지나칠 예정이라고 밝혔다. 각각 지구와의 최근접 거리가 520만㎞, 350만㎞인 두 혜성은 먼 거리 때문에 우리에게 미치는 영향은 전혀없다. 그러나 P/2016 BA14의 경우 지난 1770년 'D/1770 L1' , 1983년 C/1983 H1에 이어 역대 가장 가까이 지구로 찾아온 혜성으로 기록될 전망이다. 먼저 지구를 찾아오는 손님인 252P/LINEAR는 약 230m 크기로 지난 2000년 4월 미국 MIT 연구팀이 발견했다. 이에비해 두번째 손님인 P/2016 BA14는 지난 1월 22일 하와이 대학 연구팀이 처음 포착했으나 당초 소행성으로 오인됐다가 이후 '신분'을 찾았다. 두 혜성이 연이어 지구를 찾아오는 이유는 궤도와 공전주기가 매우 비슷하기 때문인데 이같은 이유로 전문가들은 두 혜성이 당초 하나였을 것으로 추정하고 있다. NASA 지구근접천체 조사센터(CNEOS) 폴 초다스 박사는 "P/2016 BA14는 아마도 252P/LINEAR의 파편일 것"이라면서 "하나의 혜성이 태양이나 목성 인력의 영향을 받아 쪼개졌을 것으로 추측된다"고 설명했다. 이어 "두 혜성 모두 지구를 위협하는 영향은 전혀없다"면서 "크기가 워낙 작아 육안으로 보이지는 않지만 고성능 망원경으로는 관측이 가능할 것"이라고 덧붙였다. 　 　 한편 일반적으로 혜성은 오르트 구름 출신이다. 오르트 구름(Oort cloud)은 장주기 혜성의 고향으로 태양계를 껍질처럼 둘러싸고 있는 가상의 천체집단이다. 　　 거대한 둥근 공처럼 태양계를 둘러싸고 있는 오르트 구름은 수천억 개를 헤아리는 혜성의 핵들로 이루어져 있다. 탄소가 섞인 얼음덩어리인 이 핵들이 가까운 항성이나 은하들의 중력으로 이탈하여 태양계 안쪽으로 튕겨들어 혜성이 된다. 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

각박한 현실 때문에 학생이나 직장인은 물론 영유아마저도 잠이 부족하다고 알려진 한국인들에게 있어 낮잠이란 사치에 가까운 행동인지도 모릅니다. 영국 매체 텔레그래프는 14일(현지시간) ‘영국 낮잠의 날’(National Napping Day)을 맞아 낮잠이 가져다주는 건강 혜택 7가지를 짚어 보았습니다. 부러운(?) 마음을 안고 함께 알아볼까요? 첫째, 심장마비를 막아 줄 수 있습니다. 지난해 그리스 과학자들은 400여 명의 성인 남녀를 대상으로 연구를 진행한 결과 낮잠이 혈압을 낮춰 심장마비의 위험성을 감소시켜준다는 사실을 알아냈다고 발표했습니다.이들에 따르면 정오 즈음에 낮잠을 잔 사람들의 경우 계속 깨어 있던 사람들에 비해 추후 더 낮은 혈압을 기록했습니다. 둘째, 정신을 맑게 해줍니다. 점심식사 전 잠시 동안의 낮잠은 야간에 숙면을 취하는 것만큼이나 정신을 맑게 만드는 효과가 있습니다.과거 하버드대학교의 연구 결과에 따르면 점심 전 60~90분가량 낮잠을 취할 경우, 야간에 8시간 숙면을 취한 것에 맞먹는 사고력 회복이 이루어진다는 사실이 드러났습니다. 셋째, 생산성을 향상시켜줍니다. 영국 유니버시티 칼리지 런던(UCL)의 교수 빈센트 월시는 기업들이 오후에 30~90분 가량 수면시간을 보장해준다면 전반적 생산성 향상을 꾀할 수 있다고 주장합니다.그는 “밤에만 수면시간을 집중시키는 생활 습관은 산업혁명 이후에나 등장한 것”이라며 “(낮잠으로) 두뇌에게 휴식시간을 주는 것이 최선”이라고 말했습니다. 넷째, 유아의 성격 형성에 영향을 줍니다. 미국 콜로라도대학교 볼더캠퍼스 연구팀의 2012년 연구 결과에 따르면, 주기적으로 낮잠 자기를 거부했던 유아들은 더 우울하고 감정적인 사람이 될 가능성이 높습니다.연구결과 낮잠을 자지 않았던 유아들은 이후 더 많은 불안함을 느꼈으며, 주변 세상에 대한 관심이 상대적으로 더 적었습니다. 다섯째, 스트레스를 줄여줍니다. 라틴아메리카 및 지중해 연안 국가들 중에는 전통적 낮잠 풍습인 ‘시에스타’를 가진 국가들이 있습니다. 그런데 스페인은 2005년 생산성 저하를 이유로 시에스타를 폐지하기에 이릅니다. 이에 여러 스페인 과학자들은 연구를 통해 시에스타가 국민 건강에 이롭다는 점을 밝혀내고자 노력했습니다.이들 과학자에 따르면 점심 직후의 낮잠은 스트레스를 줄여주며 심혈관 기능을 강화하고 각성도(alertness)와 기억력을 강화하는 효과를 지니고 있습니다. 다만 적절한 낮잠 시간에 대해서는 의견이 다양했는데, 일부는 30분 이하의 수면을 가질 것을 권장하는 한편 다른 일부는 15분을 상한선으로 제시하고 있습니다. 여섯째, 실수를 방지해줍니다. 효과적 수면 방법 등을 연구하는 미국 국립수면재단(NSF)에 따르면 낮잠은 각성도를 회복시키고 업무능률을 강화하는 효과를 가지고 있습니다.미 항공우주국(NASA) 또한 유사한 연구 결과를 내놓았던 바 있습니다. NASA는 전투기 조종사 및 우주비행사들에게 40분 동안 낮잠을 취하도록 하는 연구를 진행해 본 결과, 각성도와 작업효율이 각각 100%, 34% 향상된 사실을 확인했다고 밝혔습니다. 사진=퍼블릭 도메인(픽사베이) 방승언 기자 earny@seoul.co.kr

중국이 허블 망원경을 능가하는 고성능의 우주망원경 제작을 계획하고 있다. 영문판 '차이니즈 데일리'의 보도에 따르면, 새로 제작될 망원경은 허블과 비슷한 모양이지만, 허블보다는 무려 300배나 넓은 시야각을 가질 것이라 한다. 또한 10년 안에 취역할 이 망원경은 전 우주의 40%를 관측할 수 있을 것으로 기대되고 있다. 새 망원경의 이름은 아직 결정되지 않았으나, 제작된 후 중국의 우주정거장 티안공(天宮)-3에 설치될 예정이다. 그렇게 되면 허블 망원경이 지닌 문제점들을 피할 수 있는데, 이는 망원경을 수리, 유지하기 위해 별도 우주선을 보낼 필요가 없다는 것을 뜻한다. 티안공-3의 15m짜리 두 로봇 팔이 망원경을 잘 보살펴줄 것이기 때문이다. ​ 1990년 우주로 쏘아올려진 미 항공우주국(NASA)의 허블 우주망원경은 최초의 우주망원경은 아니지만, 최대 우주망원경으로, 그 이름은 우주팽창을 발견한 미국 천문학자 에드윈 허블에게서 따왔다. ​ 우주정거장을 망원경의 영구 기지로 사용한다는 이 같은 아이디어는 이번 중국의 우주망원경이 최초다. 이전에는 어떤 나라도 이 같은 게획이나 시도를 해본 바가 없다. ​ 중국의 우주망원경이 허블에 비해 300배나 넓은 시야각으로 설계되고 있는 것은 높은 해상도로 우주의 암흑물질과 암흑 에너지, 그리고 외계행성들을 발견, 관측할 것을 목적으로 하고 있기 때문이다. 이 우주망원경이 언제 발사될 것인지 자세한 날짜는 알려져 있지 않지만, 티안공-3 우주정거장이 계획될 때 그 속에 함께 포함되어 있었던 것만은 분명한 것으로 보인다. 티안공-3이 2020년 이전에는 발사되지 않을 것으로 보이므로, 자연 이 우주망원경도 그후에나 발사될 것으로 예측되고 있다. ​티안공-1은 2011년에 발사되어 체류하는 유인 우주과학 실험실로서 사용되었다. 티안공-2는 2016년에 발사될 예정인데, 이는 티안공-3 승무원들의 거주와 20일분 생필품 저장공간으로 사용될 계획이다. 이광식 통신원 joand999@naver.com

지구와 가까운 거리에 위치한 블랙홀에서 강력한 에너지의 붉은색 섬광이 포착됐다.최근 영국 사우스햄튼 대학 등 공동연구팀은 백조자리에 위치한 블랙홀 V404가 붉은 섬광을 반복적으로 깜빡깜빡 분출한다는 연구결과를 발표했다. 블랙홀 중에서는 비교적 가까운 7800광년 떨어진 곳에 위치한 V404는 지난 1989년 처음 존재가 확인됐으며 주위에 작은 동반성을 두고있는 것이 특징이다. 흥미로운 점은 V404가 '자다 깨다'를 반복한다는 사실. 지난해 유럽우주국(ESA)은 V404에서 강한 에너지 분출이 있을 때 발생하는 극히 이례적인 X선 빛을 관측했다고 발표했다. 이는 첫 관측 이래 무려 100배 이상 밝아진 것으로 26년 동안 잠자고 있던 V404가 비로소 기지개를 켠 것을 의미한다. 또 하나 흥미로운 사실은 V404가 동반성의 물질을 게걸스럽게 잡아먹으며 활동을 재개했다는 점이다. 이후 ESA는 물론 미 항공우주국(NASA)의 우주망원경들이 일제히 V404를 관측하며 '우주의 이벤트'를 연구했다. 그렇다면 빛조차 흡수한다는 '검은 구멍'인 블랙홀의 존재를 전문가들은 어떻게 확인할 수 있을까? 일반적으로 블랙홀 자체는 빛을 내지 않는다. 그러나 V404처럼 블랙홀은 주위의 가스와 먼지, 심지어 '재수없는' 별까지 통째로 잡아먹어 이 과정에서 강착원반(Accretion disc)이라는 물질의 흐름을 만든다. 강착원반은 블랙홀의 강한 중력으로 인해 빠른 속도로 회전하면서 생긴 마찰로 인해 빛난다. 또한 블랙홀은 제트라 불리는 물질을 마치 트림하듯 격렬하게 분출해 역설적으로 밝게 빛난다. 이번에 공동 연구팀은 V404의 붉은 섬광이 깜빡깜빡 빛나는 시간이 눈을 깜빡이는 것보다 10배나 빠른 속도로 이루어지며 이때 분출되는 에너지가 우리 태양의 1000배라는 사실을 확인했다. 연구를 이끈 포샥 간디 교수는 "V404에서 분출되는 물질은 블랙홀의 아랫부분에서 온 것"이라면서 "붉은 섬광은 블랙홀의 '식사'가 극에 달했을 때 더욱 강력하게 빛난다"고 설명했다. 이어 "V404는 주위 동반성에서 빠른 속도로 '주유'를 마치고 제트를 쏟아낸다"면서 "스위치처럼 깜빡깜빡 온-오프되는 현상을 자세히 관측한 것은 이번이 처음"이라고 덧붙였다. 　 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

미국항공우주국(이하 NASA)이 태양의 강력한 자기 영역(Magnetic field)을 생생하게 담은 사진을 공개했다. 이번에 공개된 사진은 지난 12일(현지시간) NASA의 태양활동관측위성이 찍은 것으로, 자기장의 활발하고 강력한 움직임을 볼 수 있다. 태양의 표면 자기장의 움직임이 최초로 알게 된 것은 1950년대의 일이다. 당시에는 기술의 한계로, 태양이 강력한 자기장을 내뿜고 있다는 사실은 알 수 있었지만 자기장의 움직임을 ‘시각화’ 하는 것은 불가능했다. 하지만 이번에 공개된 사진은 태양활동관측위성이 보낸 사진과 데이터를 이용해 태양의 자기 영역을 시뮬레이션 한 것으로, 얽히고설킨 자기장들은 마치 태양의 표면 위에서 춤을 추는 듯한 형태를 띤다. 빛이 아닌 가느다란 선으로 표현된 것은 태양의 안과 밖에서 자기장이 어떻게 이동하는지, 어떻게 뿜어져 나오는지를 나타낸 것이다. 밝은 빛이 뿜어져 나오는 부분은 태양의 자기 영역이 집중된 부분으로, 태양의 가장 강력한 자기장이 발생하는 지역이다. 이번 이미지 제작에는 ‘PFSS’(Potential Field Source Surface) 기술도 적용됐다. 이 기술은 태양 표면에서 측정된 자성(磁性)의 데이터를 바탕으로 태양 대기 전반의 자기장 모델을 구축하는 기술이다. 태양의 자기 영역이 인류에게 미치는 영향은 상당하다. 특정 지역에서만 관찰할 수 있는 오로라를 변화시키는 역할을 할뿐만 아니라, 현대인에게는 떼려야 뗄 수 없는 각종 전자기기 이용에도 영향을 미친다. 어지럽게 흩어져 있는 이러한 자기장은 끊임없이 표면에서 이동하고 있으며, 과학자들은 이러한 자료를 통해 우리 태양계 및 우주 에너지와 밀접하고 중대한 영향이 있는 자기장 시스템을 더욱 자세히 분석할 수 있을 것으로 기대했다. 연구를 이끈 NASA 고다드 우주비행센터의 딘 페스넬 박사는 “우리는 아직까지 태양의 강력한 자기장이 어디서, 어떻게 생성되는지 알지 못한다”면서 “태양의 비밀을 풀기 위해 우주 비행사들은 태양의 자기장 등 다양한 물질들을 관찰하고 있다”고 설명했다.　 송혜민 기자 huimin0217@seoul.co.kr

빛의 속도보다 1/3 느리게 회전중 지구에서 약 35억 광년 떨어진 퀘이사 ‘OJ287’은 지금까지 발견된 블랙홀 가운데 가장 큰 것 중 하나에 의해 강력한 빛을 내고 있다. 퀘이사(Quasar)는 ‘별과 비슷하게 보이는 전파원’(Quasi-stellar radio source)의 약자로 지구에서 관측할 수 있는 가장 밝은 천체를 말한다. 그런데 ‘OJ287’로 불리는 이 퀘이사는 1891년 처음 관측된 이후 약 12년마다 광학적인 ‘아웃버스트’(outburst)를 발생했다. 여기서 아웃버스트는 태양과 같은 천체의 전파가 짧으면 수초, 길면 며칠 동안 수배에서 수천 배로 강도를 높이고 이후 본래대로 돌아오는 현상을 말한다. 하지만 이제 천문학자들이 새로운 데이터를 통해 이런 아웃버스트에 ‘이중적인 최대치’가 존재한다는 것을 밝혀냈다. 연구진은 이번 관측에서 우리 태양보다 질량이 약 180억 배나 무거운 이 거대 블랙홀의 회전 속도를 정확하게 측정하기 위해 이 블랙홀에 질량이 다른 위성 블랙홀이 존재하는 모델을 처음으로 만들어냈다. 이를 통해 핀란드 투르쿠대학의 마우리 발토넨 교수가 이끈 국제 연구진은 이 거대 블랙홀의 회전 속도가 일반상대성이론에서 허용하는 최대치인 빛의 속도의 3분의 1 정도가 된다는 것을 밝혀냈다. 이를 계산하기 위해 연구진은 서로 다른 질량을 가진 두 블랙홀로 설명되는 새 모델을 사용한 것이다. 더 큰 블랙홀은 강착원반(Accretion disc)에 둘러싸여 있다. 강착 원반은 블랙홀의 강력한 중력에 이끌린 가스와 먼지로 이뤄진 성간 물질이 바로 블랙홀로 빨려 들어가는 것이 아니라 소용돌이치면서 만든 원반형의 물질 흐름을 말한다. 이때 더 작은 블랙홀이 일종의 위성처럼 큰 블랙홀 주위를 공전하고 있는 것이 연구진이 만들어낸 모델이다. 즉 작은 위성 블랙홀이 주기적으로 큰 블랙홀의 강착원반을 통과하면서 해당 영역을 극한 온도로 가열시켜 아웃버스트를 생성한다는 것이다. 연구진은 이중 블랙홀 모델로 언제 어디서 작은 블랙홀이 강착원반에 영향을 줘 아웃버스트가 일어나는지 예상할 수 있었다고 말했다. 지난 2010년 연구진은 작은 블랙홀이 큰 블랙홀을 공전할 때마다 약 39도의 차이가 있는 것을 알고 작은 블랙홀의 세차 운동(중심축이 기울어진 회전체가 수직선 주위를 회전하는 현상) 속도를 측정하기 위해 8번의 아웃버스트를 분석했다. 또 연구진은 이 모델을 사용해 해당 퀘이사에서 다음번 아웃버스트가 언제 일어날지 예측할 수 있었다. 연구진은 미국항공우주국(NASA)의 스위프트(SWIFT) 엑스(X)선 우주망원경을 비롯해 지구 곳곳에 있는 지상망원경 24개와 협력해 2015년 11월 25일쯤으로 예측한 아웃버스트를 포착하기 위한 관측 캠페인을 시행했고 성공할 수 있었다. 이 아웃버스트는 2015년 11월 18일 때쯤 시작돼 같은 해 12월 4일에 최대 밝기에 도달했다. 이 밝은 아웃버스트의 관측으로 연구진은 한국과 일본, 인도, 터키, 그리스, 핀란드, 폴란드, 독일, 영국, 스페인, 미국과 멕시코에 있는 망원경을 사용해 직접 큰 블랙홀의 회전 속도를 측정할 수 있었다. 연구진은 “일반상대성이론으로 예측되는 중력파에 의해 2% 내의 궤도 에너지 손실을 확인할 수 있었다”면서 “이는 중력파를 방출하는 이중 블랙홀 시스템에 관한 최초의 간접적인 증거”라고 말했다. 사진=APOD/NASA(위), 게리 포이너 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

각박한 현실 때문에 학생이나 직장인은 물론 영유아마저도 잠이 부족하다고 알려진 한국인들에게 있어 낮잠이란 사치에 가까운 행동인지도 모릅니다. 영국 매체 텔레그래프는 14일(현지시간) ‘영국 낮잠의 날’(National Napping Day)을 맞아 낮잠이 가져다주는 건강 혜택 7가지를 짚어 보았습니다. 부러운(?) 마음을 안고 함께 알아볼까요? 첫째, 심장마비를 막아 줄 수 있습니다. 지난해 그리스 과학자들은 400여 명의 성인 남녀를 대상으로 연구를 진행한 결과 낮잠이 혈압을 낮춰 심장마비의 위험성을 감소시켜준다는 사실을 알아냈다고 발표했습니다.이들에 따르면 정오 즈음에 낮잠을 잔 사람들의 경우 계속 깨어 있던 사람들에 비해 추후 더 낮은 혈압을 기록했습니다. 둘째, 정신을 맑게 해줍니다. 점심식사 전 잠시 동안의 낮잠은 야간에 숙면을 취하는 것만큼이나 정신을 맑게 만드는 효과가 있습니다.과거 하버드대학교의 연구 결과에 따르면 점심 전 60~90분가량 낮잠을 취할 경우, 야간에 8시간 숙면을 취한 것에 맞먹는 사고력 회복이 이루어진다는 사실이 드러났습니다. 셋째, 생산성을 향상시켜줍니다. 영국 유니버시티 칼리지 런던(UCL)의 교수 빈센트 월시는 기업들이 오후에 30~90분 가량 수면시간을 보장해준다면 전반적 생산성 향상을 꾀할 수 있다고 주장합니다.그는 “밤에만 수면시간을 집중시키는 생활 습관은 산업혁명 이후에나 등장한 것”이라며 “(낮잠으로) 두뇌에게 휴식시간을 주는 것이 최선”이라고 말했습니다. 넷째, 유아의 성격 형성에 영향을 줍니다. 미국 콜로라도대학교 볼더캠퍼스 연구팀의 2012년 연구 결과에 따르면, 주기적으로 낮잠 자기를 거부했던 유아들은 더 우울하고 감정적인 사람이 될 가능성이 높습니다.연구결과 낮잠을 자지 않았던 유아들은 이후 더 많은 불안함을 느꼈으며, 주변 세상에 대한 관심이 상대적으로 더 적었습니다. 다섯째, 스트레스를 줄여줍니다. 라틴아메리카 및 지중해 연안 국가들 중에는 전통적 낮잠 풍습인 ‘시에스타’를 가진 국가들이 있습니다. 그런데 스페인은 2005년 생산성 저하를 이유로 시에스타를 폐지하기에 이릅니다. 이에 여러 스페인 과학자들은 연구를 통해 시에스타가 국민 건강에 이롭다는 점을 밝혀내고자 노력했습니다.이들 과학자에 따르면 점심 직후의 낮잠은 스트레스를 줄여주며 심혈관 기능을 강화하고 각성도(alertness)와 기억력을 강화하는 효과를 지니고 있습니다. 다만 적절한 낮잠 시간에 대해서는 의견이 다양했는데, 일부는 30분 이하의 수면을 가질 것을 권장하는 한편 다른 일부는 15분을 상한선으로 제시하고 있습니다. 여섯째, 실수를 방지해줍니다. 효과적 수면 방법 등을 연구하는 미국 국립수면재단(NSF)에 따르면 낮잠은 각성도를 회복시키고 업무능률을 강화하는 효과를 가지고 있습니다.미 항공우주국(NASA) 또한 유사한 연구 결과를 내놓았던 바 있습니다. NASA는 전투기 조종사 및 우주비행사들에게 40분 동안 낮잠을 취하도록 하는 연구를 진행해 본 결과, 각성도와 작업효율이 각각 100%, 34% 향상된 사실을 확인했다고 밝혔습니다. 사진=퍼블릭 도메인(픽사베이) 방승언 기자 earny@seoul.co.kr

달이 태양을 가리는 일식 현상을 우주에서 본다면 어떤 모습일까?최근 미 항공우주국(NASA)은 지구로부터 약 160만 km 떨어진 곳에서 촬영된 일식 현상을 홈페이지를 통해 공개했다. 지난 9일 일식이 아시아를 중심으로 1년 만에 펼쳐진 가운데 우주에서 본 달은 지구에 짙은 그림자(本影)를 드리웠다. 우주에서 촬영된 여러 장의 사진으로 만든 영상을 보면 달은 지구를 미끄러지듯 돌면서 검은 그림자를 남겼다. 일반적으로 인공위성은 지상 400km 위에 떠있어 지구와 달의 모습을 이처럼 동시에 담을 수 없다. 그렇다면 이 사진은 어떻게 촬영됐을까? 그 비밀은 NASA가 쏘아올린 심우주 기상관측위성(DSCOVR)에 있다. NASA는 지난해 2월 민간 우주업체인 스페이스X의 팔콘9 로켓에 위성 DSCOVR을 실어 우주로 발사했다. 이 위성은 일반적인 다른 위성과는 달리 지구로부터 평균 160만 km 떨어진 곳에 위치해 있다. 지구와 달의 거리가 약 38만 km, 국제우주정거장(ISS)이 약 400km 상공 위에 떠있는 것과 비교하면 얼마나 멀리 있는지 알 수 있는 셈. 이같은 이유로 DSCOVR은 시간만 잘 맞추면 지구 주위를 공전하는 달의 모습을 촬영할 수 있는 것이다. 이같은 생생한 사진을 찍기위해 DSCOVR 위성에는 지구 다색 이미징 카메라(에픽·EPIC)라는 특수한 장비가 실려있다. 카메라와 망원경이 결합된 에픽(EPIC·Earth Polychromatic Imaging Camera)은 가시광선, 적외선, 자외선 영역의 이르는 다양한 이미지를 포착한다. 흥미로운 점은 DSCOVR의 주목적이 이번처럼 지구 촬영은 아니라는 점이다. 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 위성으로 지구 대기 속 오존층과 에어로졸 수치도 측정한다.　 DSCOVR 프로젝트 과학자 아담 서보는 "지구의 한 지역에서 다른 지역으로 달의 그림자가 이동하는 것을 담아낸 매우 희귀한 사진"이라며 의미를 부여했다. 한편 일식 현상은 이날 우리나라 전역에도 나타났다. 한국천문연구원은 오전 10시 10분부터 1시간 9분가량 해의 일부분이 검게 변하는 부분 일식이 일어났다고 전했다. 박종익 기자 pji@seoul.co.kr