당신은 이 별들 중 이름을 알고 있는 별이 몇 개나 되는가? 미 항공우주국(NASA)이 운영하는 25일 자 ‘오늘의 천문사진’(APOD)에 지구 밤하늘의 가장 밝은 별 25개를 모아놓은 이색적인 사진에 게시되어 우주 마니아들의 눈길을 끌고 있다. 남반구와 북반구 하늘을 통틀어 가장 밝은 별 25개를, 사람의 눈으로 관측한 사진들을 한자리에 모아놓은 이 게시물을 보면 별들이 제각기 다른 색으로 아름답게 반짝임을 알 수 있다. 별의 색깔은 그 별의 온도에 따라 달라지는데, 파란색이 가장 온도가 높고, 그 다음으로는 청백색, 흰색, 황백색, 노란색, 주황색, 붉은색 순서이다. 참고로, 태양은 표면온도 6000℃로, 노란색 별이다. 이 밝은 별들은 문화권에 따라 문자가 쓰이기 시작한 오래 전부터 다 고유의 이름을 갖고 있었다. 근래에 들어, 문화권에 따라 각기 다른 이름으로 불리던 별이름을 통일하고 별자리를 표준화한 것은 국제천문연맹(IAU)으로, 위의 별들 이름 역시 IAU에서 공인한 것이다. 최상의 밤하늘에서 사람이 맨눈으로 볼 수 있는 별은 6등급까지로, 개수는 약 6000개이며, 이들 중 극히 일부만 고유의 이름을 갖고 있을 뿐이다. 참고로, 별의 밝기에 따라 1~6등급으로 맨처음 정한 사람은 기원전 2세기 그리스의 천문학자 히파르코스로, 별의 밝기를 정한 등급은 절대등급이 아니라 겉보기등급이다. 그는 눈에 보이는 별 중 가장 밝은 별들을 1등급, 즉 1등성으로 하고, 가장 어두운 별을 6등성으로 정했다. 1등급 차가 날때마다 2.512배만큼 밝기 차이가 나며, 1등성과 육안으로 보이는 한계 등급인 6등성과의 차 5등급은 실제의 밝기로 100배 차이가 난다. 몇몇 별들의 이름은 흥미로운 뜻을 담고 있는데, 예컨대 가장 밝은 별 시리우스(Sirius)는 라틴어로 ‘폭염’, 다섯 번째 밝은 별 베가(Vega)는 아랍어로 ‘하강’, 안타레스(Antares)는 그리스어로 ‘화성의 경쟁자’란 뜻이다. ​ 25개의 별들 중 끝줄 첫째인 레굴루스까지가 1등급이다. 그러니까 지구 하늘의 1등성은 모두 21개인 셈이며, 88개 별자리 중 18개만이 1등성을 갖고 있다. 우리나라에서는 모두 15개의 1등성을 볼 수 있으며, 북반구에서는 오리온자리만이 2개의 1등성, 곧 리겔과 베텔게우스를 갖고 있다.​ 이들 별이름 중 몇 개는 당신에게 낯설 수 있지만, 보통 별지기들은 익히 다 알고 있는 별이름들이다. 북극성처럼 유명한 별이 여기 이름을 올리지 못한 것은 2등성으로 너무 어둡기 때문이다. 이광식 칼럼니스트 joand999@naver.com　　

러시아령인 쿠릴열도의 한 화산섬에서 95년 만에 화산이 폭발한 모습이 멀리 우주에서 관측됐다. 최근 미 항공우주국(NASA)은 쿠릴열도에 위치한 작은 타원형의 라이코케 섬 화산이 폭발해 화산재와 연기가 뿜어져나오는 모습을 사진으로 공개했다. 지난 22일(현지시간) 새벽 이 지역 상공을 지나던 ISS의 우주비행사가 촬영한 사진을 보면 마치 핵폭탄으로 생긴 버섯구름이 피어오르듯 주위는 온통 화산재와 가스로 가득하다.보도에 따르면 이날 새벽 3시경 폭 700m의 분화구를 뚫고 화산재가 솟구쳐 올랐으며 얼마 후 북태평양 폭풍 속으로 빨려가며 동쪽으로 흘러갔다. 또 이 분화로 생긴 연기는 1만 3000m 상공까지 솟구쳐 주변 항로를 이용하는 항공기에 주의보가 내려졌다. 라이코케는 쿠릴열도 중부에 있는 해발 551ｍ의 무인 화산섬으로 화산이 폭발한 것은 지난 1778년과 1924년이다. 화산전문가인 미시간 대학 사이먼 카른 박사는 "화산 폭발모습이 정말 장관"이라면서 "기둥 밑부분 하얀색의 부푼 구름은 기둥에 외부 공기가 빨여들어가 수증기가 응결된 모습으로 보인다"고 설명했다. 　 　　 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

최근 미국에서 전문가들이 비행기 추락 실험을 진행해 많은 사람의 관심을 끌었다. 미국항공우주국(NASA)에 따르면, 지난 20일(현지시간) 버지니아주(州) 햄프턴 NASA 랭글리 연구소에서 특별한 충돌 실험이 시행됐다.이날 실험은 NASA가 미국연방항공국(FAA)을 지원한 것으로 연구소 부지의 이른바 캔트리로 불리는 거대 크레인 시설에 실물 비행기를 지상 50m 정도 높이에서 떨어뜨려 지상에 충돌할 때 기체 내·외부에 가해지는 힘과 변형 등을 측정하는 것이었다. 이는 현재 항공사들이 쓰는 여객기들보다 안전한 기체를 설계하기 위한 실험이기도 하다. 특히 이번 실험에 쓰인 기체는 승객을 65명까지 태울 수 있는 무게 약 15t의 단거리 소형 여객긱 포커 F28로 그다지 크다고 생각되지 않지만, 지금까지 전 세계에서 진행된 모든 지상 충돌 실험에 쓰인 그 어떤 기체보다도 큰 것으로 전해졌다.기내에는 고해상도 및 초고속 카메라를 설치하고 좌석에는 이른바 더미로 불리는 인체 모형 24구를 앉혀 지상 충돌 시 더미에 가해지는 힘을 자세히 기록했다. 또한 기체 표면에는 특수한 도료를 사용해 도트 무늬로 도장했는데 이는 촬영한 영상으로부터 기체의 변형 정도를 정확히 측정하기 위한 것이었다.남다른 스케일의 실험 소식을 듣고 찾아온 많은 관중이 이를 지켜보는 가운데 연구자들은 마침내 기체를 자유 낙하시켰고 기체는 이들의 예상대로 다소 수평 방향으로 나아가다가 지면에 충돌했다. 그 충격으로 양쪽 날개를 고정하던 볼트는 완전히 빠졌지만, 기체는 외관상 거의 원형을 유지했다. 유리창 역시 산산조각 나지는 않았다. 기내 좌석의 위치 역시 거의 그대로이며 더미들 역시 외관상으로는 그다지 손상을 입지 않은 것으로 보인다. 물론 실제 사고에서는 이보다 훨씬 큰 운동 에너지가 걸리며 연료까지 들어 있는 상태에서 충돌하므로 이 정도 수준으로 끝날 리는 없다. 이에 대해 이번 실험을 주도한 FAA의 충돌동역학 전문가 조지프 펠레티어 박사는 “매우 어렵긴 하지만, 생존할 수도 있다”면서 “일반적으로 비행기가 추락하면 승객은 살아남을 수 없다고 생각하지만, 실제로는 많은 사람이 생존했다”고 말했다. 또한 “이번 실험처럼 비행기가 지면에 충돌할 때 기체가 어떻게 변형하는지, 또 기내 더미에 어떤 힘이 가해지는지를 보는 것은 가능한 한 더 안전한 기체를 만드는 데 가장 좋은 방법”이라고 설명했다. 한편 FAA는 이 실험 뒤 충돌 전후의 기체 변형을 비교하기 위해 실측 검사를 시행하고 있는 것으로 알려졌다. 사진=NASA 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

1998년 비슷한 내용의 재난영화 2편이 개봉됐다. ‘아마겟돈’과 ‘딥임팩트’이다. 결론은 서로 달랐지만 두 영화 모두 엄청나게 큰 소행성이 지구로 날아들면서 충돌을 막기 위해 동분서주하는 모습을 그렸다. 국내 연구진이 지구를 향해 날아드는 소행성을 처음으로 발견하고 이 소행성이 2063년이나 2069년에 충돌 가능성이 크다고 밝혔다. 한국천문연구원 우주과학본부 연구팀은 외계행성탐색시스템(KMTNet) 망원경 3기를 이용해 소행성 2개를 발견했고 이 중 하나는 지구와 충돌가능성이 높은 지구위협소행성(PHA)이며 다른 하나는 그 보다 작지만 역시 지구 공전궤도로 들어와 충돌가능성이 높은 천체라고 25일 밝혔다. 국제천문연맹 소행성센터는 이번에 발견한 소행성 중 큰 것에 대해 ‘2018 PP29’라는 임시번호를 붙였으며 보다 작은 것에는 근지구소행성(NEA)로 분류하고 ‘2018 PM28’이라는 임시번호를 부여했다. 지금까지 PHA는 대부분 미국 소행성탐사프로젝트에서 발견했지만 이번 소행성들은 국내 순수관측으로 발견됐다. 연구팀은 지난해 8월 칠레, 호주, 남아프리카공화국 관측소에서 운영하는 지름 1.6m KMTNet 망원경을 이용해 소행성을 관찰해 정밀궤도를 확보했다. 지구위협소행성으로 분류된 PP29는 발견 당시 밝기와 거리, 평균 반사율을 고려해 분석한 결과 지름은 160m급으로 추정되고 있다. PP29는 공전주기가 5.7년으로 길고 궤도 형태가 긴 타원형태를 보이는데 이렇게 공전주기와 궤도반경이 긴 천체는 전체 PHA 중에서도 1%에 불과하다.PP29 궤도와 지구 궤도가 만나는 최단거리는 지구에서 달까지 거리의 11배 정도인 426만㎞ 매우 가까운 것으로 분석됐다. 미국항공우주국 제트추진연구소(NASA-JPL)에서 운용하는 센트리 시스템 분석에 따르면 PP29는 2063년과 2069년에 지구 충돌 가능성이 있다. 충돌 확률은 28억분의 1 수준으로 우려할 단계는 아니라고 연구팀은 설명했다. 미국항공우주국(NASA)는 지름이 140m가 넘고 지구와 교차거리가 750만㎞ 보다 가까운 천체에 대해서는 ‘지구위협소행성’으로 분류하는데 2019년 6월 21일 기준으로 1981개의 PHA가 발견된 상태다. 1908년 러시아 퉁구스카에 60m급 소행성이 떨어져 서울시 면적의 3.5배 되는 숲을 초토화시켰는데 1945년 일본 히로시마에 떨어진 원자폭탄의 폭발력보다 1000배 큰 것으로 확인됐다. 또 미국 애리조나주에 있는 직경 1.2㎞ 충돌구는 50m 급 소행성이 만들어 낸 것이다. 만약 PP29가 지구와 충돌한다면 히로시마 원폭의 2만 5000배의 폭발력을 갖기 때문에 반경 수 백 ㎞ 지역을 초토화시킬 것으로 예상된다.한편 PM28은 지구궤도와 교차거리가 약 750만㎞로 가까워 궤도상으로는 지구위협소행성이지만 직경이 20~40m에 불과해 NEA로 분류됐다. NEA는 대부분 궤도가 긴 타원모양이고 지구 공전궤도면에서 크게 벗어나 있는데 PM28은 지구와 비슷한 궤도로 공전하는 특이한 양상으로 움직이는 것으로 분석됐다. 연구팀에 따르면 PM28은 PP29와는 달리 충돌확률이 100억분의 1 이하로 계산돼 향후 100년 이내에 충돌 위협은 없는 것으로 분석됐다. 문홍규 천문연 박사는 “PP29는 궤도이심률과 궤도경사각이 크기 때문에 지구대기 진입속도가 초속 24㎞여서 다른 PHA보다도 빠른 편으로 지구와 충돌할 경우 상대속도가 빨라 파괴력도 커질 수 밖에 없다”라며 “미래 충돌위협을 구체적으로 예측하기 위해서는 정밀궤도, 자전특성, 구성물질에 대한 추가 연구가 필요하다”고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

새달 9~16일 우주선 발사… 두달 뒤 착륙헬륨 t당 50억달러 초고가··· 달에 100톤핵융합발전 연료… 방사능 없는 자원 주목미국 우주광물 소유권 인정, 캐나다 민간 달탐사 허용일반인도 지구 밖을 나가는 우주여행 시대 개막이 임박한 가운데 인도가 달에 탐사선을 발사하는 것이 그다지 큰 뉴스가 아닐지도 모른다. 인도의 탐사선 발사가 성공하면 인공위성의 달 착륙은 미국, 러시아(소련), 중국에 이어 네번째 국가여서가 아니라 달 자원을 개발해 지구로 가져올 가능성을 타진하기에 주목을 받고 있다. 인도 우주연구기구(ISRO)가 7월 9일에서 16일 사이에 달 광물자원 탐사를 위한 찬드라얀 2호 탐사선을 발사할 예정이라고 밝혔다. 9월 6일 전후에 달 남극 표면에 착륙을 시도한다. 찬드라얀은 산스크리트어로 ‘달 운송수단’이라는 뜻이다. 인도의 달 탐사선 발사는 빅뱅 검증과 같은 과학적 지식에서 한 걸음 더 나아가 우주 팽창기 형성됐을 희귀 광물을 캐내는 실용적인 것을 목표로 한다. 앞서 ISRO는 2008년 인도의 첫 달 궤도 선회 우주선 찬드라얀 1호를 쏘아 올리고, 11년 만인 지난달 12일 찬드라얀 2호를 공개했다. 2008년 10월 22일 발사된 ‘찬드라얀 1호’는 달 궤도를 돌며 탐사 장비를 내려보내 달 표면을 조사했다. 찬드라얀 1호가 직접 달 표면에 내려가진 않았다. 찬드라얀 2호는 달 표면에 직접 착륙하는 것이 목표다. 찬드라얀 2호는 무게 3.8t으로 인도 남부 안드라 프라데시주의 스리하리코타 우주센터에서 발사된다.인도가 찬드라얀 2호를 쏘려는 것은 달에 매장된 호고가 희귀 금속을 탐사하기 위한 것이라고 미국의 광산업 전문매체 마이닝닷컴이 보도했다. 인도는 지금까지 어느 나라도 가보지 못한 달의 남면에서 폐기물을 남기지 않는 핵에너지원을 채굴할 계획이다. 바로 헬륨3이다. 헬륨3의 존재는 미국의 달탐사 우주선 아폴로가 가져온 샘플에서 확인됐다. 아폴로 17호 조종사로 1972년 달표면을 걸어본 지질학자 해리슨 슈미트는 헬륨3 채굴의 열렬한 지지자다. 헬륨3에 대해 유럽우주기구는 “이 동위원소는 방사능이 없어 위험한 폐기물을 남기지도 않는 만큼 융합로에서 더 안전한 핵에너지를 생산할 수 있을 것으로 생각된다”고 밝혔다. 마이닝닷컴에 따르면, 지구에는 미량만 매장돼 있는 헬륨3은 t당 약 50억 달러(약 5조 9275억원)나 하는 초고가 광물이다. 미국 항공우주국(NASA) 자문위원회 위원이자 위스콘신매디슨 대학 융합기술연구소의 제럴드 쿨치니 소장에 따르면, 달에는 약 100만t이 매장된 것으로 추정된다.이론상으로는 지구로 가져올 수 있는 헬륨3의 양은 25%. 그래도 최소 200년, 길게는 최대 500년간 지구의 에너지 수요를 충족할 수 있는 양이라고 글로벌 이코노믹이 전했다. 이런 연유로 헬륨3을 캐서 지구로 가져오는 능력을 갖춘 나라가 세계를 지배할 것이라는 말이 나오고 있는 것이다. 이미 중국과 유럽연합(EU)은 달에서 헬륨3을 추출해내는 방법을 모색 중이다. 중국은 21세기 들어 달에 두 번이나 탐사선을 착륙시켰고 추가로 착륙시킬 예정이다. 미국은 버락 오바마 행정부가 민간이 우주에서 채굴한 광물의 소유권을 인정했고 캐나다 정부도 민간 기업의 달탐사를 허용했다. 미국, 러시아, 인도 등 세계 우주 자원 개발 전쟁이 본격화하는 모양새다. 이기철 선임기자 chuli@seoul.co.kr

은하 중심에는 거대한 질량을 지닌 블랙홀이 있다. 우리은하 중심의 경우 태양 질량의 400만배에 달하는 거대 질량 블랙홀이 있으며 태양 질량의 수십억 배에 달하는 초거대 질량 블랙홀을 지닌 은하도 존재한다. 은하 중심 블랙홀은 강력한 중력으로 주변의 물질을 흡수하고 남는 물질은 제트의 형태로 분출해 은하의 진화와 물질 분포에 큰 영향을 미친다. 일반적으로 큰 은하일수록 큰 중심 블랙홀을 지니고 있으며 그만큼 많은 물질을 흡수하지만, 항상 은하나 블랙홀의 질량에 비례하지는 않는다. 은하 중심 블랙홀 가운데는 활발히 물질을 흡수하면서 에너지를 방출하는 활동성 은하핵이 있는 반면 큰 덩치에 어울리지 않게 조용히 지내는 경우도 있다. 우리은하 중심 블랙홀은 후자에 속한다. 미 항공우주국(NASA)의 공중 천문대인 소피아(SOFIA, Stratospheric Observatory for Infrared Astronomy)는 최근 그 이유 중 하나를 발견했다. NASA와 독일우주국이 80대 20으로 투자해 개발한 소피아는 보잉 747에 2.5m 구경 망원경을 설치한 공중 천문대로 성층권에서 적외선 영역 관측을 담당한다. 연구팀은 최근 업그레이드된 고해상도 공중 와이드밴드 카메라-플러스(High-resolution Airborne Wideband Camera-Plus, HAWC+)를 이용해 우리 은하 중심 블랙홀 주변의 자기장을 조사했다.물론 자기장은 망원경으로 직접 관측이 불가능하다. 하지만 편광 극적외선(polarized far-infrared light) 영역 관측을 통해 움직이는 먼지 입자를 조사하면 이 입자에 영향을 주는 자기장을 간접적으로 측정할 수 있다. 연구 결과 우리은하 중심 블랙홀 주변에는 실타래처럼 얽힌 고리 모양의 자기장이 존재해 Y자 형태로 블랙홀로 흡수되는 물질의 흐름을 방해했다. 은하 자기장이 블랙홀의 식사를 방해하는 셈이다. 다만 이번 연구로 우리은하 중심 블랙홀이 조용한 이유가 모두 밝혀진 것은 아니다. 왜 이런 형태의 자기장이 생성되었는지, 그리고 다른 은하에서도 비슷한 일이 발생하는지 아직 답을 찾아야할 의문들이 많이 남아있다. 물론 과학자들은 기꺼이 이 질문의 답을 찾기 위해 연구를 계속할 것이다. 고든 정 칼럼니스트 jjy0501@naver.com

우리의 이웃 행성인 화성에서 우주 암석과의 충돌로 생긴 새로운 크레이터가 발견됐다. 최근 미 항공우주국(NASA)은 지난 4월 17일 화성정찰위성(mars reconnaissance orbiter·MRO)에 장착된 고해상도 카메라(HiRISE)로 촬영한 화성의 새 크레이터를 공개했다. 지름이 15~16m 정도인 이 크레이터는 우주에서 날아온 작은 암석에게 얻어맞은 흔적이다. 화성 표면에 남긴 '상처'로 봤을때 이 암석의 크기는 1.5m 정도. 만약 이 암석이 지구에 떨어졌다면 지구 대기에 의해 공중에서 산산히 부셔졌을 크기지만 화성의 대기는 지구보다 현저히 약해 이같은 크레이터를 남겼다. 정확히 충돌 시점은 알 수 없으나 지난 2016년 9월~2019년 2월 사이에 크레이터가 생긴 것으로 보인다는 것이 NASA의 설명. 사진에서 흥미로운 점은 충돌과정에서 화성 내부의 물질도 밖으로 튀어나왔다는 사실이다. 특히 사진을 보면 화성 특유의 붉은 표면을 배경으로 검고, 푸른 물질이 선명히 나타난다. 　 　 HiRISE를 운영하는 애리조나 대학 베로니카 브레이 박사는 "지난 13년 간 MRO가 화성을 관측해왔지만 이같은 크레이터 포착은 매우 드문 사건"이라면서 "사진 속에서 파란색 부분은 더 연구가 필요하지만 표면 아래에 있던 얼음이 노출된 것일 수 있다"고 설명했다. 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

인도가 야심찬 달 탐사에 나선다. 인도우주개발기구(ISRO)는 미 항공우주국(NASA)의 역사적인 아폴로 11호 달 착륙 50주년인 올해 달에 대한 대담한 미션 3개를 추진할 계획이라고 밝혔다. 찬드라얀-2라 불리는 이 미션은 7월 15일 오전 4시 51분(한국시간)에 시작될 예정이다. 찬드라얀-2호는 인도 남부의 안드라프라데시주 스리하리코타에 있는 사티시다완 우주센터에서 인도에서 가장 강력한 추진체인 마크(Mark) III M1 로켓에 실려 발사될 예정이다. 발사 시간은 현지시간으로 이날 오전 2시 51분이다. 찬드라얀은 산스크리트어로 ‘달 우주선’을 뜻한다. 2008년 10월 22일에 발사된 인도 최초의 달 궤도선 찬드라얀-1호는 같은 해 11월 8일 달 궤도에 진입한 후, 달 궤도를 돌면서 달 표면을 촬영하고 달의 광물자원을 탐사하는 임무를 수행하다가 312일 만에 통신이 두절되었다. 찬드라얀-2 미션은 세 파트로 구성되어 있는데, 궤도선과 착륙선 그리고 달 표면을 탐사할 로버가 그것들이다. 이들이 합동작전으로 달의 표면과 공중에서 각기 달 탐사를 진행하게 된다. 찬드라얀-2의 착륙선은 1971년에 사망한 ‘인도 우주 프로그램의 아버지’ 비크람 사라바이를 기리기 위해 비크람이라는 이름을 얻게 되었다고 ISRA 관계자는 설명했다. 월면 탐사 로버의 이름은 산스크리트어로 프라그얀(Pragyan)이라 지어졌는데, 이는 ‘지혜’라는 뜻이다.찬드라얀-2는 발사 후 약 16일 동안 지구 궤도를 돌면서 점차 궤도를 올린 다음 달로 향해 5일 후에는 달 궤도에 진입할 것이라고 인도 일간지 '타임스'가 보도했다. 그후 찬드라얀-2는 달 궤도에서 27일을 보내 다음 착륙선 비크람을 내리게 된다. 모든 것이 원활하게 진행된다면, 비크람은 9월 6일에 달의 남극 부근에 착지하게 되는데, 그 전에 15분간의 고통스러운 착륙과정을 겪어야 한다고 ISRO 관계자는 밝혔다. ISRO K 시반 의장은 “15분에 걸친 비크람의 최종 강하와 연착륙은 엄청난 도전이 될 것”이라면서 “우리는 이런 복잡한 미션을 수행해본 경험이 전혀 없기 때문”이라고 밝혔다. 태양광 에너지로 구동하는 비크람은 착륙 후 4시간 이내에 소형 탐사 로버 프라그얀을 전개하게 되는데, ISRO의 설명에 따르면 찬드라얀-2가 만 1년 동안 달 궤도를 돌면서 미션을 수행하는 데 비해, 착륙선과 로버는 달 표면에 달의 시간으로 약 1일(지구 시간으로 14일) 작동하도록 설계되었다. 찬드라얀-2는 달을 연구하기 위해 13가지 과학 장비를 탑재하고 있다. 이들 장비 중 8기는 원격 관측용으로 궤도선에 탑재되며, 착륙선에는 3기, 탐사 로버에는 2가 각기 장착된다. 착륙선 탑재 장비 중 하나는 비크람의 위치 파악과 달 사이의 거리를 측정하는 데 쓰이는 레이저 반사경(Laser Retro-reflector Array)으로 NASA가 실험용으로 제공한 것이다. NASA는 이스라엘의 베레시트 달 착륙선에도 이 장비를 제공했는데, 이 착륙선은 지난 4월 월면으로 하강하는 도중 통신 두절로 추락함으로써 달 착륙에 실패한 바 있다. 어쨌든 인도의 대담한 찬드라얀-2 달 미션 3종 세트가 성공한다면 인도는 미국, 러시아, 중국에 이어 4대 우주강국으로 확실하게 자리매김하게 되는 만큼 세계는 찬드라얀-2의 원정을 흥미진진하게 지켜보고 있다. 이광식 칼럼니스트 joand999@naver.com　

태양계 형성의 비밀을 풀기위해 소행성을 탐사 중인 오시리스-렉스(OSIRIS-REx)가 역대 탐사선 중 가장 천체에 근접해 궤도비행하는 기록을 세웠다. 최근 미 항공우주국(NASA)은 오시리스-렉스가 지난 12일(현지시간) 소행성 ‘베누’(Bennu·1999 RQ36)의 표면에서 불과 680m 위까지 하강해 그 주위를 돌고있다고 밝혔다. 앞서 오시리스-렉스는 지난해 12월 31일 베누에 1.3㎞까지 접근한 후 안정적으로 궤도를 돌아 신기록을 세운 바 있다.전문가들에 따르면 베누의 중력은 지구의 100만 분의 5 수준에 불과하다. 따라서 안정적인 궤도를 유지할 만큼의 중력이 작아 조금만 균형이 틀어져도 순식간에 궤도에서 이탈할 수 있다. NASA 측은 "8월 2째 주 까지 현재의 초밀착 궤도를 유지하면서 베누에 대한 정보를 얻을 것"이라면서 "이는 향후 베누 표면에서 최고의 샘플을 채취하는 장소를 선정하는데 있어 필수적"이라고 설명했다. 지구에서 1억 3000만㎞ 떨어진 곳에서 태양 궤도를 돌고있는 베누는 지름이 500m에 불과한 작은 소행성이다. 그러나 크기는 작지만 베누는 태양계의 형성과 진화, 더 나아가 생명의 기원인 유기물의 출처에 대한 정보까지 가지고 있을 것으로 여겨질만큼 연구가치가 높다. 이를 탐사하기 위해 NASA는 지난 2016년 9월 오시리스-렉스를 발사했으며 탐사선은 초속 8.5㎞로 날아가 지난해 12월 초 베누에 도착했다.흥미로운 점은 오시리스-렉스가 단순히 궤도를 돌며 정보를 파악하는데 그치지 않는다는 사실이다. 오시리스-렉스는 기존의 탐사선과는 달리 표면까지 하강해 로봇팔을 쭉 뻗어 샘플을 채취해 지구로 가져올 예정이다. 2020년에는 표면의 샘플을 60g이상 채취하며 이듬해에는 다시 지구로 귀환한다. 지구 도착은 2023년 9월로 샘플을 담은 캡슐은 낙하산을 이용해 미국 유타 주에 떨어진다.　 NASA 측은 이번 궤도 비행을 통해 오시리스-렉스가 샘플을 채취할 총 4군데의 후보지를 선정할 예정이다. 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

북극 근처 ‘빙하의 땅’ 그린란드에서 하루 만에 20억 톤의 빙상이 녹아내렸다. CNN은 폴라 포털의 발표를 토대로 지난 13일(현지시간) 하루 동안 그린란드에서 녹아내린 얼음 덩어리가 20억 톤에 달한다고 보도했다. 이는 그린란드 빙상 전체의 40% 수준이다. 6~8월 사이 빙상이 녹아내리기는 하지만 6월 중순에 이렇게 많은 양이 한꺼번에 녹아 없어지는 것은 매우 이례적이다. 그린란드의 기후를 연구하고 있는 조지아대학교 토마스 모테 연구원은 “이 같은 대규모 해빙 사례가 전혀 없는 것은 아니지만 비정상적인 것만은 확실하다”고 밝혔다. 그는 “지난 2012년에도 빙상 전체가 녹아내린 적이 있다. 그때와 비슷한 상황”이라고 덧붙였다. 당시 미 항공우주국 나사는 그린란드의 빙하가 위성 관측 30년 만에 가장 광범위하게 녹아내리고 있다고 밝힌 바 있다. 　미 항공우주국(NASA)에 따르면 2012년 7월 8일 빙상이 녹아 없어진 지역은 그린란드 전체 면적의 40%였지만 불과 일주일 뒤인 12일에는 전체의 97%에 달하는 면적에서 빙상이 사라졌다. 전문가들은 올해 이 기록이 깨질 것으로 관측하고 있다. 덴마크 그린란드 지질연구소 기후학자 제이슨 복스는 “2019년은 그린란드에게 대규모 해빙의 해가 될 것”이라고 예측했다. 그는 “올해는 4월부터 유난히 빠르게 빙상이 녹아 내렸다. 평균보다 약 3주 앞당겨진 것”이라고 설명했다. 복스는 올해 녹는 빙상 규모가 2012년 기록을 넘어설 것으로 내다봤다.그렇다면 이렇게 갑자기 많은 양의 얼음이 한꺼번에 녹아내리는 원인은 무엇일까? 모테 연구원은 급작스러운 기후 변화로 대서양에서 올라온 덥고 습한 공기가 그린란드로 유입되면서 4월부터 시작된 해빙 현상이 지속되고 있다고 설명했다. 모테에 따르면 대규모 해빙 현상은 2007년 들어 자주 발생하고 있다. 1990년대 후반에는 없었던 현상이다. 미국 어바인 캘리포니아대학 리곳 교수의 연구 결과 그린란드 얼음 손실 비율은 1972년과 비교해 6배 증가했다. 그린란드 빙상을 포함해 전 지구의 빙하 해빙량 역시 빠르게 늘어 해마다 1mm씩 해수면 높이를 높이고 있다. 1980년 이후부터 최근까지 녹아내린 얼음은 수천 년간 녹은 것보다 많은 것으로 추정된다. 만약 그린란드의 해빙기가 주기적으로 반복된다면 해수면 상승은 더 급속도로 진행될 것이다.　 권윤희 기자 heeya@seoul.co.kr

인류의 주요 탐사 대상이 된 화성에서 특이한 모습의 사구(砂丘)가 발견됐다. 최근 미 항공우주국(NASA)의 화성정찰위성(mars reconnaissance orbiter·MRO)에 장착된 고해상도 카메라(HiRISE)를 운영하는 애리조나 대학 연구팀은 "유명한 로고와 뚜렷하게 닮은 것을 발견했다"면서 흥미로운 사진 한장을 공개했다. SF영화를 좋아하는 사람이라면 한 눈에 알 수 있는 사진 속 모습은 분명 영화 '스타트렉'의 로고처럼 보인다. 물론 이 모습은 인공적인 것이 아닌 자연 현상에 의해 우연이 만들어진 것이다.사진 속 스타트렉 로고의 정체는 모래언덕인 사구다. 화성의 남반구에 위치한 원형의 충돌 분지인 헬라스 분지(Hellas Planitia)에 위치한 이 사구는 용암이 흘러나와 초승달 모양의 사구를 형성하고 바람으로 운반된 모래가 쌓여지면서 만들어진 것이다. 지난해 3월에도 HiRIS에 세계적인 인기를 모은 게임인 식충캐릭터 ‘팩맨’(Pac-Man)을 연상시키는 크레이터가 촬영된 바 있다. 이 사진을 보면 게임에서처럼 마치 주위 물질를 잡아먹는 모습처럼 보일 정도.운석 등 천체가 충돌해 생기는 크레이터가 이처럼 특이한 모습을 하고있는 이유는 있다. 일반적으로 크레이터는 둥근 원형에 가까운 것이 많다. 그러나 이 크레이터의 경우 오랜 세월 동안 그 주위에 모래로 된 사구가 쌓여 팩맨 같은 외양을 갖췄다. 애리조나 대학 HiRISE팀은 "스타트렉처럼 생긴 사구는 우연히 생긴 것이지만 MRO가 13년 동안이나 화성의 고해상도 이미지를 보내는 것은 노력의 결과물"이라면서 "MRO는 현재 큐리오시티와 인사이트 착륙선의 중요한 통신 중계 역할도 맡고있다"고 밝혔다. 　 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

미국 항공우주국(NASA)이 운영하는 허블 우주망원경이 커다란 심장을 가진 작은 은하를 관측하는데 성공했다. 나사는 허블 우주망원경에 장착된 탐사용 고성능카메라(ACS)와 광대역 행성카메라2(WFPC 2)를 이용해 ‘ESO 495-21’라고 명명된 은하를 촬영하는데 성공했다고 14일 밝혔다. 지구에서 1200광년 정도 떨어져 있는 나침반(Pyxis)자리에 위치한 ESO 495-21는 3000광년에 불과한 작은 크기의 은하이지만 엄청나게 많은 수의 항성(별)을 만들어 내는 것으로 확인됐다. 이 때문에 대형 블랙홀도 여러 개가 있을 것으로 추정되고 있는데 이 정도의 작은 은하에서는 이례적이라고 나사는 밝히고 있다. 나침반자리는 남반구에 위치한 별자리로 한국을 비롯한 북반구에서는 거의 볼 수 없으며 밝기 등급도 3등급 이하여서 육안으로는 거의 볼 수 없다. 보통 별은 은하의 차가운 가스에서 만들어진 거대한 분자구름에서 형성되는데 이번 관측을 통해 ESO 495-21는 크기는 작지만 일반 은하보다 1000배 가랑 빠르게 별을 만들어 내는 ‘폭발적 별생성 은하’(starburst galaxy)로 밝혀졌다. 특히 연구팀이 주목한 것은 ESO 495-21이 빠른 속도로 별을 만들어 내는 것 뿐만 아니라 초대형 블랙홀을 은하 중심에 두고 있다는 점이다. 일반적으로 은하가 클수록 블랙홀의 크기도 커진다. 실제로 우리은하인 은하수의 중심부에 ‘궁수자리*’라는 거대 블랙홀이 있는데 태양 크기의 400만배에 해당할 정도로 엄청난 크기를 자랑한다. 그런데 은하수 크기의 3%에 불과한 왜소은하인 ESO 495-21의 중심에 태양보다 100만배 정도 큰 블랙홀이 위치해 있다는 것 역시 매우 이례적인 일이라고 연구팀은 설명하고 있다. 이 때문에 은하의 초거대질량 블랙홀의 기원에 대한 논란을 풀어낼 수 있는 단서가 제공될 것으로도 기대되고 있다. 지금까지 천문학계에서는 은하계가 먼저 형성되고 중심에 있는 물질들이 블랙홀로 만들어지는 것인지, 거대 블랙홀이 주변에 별들을 모아 작은 은하를 형성해 발전하는지에 대한 논란이 지속되고 있는 상황이다. 나사 연구진은 “이번 관측을 통해 은하와 거대 항성이 어떻게 형성되고 진화되는지에 대한 매우 흥미로운 단서를 찾을 수 있을 것”이라며 “특히 왜소은하의 한 가운데서도 거대 블랙홀이 발견된 것은 은하 생성 과정에서 블랙홀이 먼저 생성됐다는 강력한 징후로 볼 수 있다”라고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

‘내 엉덩이를 걷어차 다오’ 2015년 7월, 역사적인 명왕성 근접 비행을 성공한 뉴호라이즌스호의 비행속도는 초속 20㎞(시속 7만 5200㎞)였다. 이는 인간이 만들어낸 속도 중 최고 속도로, 총알 속도의 20배에 달하는 것이다. 현재 인류가 가진 자원과 로켓으로 태양의 중력을 뿌리치고 나아갈 수 있는 한계는 목성 정도까지다. 그럼 무슨 힘으로 뉴호라이즌스는 명왕성까지 그처럼 빠른 속도로 날아갈 수 있었을까? 답은 '중력 도움'(gravity assist)이었다. 중력 보조라고도 하는 이 중력 도움은 영어로는 스윙바이(swing-by), 또는 플라이바이(fly-by)라고도 하는데, 한마디로 ‘행성궤도 근접 통과’로 중력을 슬쩍 훔쳐내는 일이다. ​ 그랜드피아노만 한 크기에 무게는 478㎏인 뉴호라이즌스가 발사될 때의 탈출속도는 지구 탈출속도인 11.2㎞를 훨씬 넘는 초속 16.26 km로, 지금까지 인간이 만들어낸 물체 중 가장 빠르게 지구를 탈출한 것으로 기록되었다. 그런데 탐사선이 1년을 날아가 목성에 근접해서는 이 중력 도움 항법으로 초속 4㎞의 속도를 공짜로 얻었다. 이로 인해 명왕성으로 가는 시간을 약 3년 단축할 수 있었다. 중력 도움을 간단히 설명하자면, 탐사선의 속도를 높이기 위해 천체의 중력을 이용한 슬링 숏(slingshot·새총쏘기) 기법으로, 행성의 중력을 이용해 우주선의 가속을 얻는 기법이다. 탐사선이 행성의 중력을 받아 미끄러지듯 가속을 얻으며 낙하하다가 어느 지점에서 적절히 진행각도를 바꾸면 그 가속을 보유한 채 새총알처럼 튕기듯이 탈출하게 된다. 행성의 각운동량을 훔쳐서 달아나는 셈이다. 말하자면 우주의 당구공 치기쯤 되는 기술이다. 행성의 입장에서 본다면 우주선의 엉덩이를 걷어차서 가속시키는 셈으로, 이론상으로는 행성 궤도속도의 2배에 이르는 속도까지 얻을 수 있다. ​중력 도움을 받기 위해 우주선은 대상 천체에 대해 쌍곡선 궤적을 그릴 수 있는 조건으로 접근해야 한다. 쌍곡선 궤적은 우주선이 어떤 행성(쌍곡선 궤적의 초점이 된다)의 중력권 내를 잠깐 비행하더라도 그 행성의 중력권에 잡히지 않는 궤도가 된다. 태양을 초점으로 공전하는 혜성들의 궤도가 대개 이 쌍곡선 궤적이다. 혜성들은 거의 태양을 향해 쌍곡선을 그리며 가까이 다가왔다가 다시 멀어지는 형태의 궤적을 그린다. 중력 도움을 받으려는 우주선의 상대속도가 행성의 중력에 포획되지 않을 만큼 충분히 빠를 때 이런 식의 근접비행이 가능하다. 현재까지 인류가 개발한 로켓의 힘으로는 겨우 목성까지 날아가는 게 한계이지만, 이 스윙바이 항법으로 우리는 전 태양계를 탐험할 수 있게 된 것이다. 중력 도움으로 목숨 구한 이야기 중력 도움이란 이 기발한 아이디어를 처음으로 떠올린 사람은 20세기 초반 러시아의 이론물리학자 ​유리 콘드라트유크였고, 뒤에 미국의 수학자 마이클 미노비치가 더욱 섬세하게 가다듬었다. 중력 도움을 최초로 활용한 우주선은 러시아의 달 탐사선 루나 3호였다. 1959년 달의 뒷면을 촬영하기 위해 발사된 루나 3호는 중력 도움으로 달의 뒷면을 돌면서 찍은 사진을 지구로 전송했다. 인류에게 달의 뒷면을 최초로 볼 수 있게 해준 루나 3호는 그후 달에 추락하여 고철 덩어리가 되었다. 중력 도움으로 사람의 목숨을 건진 사례도 있다. 바로 아폴로 13호의 얘기다. 1970년 4월 달 착륙을 목적으로 발사되었던 이 우주선은 지구로부터 32만㎞ 떨어진 달의 중력권에서 선체의 이상 진동으로 산소 탱크가 폭발해 사령선이 심각하게 파손되었다. 세 승무원은 사령선을 버리고 달 착륙선으로 옮겨 탔다. 당연히 달 착륙 미션은 중단되었고, 미 항공우주국(NASA) 관제본부의 비행감독 진 크렌즈는 세 승무원의 귀환시킬 수 있는 유일한 방법은 달의 중력 도움으로 달 착륙선을 귀환궤도에 올릴 수밖에 없다고 생각했다. 사령선의 엔진을 이용해 우주선을 지구로 돌리는 게 가장 간단한 방법이었지만, 폭발로 인해 엔진의 정상 가동을 장담할 수 없었다. 만약 실패한다면 3명의 승무원은 영원히 우주의 미아가 되고 말 판이었다. 달의 중력 도움도 결코 만만한 방법은 아니었다. 달 착륙선의 엔진을 이용해 달의 뒤편으로 돌아간 다음 정확한 침로를 잡으면 지구로의 귀환궤도에 오를 수 있지만, 약간의 오차만 나더라도 궤도 수정을 할 수 없기 때문에 지구와는 엉뚱한 방향으로 가버릴 위험이 있는 것이다. 참으로 목숨을 걸고 하는 도박이었다. 관제센터는 우주선의 궤도에 영향을 주지 않기 위해 우주선 바깥으로 소변을 투기하는 것까지 금지시켰다.(이 명령이 소변 금지인 줄 착각하는 바람에 소변을 참았던 한 승무원은 요로 감염에 걸렸다.) 승무원들은 손에 땀을 쥐게 하는 기동으로 달의 중력 도움을 받은 끝에 귀환 궤도에 올랐다. 그들이 지구 상공에 모습을 드러낼 때까지 세계는 숨을 죽이고 사태의 진행을 지켜보았다. 이윽고 착륙선 아쿠아리우스를 떼어낸 후, 사령선 오디세이가 무사히 태평양에 착수했을 때 세계는 환호성을 올렸다. 살아서 돌아올 확률이 지극히 낮았음에도 달의 중력 도움을 받은 끝에 무사히 귀환할 수 있었던 것이다. 만약 폭발이 착륙선을 떼어낸 후에 일어났으면 승무원들이 생환했을 확률은 제로였다. 아폴로 13호의 사고에 관한 내용은 1995년 '아폴로 13'이라는 제목으로 영화화되었다.​태양계를 누비는 힘 ‘스윙바이’​ 중력 도움이라는 아이디어가 없었더라면 목성 너머의 태양계는 우리에게 그림의 떡이었을 것이다. 목성에 갈릴레오호를, 토성에 카시니호를, 그리고 해왕성과 그 너머까지 보이저 1,2호를 보낼 수 있게 된 것도 모두 중력 도움 덕분이었다. 연료를 별로 사용하지 않고도 비교적 빠른 시간 내에 목적지에 도착할 수 있기 때문에 현재 거의 모든 탐사선이 다른 행성 궤도에 진입하는 스윙바이 항법을 선택한다. 스윙바이를 활용해 처음으로 토성에 다다른 탐사선은 1973년 발사된 파이어니어 11호였고, 태양계 바깥쪽의 거대 행성들인 목성, 토성, 천왕성, 해왕성을 탐사하기 위해 발사된 보이저 1,2호는 처음부터 당시 최신 기술이던 중력 도움을 사용하도록 설계된 탐사선이다. ​ 1989년 미국 케네디 우주센터에서 발사된 목성 탐사선 갈릴레오는 자체 추진력으로만으로는 목성까지 갈 수가 없어 ‘여비’를 금성과 지구로부터 훔쳐왔다. 갈릴레오는 발사 4개월 정도 후에 금성으로부터 2.2㎞/s, 다시 10개월 후 지구로부터 5.2㎞/s, 다시 2년 후 지구로부터 3.7㎞/s의 속도를 각각 훔쳐냈는데, 세 차례에 걸쳐 훔쳐낸 속도 증가분은 무려 11.1㎞/s나 되었다. 갈릴레오가 지구로부터 두 차례 훔쳐낸 속도 증가분의 합은 8.9㎞/s나 된다. 지구는 그만큼 갈릴레오에게 각속도량을 빼앗긴 셈이다. 하지만 그래 봤자 갈릴레오의 질량 2,380kg은 지구 질량에 비하면 거의 0에 가깝다. 그래서 지구는 1억 년 동안 1.2cm쯤 늦춰지는 데 지나지 않는다. 어쨌든 중력 도움의 힘으로 6년 여 만인 1995년 12월 목성 궤도에 도착한 갈릴레오는 목성의 대기권과 그 주변, 특히 목성의 네 위성인 에우로파, 칼리스토, 이오, 가니메데의 탐사를 비롯해, 싣고 간 원추 모양의 탐사선을 목성의 구름 사이로 투하해 목성 대기의 온도, 기압, 화학 조성 등을 보고하는 등, 8년 동안 목성 궤도를 돌면서 혁혁한 전과를 올린 후, 2003년 9월 21일에 최후를 맞았다. 인공물로 가장 멀리 날아간 보이저 1호​​사람이 만든 물건으로 가장 우주 멀리 날아간 기록을 세운 것은 보이저 1호다. 총알 속도의 17배인 초속 17㎞의 속도로 날아가고 있는 보이저 1호 역시 중력 도움을 받은 탐사선이다. 본래 태양계 바깥쪽의 거대 행성들인 목성, 토성, 천왕성, 해왕성을 탐사하기 위해 1977년에 발사된 보이저 1호는 올해로 꼬박 42년을 날아가는 셈이다.​ 일명 ‘행성간 대여행’이라 불리는 행성의 배치가 행성간 탐사선의 개발에 영향을 주었는데, 이 행성간 대여행은 연속적인 중력 도움을 활용함으로써, 한 탐사선이 궤도 수정을 위한 최소한의 연료만으로 화성 바깥쪽의 모든 행성(목성, 토성, 천왕성, 해왕성)을 탐사할 수 있었던 것이다. 이 항법을 활용하기 위해 보이저는 행성들이 직선상 배열을 이루는 드문 기회(몇백 년에 한 번꼴)를 이용했는데, 목성의 중력이 보이저를 토성으로 내던지고, 토성은 천왕성으로, 천왕성은 해왕성으로, 그 다음은 태양계 밖으로 차례로 내던지게 되는 것이다. 이렇게 우주의 당구치기를 하면서 날아갈 보이저 1호와 2호는 발사 시점도 대여행이 가능하도록 맞춰졌다. 현재 보이저 1호가 있는 곳은 태양계를 벗어난 성간공간으로 거리는 약 220억㎞쯤 된다. 이 거리는 초속 30만㎞인 빛이 달리더라도 20간이 넘게 걸리며, 지구-태양 간 거리의 145배(145AU)가 넘는 거리다. 거기에서 보이는 태양은 여느 별과 다름없는 흐릿한 별 하나에 지나지 않을 것이다. 보이저 1,2호가 지구를 떠날 때 공급받은 연료는 목성까지 갈 수 있는 분량이었다. 목성 너머 가는 에너지는 목성의 중력 도움으로 조달하라는 뜻이었다. 만약 목성이 탐사선의 엉덩이를 걷어차주지 않는다면, 보이저는 태양 기준으로 지구보다 더 가까워지지 않고 목성보다 더 멀어지지도 않는 타원형 궤도에 갇혀 영원히 뺑뺑이 도는 신세를 면치 못했을 것이다. 그러나 ​당시 최신 기술이던 중력 도움을 사용하도록 설계된 보이저 1호는 스윙바이 기법을 이용해 목성 중력에서 시속 6만㎞의 속도증가를 공짜로 얻었다. 보이저가 목성의 중력을 이용해 추진력을 얻을 때, 목성은 그만큼 에너지를 빼앗기는 셈이지만, 그것은 50억 년에 공전 속도가 1mm 정도 뒤처지는 것에 지나지 않는다. 보이저 1호는 목성의 중력 도움을 받은 덕으로 지금 이 순간에도 인간이 가본 적이 없는 미지의 세계를 향해 ​용맹정진하고 있다. 2025년이면 전력이 바닥나 지구와의 교신이 끊어지고 보이저는 침묵의 척후병이 되겠지만, 앞으로 4만 년 정도 더 날아가면 1.5광년, 15조㎞를 주파해 기린자리의 어느 이름없는 별 옆을 지날 것이다. 어쨌든 이처럼 인류가 지구상에 나타난 이래 최초로 태양계 너머 심우주 속으로 보이저라는 척후병을 보내 ​탐색할 수 있게 된 것도 ​한 물리학자의 상상력이 떠올린 중력 도움으로 가능해진 것이다. 이처럼 인간의 상상력은 위대하다. 아인슈타인의 말마따나 상상력은 지식보다 위대하다는 사실을 실감할 수 있다. 이광식 칼럼니스트 joand999@naver.com　

태양계 내에서 지구 외에 가장 생명체가 존재할 가능성이 높은 천체가 있다. 바로 목성의 위성인 유로파(Europa)다. 최근 미국 캘리포니아 공과대학 연구팀은 유로파의 숨겨진 바다의 성분이 지구와 유사한 것으로 보인다는 흥미로운 연구결과를 발표했다. 지름이 3100㎞에 달하는 유로파는 지구의 달보다 약간 작지만 그 특징은 완전히 다르다. 수많은 크레이터로 ‘멍자국’이 가득한 우리의 달과는 달리 유로파는 표면이 갈라진 얼음으로 뒤덮여 있기 때문이다. 때문에 전문가들은 얼음 지각 아래에 거대한 바다가 숨겨져있다는 사실과 함께 생명체가 존재할 가능성도 조심스럽게 추측하고 있다. 다만 지금까지 전문가들은 유로파의 특성을 고려해 이곳의 바다는 황산염이 주 성분일 것으로 추측해왔다. 그러나 이번에 칼텍 연구팀이 허블우주망원경에 장착된 우주망원경영상분광기(STIS)로 4차례에 걸쳐 분석한 결과 염화나트륨(NaCl)의 징후를 찾아냈다. 곧 지구의 바닷물을 짜게하는 소금이 유로파의 바다에도 존재하는 셈이다.연구를 이끈 사만다 트롬보 연구원은 "실제로 유로파 바닷물이 염화나트륨으로 이루어져 있다면 유로파는 우리가 생각한 것 이상으로 훨씬 더 지구같은 환경일 것"이라면서 "염화나트륨의 존재는 유로파의 해저 열수(熱水) 작용이 활발하다는 것을 나타낼 수 있다"고 설명했다. 한편 목성의 4대 위성 가운데 하나인 유로파는 미 항공우주국(NASA)의 가장 중요한 탐사 목표 중 하나다. 유로파의 지각 아래에 실제로 거대한 바다가 존재하는지 혹은 이번 연구 결과처럼 그 성분이 소금인지는 '뚜껑'을 열어봐야 정확히 알 수 있기 때문이다. 유로파의 바다는 지구처럼 수십억 년 이상의 역사를 지니고 있다. 복잡한 유기물이 생명체로 진화하기에 충분한 시간이다. 이를 알아보기 위해 NASA는 오는 2022년 ‘유로파 클리퍼'(Europa Clipper)라는 탐사선을 발사할 예정이다. 유로파 클리퍼는 유로파의 표면을 상세히 관측해 유기물과 생명체의 가능성을 탐사하게 된다. 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

마치 신이 물감으로 휘갈겨 그린 듯한 한 폭의 유화같은 목성의 환상적인 모습이 공개됐다. 최근 미 항공우주국(NASA)은 탐사선 주노(Juno)가 목성에 근접해 촬영한 '지옥같은' 표면 사진을 공개했다. 이 사진은 지난달 29일 주노가 20번째 근접비행(Fly by·플라이바이) 중 촬영한 것으로 그 거리(목성 상층부 구름과 탐사선과의 거리)는 1만 4800㎞다. 붓으로 휘갈려 그린듯 둥그렇게 보이는 곳은 목성의 제트 기류 지역으로, 이 속은 거대한 폭풍이 부는 그야말로 현실의 지옥이나 다름없다. 특히 이번 사진에는 커다란 검은 점의 모습도 담겨있다. 마치 우주를 노려보는듯 검은 눈동자처럼 보이는 이곳의 정체는 목성 특유의 소용돌이다. 거대한 가스행성의 민낯이 생생히 담겨있는 이 사진은 주노가 보내온 1차 데이터를 시민과학자들이 색보정해 만들었다. 　　 지난 2011년 8월 발사된 주노는 28억㎞를 날아가 2016년 7월 4일 미국 독립기념일에 맞춰 목성 궤도에 진입했다. 주노의 주 임무는 목성 대기 약 5000㎞ 상공에서 지옥같은 목성의 대기를 뚫고 내부 구조를 상세히 들여다보면서 자기장, 중력장 등을 관측하는 것이다. 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

밤하늘에 뜬 별 등을 보는 것을 좋아하는 사람들에게 기쁜 소식이다. 이번 달 내내 목성을 자세히 볼 수 있기 때문이다. CNN은 6일(현지시간) 최근 미국항공우주국(NASA)의 발표를 인용해 6월은 목성이 가장 크고 밝게 보이는 시기이므로, 쌍안경만 있어도 목성의 4대 위성까지 볼 수 있다고 전했다.목성의 4대 위성은 망원경으로 관측이 가능해 갈릴레이 위성이라고도 불리는 가니메데와 칼리스토, 이오 그리고 유로파를 말한다. 참고로 목성에서 발견된 위성은 현재 기준으로 79개다. 이에 대해 NASA는 홈페이지를 통해 “태양계에서 가장 큰 행성인 목성은 맨눈으로 봐도 빛나는 보석처럼 보이지만 쌍안경이나 소형 망원경을 통해 바라보면 훨씬 더 멋지다”고 해설했다. 심지어 오는 10일에는 목성과 지구 그리고 태양이 일직선상에 놓인다. 즉 목성을 가장 또렷하게 볼 수 있다는 것이다. 만일 이날 날씨가 좋지 못해 관측이 어렵다고 하더라도 목성은 이달 내내 관찰하기 쉬운 상태이므로 걱정할 필요 없다는 것이 NASA 전문가들의 설명이다.이후 14일부터 19일 중에는 달과 목성 그리고 토성이 늘어선 아름다운 밤하늘을 볼 수 있다. 달은 지구 주위를 공전하므로, 그 위치는 매일 밤 변하게 된다. NASA는 “밤마다 달의 움직임을 주의해서 보면 흥미로울 것”이라고 조언했다. 사실 목성은 남반구에서 가장 잘 보이지만, 이번 우주 쇼는 전 세계에서 볼 수 있다. 영국왕립천문학회의 천문학자 로버트 매시 박사는 “행성은 항성과 달리 깜빡 깜빡 빛나는 일이 없어 지평선에 가까운 위치에서도 뚜렷하게 보인다”면서 “관측을 시도하려면 남쪽 지평선 부근의 잘 보이는 곳을 찾아야 한다”고 설명했다. 사진=NASA 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

밤하늘에 뜬 별 등을 보는 것을 좋아하는 사람들에게 기쁜 소식이다. 이번 달 내내 목성을 자세히 볼 수 있기 때문이다. CNN은 6일(현지시간) 최근 미국항공우주국(NASA)의 발표를 인용해 6월은 목성이 가장 크고 밝게 보이는 시기이므로, 쌍안경만 있어도 목성의 4대 위성까지 볼 수 있다고 전했다.목성의 4대 위성은 망원경으로 관측이 가능해 갈릴레이 위성이라고도 불리는 가니메데와 칼리스토, 이오 그리고 유로파를 말한다. 참고로 목성에서 발견된 위성은 현재 기준으로 79개다. 이에 대해 NASA는 홈페이지를 통해 “태양계에서 가장 큰 행성인 목성은 맨눈으로 봐도 빛나는 보석처럼 보이지만 쌍안경이나 소형 망원경을 통해 바라보면 훨씬 더 멋지다”고 해설했다. 심지어 오는 10일에는 목성과 지구 그리고 태양이 일직선상에 놓인다. 즉 목성을 가장 또렷하게 볼 수 있다는 것이다. 만일 이날 날씨가 좋지 못해 관측이 어렵다고 하더라도 목성은 이달 내내 관찰하기 쉬운 상태이므로 걱정할 필요 없다는 것이 NASA 전문가들의 설명이다.이후 14일부터 19일 중에는 달과 목성 그리고 토성이 늘어선 아름다운 밤하늘을 볼 수 있다. 달은 지구 주위를 공전하므로, 그 위치는 매일 밤 변하게 된다. NASA는 “밤마다 달의 움직임을 주의해서 보면 흥미로울 것”이라고 조언했다. 사실 목성은 남반구에서 가장 잘 보이지만, 이번 우주 쇼는 전 세계에서 볼 수 있다. 영국왕립천문학회의 천문학자 로버트 매시 박사는 “행성은 항성과 달리 깜빡 깜빡 빛나는 일이 없어 지평선에 가까운 위치에서도 뚜렷하게 보인다”면서 “관측을 시도하려면 남쪽 지평선 부근의 잘 보이는 곳을 찾아야 한다”고 설명했다. 사진=NASA 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

미 항공우주국(NASA)의 태양탐사선 '파커 솔라 프로브'(Parker Solar Probe)가 태양의 500년 묵은 미스터리를 마침내 해결할 것으로 전망되고 있다. 미스터리는 태양의 표면온도가 6000도인데, 태양 대기의 온도는 그 몇백 배가 되는 수백만 도에 이른다는 사실이다. 모닥불의 바로 옆보다 멀리 떨어진 곳의 온도는 그보다 훨씬 낮은 것이 정상이다. 그런데 태양에서는 이와는 반대되는 현상이 나타나고 있는 것이다. 그 이유는 과연 뭘까? 과학자들이 오랜 연구에도 불구하고 아직까지 그 명확한 이유를 밝혀내지 못하고 있는 실정이다. ​이에 대한 하나의 가설은 태양 외기의 엄청난 초고온은 태양 표면과 대기 사이를 오가며 움직이는 작은 자기장에 의한 것이라는 이론이다. 그밖에, 태양 대기 속에서 일어나는 초당 수백 번의 나노플레어(nanoflares)라 불리는 작은 폭발들이 코로나 속의 플라스마를 가열시켜 태양 표면보다 훨씬 높은 고온을 만들어낸다는 이론도 있다. 물론 증명된 이론들은 아니다. 어쨌든 태양 대기의 초고온을 설명하는 해답을 찾는 것이 파커 탐사선의 중요한 미션 중 하나이다. 현재 파커 탐사선은 세 번째의 근일점 통과를 눈앞에 두고 있다. 논문의 대표저자이자 파커에 탑재된 태양풍 관측장비 SWEAP의 책임 연구원인 캐스퍼 교수는 “2년 후면 파커 탐사선이 마침내 그 미스터리의 답을 알려줄 것”이라고 기대한다. 지금까지 이 초고온 현상에 대해 과학자들이 알고 있는 것은 기묘한 과정에 관한 것뿐이다. 어떤 화학원소들는 서로 다른 온도에서 가열되며, 일부 중원소의 대전된 이온은 태양 중심보다 더 뜨겁다. 이러한 모든 가열은 태양 표면 위에 있는 코로나(corona)라고 불리는 태양 대기를 만든다. 달이 태양을 완전히 가기는 개기일식 때 밝게 빛나는 코로나가 뚜렷이 관측된다. 또한 초고온 영역에 숨어 있는 현상은 자기장 내의 플라스마 같은 전기 전도성 유체에서 작은 자기파인 알펜파(Alfvén waves) 현상이다. 이 초고온 구역의 가장자리에서 태양풍(태양으로부터 방출되는 하전된 입자의 흐름)이 알펜파를 피할 만큼 충분히 빠르게 움직인다. 그러나 그 아래에서는 태양풍 입자들이 모든 방향에서 두드려대는 알펜파로 인해 핑퐁 운동을 하면서 가속된다. 과학자들이 정말로 알고 싶은 것은 초고온 코로나가 태양 표면으로부터 얼마나 멀리까지 뻗쳐 있는가 하는 점이다. 파커 탐사선은 아직 충분히 태양에 근접해 있지는 않지만, 1994년에 발사된 NASA의 WIND 우주선은 수십 년간의 태양풍 관측을 통해 이를 조사했다. 특히 과학자들은 태양의 주성분인 헬륨 관측에 집중했다. 태양 위의 다른 고도에서 헬륨의 온도를 추적한 결과, 헬륨의 온도 상승률은 태양풍의 이온들이 서로 충돌함에 따라 감소한다는 사실과 함께, 초고온 구역이 태양 표면 위 10~50 태양 반경에서 끝나는 것을 발견했다.그러나 더 자세한 분석은 코로나의 바깥쪽 가장자리가 태양풍 입자가 태양을 빠져나가는 경계인 알펜 포인터와 연결되었을 것으로 나타났다. 이전 연구에 따르면 알펜 포인트는 태양 활동이 증감에 따라 상승하거나 하강할 수 있다. 따라서 캐스퍼와 공동저자들은 WIND의 데이터를 해마다 검사했다. 그들은 초고온 지역과 알펜 포인터의 바깥 경계가 완전히 독립적인 연산에 따르는 것임에도 불구하고 완전히 예측 가능한 방식으로 밀접하게 연동한다는 놀라운 사실을 발견했다고 캐스퍼 교수가 밝혔다. 파커 탐사선이 태양에 더 가까이 다가갈 때 이 두 라인은 계속 움직일 것이므로 연구원은 우주선이 경계선과 교차할 시각도 계산한다. 탐사선이 이 핵심적인 지역의 데이터를 전송해줄 그 시간은 2021년이 될 것이다. 과학자들에게 우리 태양을 완전히 새로운 시각으로 볼 수 있게 할 역사적인 사건이 우리를 기다리고 있다. 파커 탐사선은 오는 9월 1일 세번째 근일점 통과를 예정하고 있으며, 금성의 중력을 이용한 플라이바이를 통해 태양에 더욱 근접하는 궤도를 만든다. 7년 동안의 미션 기간에 파커는 모두 24차례 근일점 통과를 수행함으로써 태양의 표면에 더욱 가까이 접근할 것이며, 또한 태양의 비밀에 보다 다가서게 될 것으로 예측된다. 이 연구논문은 6월 4일(현지시간) ‘아스트로피지컬 저널 레터’에 발표되었다. 이광식 칼럼니스트 joand999@naver.com　

지난달 25일(현지시간) 지구를 최근접해 지나간 특이한 소행성의 모습이 카메라에 포착됐다. 지난 3일 유럽남방천문대(ESO)는 초거대망원경 ‘VLT'(Very Large Telescope)로 포착한 소행성 ‘1999 KW4’의 모습을 사진으로 공개했다. 폭이 1.3㎞로 큰 편에 속하는 1999 KW4는 여러모로 흥미로운 소행성이다. 1999 KW4는 놀랍게도 그 주위를 도는 지름 500m 정도의 작은 위성 하나를 거느리고 있다. 둘 간의 거리는 약 2.6㎞로 지난 25일 1999 KW4는 시속 7만㎞의 속도로 지구를 지나갔다. 전문가들은 이처럼 크기가 다른 두 개의 소행성으로 이루어져 서로를 공전하는 천체를 ‘쌍 소행성’(asteroid binary)이라 부른다. 이날 지구와의 최근접 거리는 520만㎞로, 물론 우리에게 미치는 영향은 없었지만 학자들에게 1999 KW4는 중요한 연구자료가 된다. ESO 천문학자 올리비에르 하이노트는 "지구와 충돌할 위험이 없더라도 이같은 소행성은 우리에게 유용한 자료를 제공한다"면서 "최악의 경우 지구와 충돌하는 소행성이 있다면 지구 대기와 표면과 어떻게 상호작용하는지 예측하는데 도움을 줘 충돌시 피해를 줄일 수 있다"고 설명했다. 전문가들은 1999 KW4가 미 항공우주국(NASA)이 계획 중인 ‘다트’(DART·Double Asteroid Redirection Test)에도 참고가 될 것으로 보고있다. NASA는 소행성으로부터 지구를 지키기 위한 모의실험으로 오는 2021년 6월 일론 머스크의 스페이스X와의 협업으로 팰컨 9 로켓을 통해 특별한 우주선을 쏘아 올릴 예정이다. DART는 길이 2.4m의 우주선을 지구에서 약 1100만 ㎞ 떨어진 소행성 디디모스 쪽으로 보내 충돌시켜 그 궤도를 조금 바꾸는 것이 목표다. 디디모스 역시 한 쌍으로 된 소행성으로, 지름 780m의 디디모스A와 지름 160m의 디디모스B로 이뤄져 있다. 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

‘문차일드’ ‘소우주’ ‘134340’ 3곡 등 포함 그룹 방탄소년단(BTS)의 노래가 미국항공우주국(NASA)의 달 탐사 우주선에서도 울려 퍼질 전망이다. NASA 존슨우주센터는 4일(현지시간) 공식 트위터 계정에 2024년 달 탐사 때 우주비행사들이 방탄소년단 노래 ‘문차일드’,‘소우주’,‘134340’을 듣는다고 공지했다. 그러면서 “방탄소년단과 RM 팬들이 정말 많다. 노래를 추천해 줘 고맙다”고 밝혔다. NASA는 아폴로 11호의 달 착륙 50주년을 기념해 2024년까지 달 탐사를 재개한다는 공표와 함께 우주비행사들이 들을 노래를 추천해 달라며 오는 28일까지 신청받겠다고 안내했다. 관련 소식이 알려지자 방탄소년단 팬들이 우주와 관련된 멤버들의 노래를 대거 추천한 것으로 보인다. ‘문차일드’는 리더 RM이 지난해 10월 발매한 솔로 앨범 ‘모노.’(mono.) 수록곡으로, 가사가 서정적인 분위기를 자아낸다. ‘소우주’는 방탄소년단의 새 앨범 ‘맵 오브 더 솔: 페르소나’(Map of the Soul: Persona) 수록곡으로 지난 1∼2일 영국 런던 웸블리 콘서트 피날레를 장식했다. 또 ‘134340’은 방탄소년단이 지난해 발매한 앨범 ‘러브 유어셀프 전 티어’(LOVE YOURSELF 轉 TEAR)의 수록곡이다. ‘134340’은 한때 명왕성으로 불렸지만 국제천문연맹(IAU)이 2006년 8월 행성 분류법을 바꾸면서 태양계 행성 지위를 잃고 왜소행성이 됐고, 소행성 목록에 옮겨져 ‘134340’이라는 번호를 부여받았다. 이정수 기자 tintin@seoul.co.kr