내년 초에 필 것으로 보이는 꽃으로 인해 국제우주정거장(ISS)이 보다 아늑해질 전망이다. 미 항공우주국(NASA)의 키엘 린드그렌 우주비행사는 지난달 16일 ISS에서 이색적인 실험을 실시했다. 무중력 상태인 우주에서 과연 꽃이 어떻게 필 것인가 알아보기 위해 실험에 들어간 것이다. NASA 측은 그간 ISS에서 식물을 키우기 위해 지상에서 연구를 진행해왔으며 '베지’(Veggie)라는 이름의 우주 미니 농장을 만들어냈다. 이 장비는 지난 4월 미국 민간우주업체 스페이스X의 무인우주선 ‘드래건’에 실려 ISS에 배달됐으며, 여기에서 재배된 붉은 로메인 상추가 우주인 식탁에 올랐다. 이번에는 무중력에서 최초로 꽃을 피우기 위해 이 미니 우주농장에다 백일홍 씨를 뿌린 것이다. 비록 꽃들이 우주비행사들에게 신선한 먹거리를 제공하지는 않겠지만, NASA 과학자들은 화초가 무중력 상태인 우주에서 어떻게 성장하는가를 연구하는데 중요한 자료를 제공해 줄 것으로 기대하고 있다. NASA 베지 프로그램 매니저 렌트 스미스는 "백일홍이 성장하는 상태를 연구하는 것은 ‘베지’에서 식물을 재배하는 데 필요한 지식과 정보를 크게 늘려줄 것" 이라면서 "장차 토마토같은 열매식물들을 재배해 우주에서 먹거리로 삼는데 도움을 줄 것" 이라고 밝혔다. 　​ 베지 담당 과학자 조이아 마사도 “상추와 같은 채소를 키우는 것보다 씨맺는 화초를 재배하는 것이 훨씬 어려운 실험" 이라면서 "햇빛과 다른 환경 변수들이 훨씬 많기 때문”이라고 설명했다. NASA측이 우주에서의 식물 재배에 관심을 두는 이유는 궁극적으로 인류가 더 먼 우주로 진출하는데 중요한 역할을 할 것이기 때문이다. 이를 위해 개발된 베지시스템은 직접 태양 광선을 이용할 수 없기 때문에 햇빛과 유사한 효과를 내는 청, 적, 녹색의 LED 광선을 사용한다. 린드그렌은 지난달 16일 베지에다 백일홍 씨를 뿌리고 물과 거름을 준 다음 60일 동안 식물이 자라는 과정을 면밀히 관찰할 예정이다. 과학자들은 백일홍의 성장 사이클 연구가 장기간에 걸친 우주에서의 식물재배에 있어 꽃가루 수정 문제에 대한 데이터를 제공할 것으로 믿고 있다. 아울러 살아 있는 식물이 우주비행사의 사기에 미치는 영향도 함께 조사할 예정이다. NASA 과학자들은 백일홍 프로젝터가 끝나면 2017년에는 토마토 시험재배에 들어간다. 이광식 통신원 joand999@naver.com　　

지금으로부터 거의 50년 전인 지난 1966년 2월 3일. 달의 ‘폭풍우의 대양’인 마리우스 라이너 서쪽(서경 64.4°, 북위 7.1°)에 탐사선 한대가 사뿐히 내려앉았다. 미국의 자존심을 긁은 이 무인탐사선의 이름은 구소련의 루나 9호(Луна-9). 루나 9호는 인류 역사상 처음으로 다른 천체에 연착륙한 탐사선이라는 영예로운 타이틀은 물론 달표면을 자세히 찍은 사진을 지구로 전송했다. 그러나 루나 9호는 착륙 사흘만에 연락이 끊기며 역사 속으로 사라졌다. 최근 미국 존스홉킨스 대학 등 국제연구팀이 여전히 착륙 지점에 놓여있을 루나 9호를 찾는 프로젝트를 시작해 관심을 끌고있다. 소련이 만들었으나 인류의 유산이기도 한 루나 9호는 넓이 0.6m, 100kg 무게를 가진 기체로, 작은 크기 때문에 착륙지점을 알아도 찾아내기가 쉬운 일은 아니다. 이를위해 연구팀이 동원한 방법은 미 항공우주국(NASA)의 달 정찰 궤도탐사선 LRO(Lunar Reconnaissance Orbiter)를 활용하는 것이다. 지난 2009년 발사된 LRO는 달 표면의 상세한 관측을 목표로 제작된 극궤도 탐사위성으로 지금도 상세한 관측결과를 지구로 전송하고 있다. 연구에 나선 캐나다 웨스턴온타리오대학교 필립 스토케 교수는 "당시 우주선은 자체 로켓의 힘으로 서서히 달 표면으로 하강한 후 루나 9호를 떨어뜨렸다" 면서 "루나 9호는 충격을 완화하기 위한 에어백 같은 덮개가 있었으며 착륙 지점에 떨어진 후 주위로 굴렀다" 고 설명했다. 이어 "로켓의 열 흔적이 달표면에 남아있어 착륙지점을 바탕으로 추적하면 루나 9호를 발견할 수 있을 것" 이라고 자신했다.　 　 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

우주 화성의 대기는 매우 희박하다. 대부분이 이산화탄소로 구성돼 있고 산소의 함유량은 극히 적다. 학계는 본래 화성의 대기 두께가 지구의 대기층과 비슷할 정도로 두터웠지만, 수 십억 년에 거쳐 대기층의 탄소가 벗겨져 나간 것으로 믿어왔으며 이러한 현상의 이유는 베일에 가려져 있었다. 그러나 최근 미국항공우주국(NASA)의 제트추진연구소(JPL)와 캘리포니아대학 공동연구진이 이러한 미스터리의 실체를 찾아냈다고 밝혀 학계의 관심이 쏠리고 있다. 기존에는 화성의 태양풍이나 화성 표면의 우주암석 등이 화성 대기의 상당부분을 우주 밖으로 밀어냈다는 학설이 지배적이었다. 실제로 오늘날의 화성 대기의 두께는 지구의 0.6%에 불과하다. 이 때문에 태양으로부터 받는 화성의 복사량은 지구의 0.43배이고, 이는 화성의 표면온도가 지구보다 낮은 원인이기도 하다. 여기까지는 기존의 학설과 크게 다르지 않지만, JPL은 화성의 대기밀도가 유독 낮은 것이 일명 ‘자외선 광해리’ 현상 때문인 것으로 보인다고 주장했다. 광해리(Photodissociation)는 전자에너지 또는 광자에너지를 흡수해 분자가 하나 또는 그 이상의 원자를 잃는 것으로, 태양에너지를 받아 화학작용이 일어나는 것을 뜻한다. 예컨대 초기 지구의 최초의 산소는 수증기가 자외선에 의해 광해리 됨으로써 생성됐다고 여겨진다. 이러한 과정을 화성에 대입해 봤을 때, JPL은 태양의 자외선을 받은 화성 대기의 이산화탄소가 각각 탄소와 산소의 개별원자로 분리되고, 이후 분리된 분자들이 우주로 날아가면서 소실되었다고 보고 있다. 실제 화성 대기에서는 동위원소인 탄소12, 탄소13이 존재하는데, 탄소13은 탄소12에 비해 중성자 수가 더 많아 주로 대기 아래쪽으로 가라앉는다. 광해리 과정으로 분리된 탄소 중 더 가벼운 탄소12가 우주 대기로 흩어지면서 대기의 밀도가 줄어들고, 동시에 탄소13의 함량이 풍부해졌다는 것이 연구진의 추측이다. 연구를 이끈 캘리포니아대학의 후런위 박사는 “40억 년 전에는 지금보다 더 자주 강한 태양풍이 불어왔다. 이는 곧 태양의 자외선 방출이 지금보다 더 큰 영향을 미쳤다는 것을 뜻한다”면서 “이러한 매커니즘으로 살펴봤을 때, 화성의 대기 밀도가 지구보다 낮은 것은 태양의 자외선과 관련된 현상 때문일 것으로 보인다”고 설명했다. 한편 자세한 연구결과는 세계적인 과학저널인 네이처 커뮤니케이션즈(Nature Communications) 최신호에 실렸다. 　 송혜민 기자 huimin0217@seoul.co.kr

서울 A중학교에 다니는 김 군(16)과 친구들은 올 겨울방학 화성 여행을 계획 중이다. 지난 여름방학 달 여행에 같이 갔던 친구들과 화성에 같이 갈 생각에 김 군은 한껏 기대에 부풀어 있다. 상상으로만 가능했던 우주여행 현실화가 한 발자국씩 가까워지고 있다. 최근 개봉한 영화 ‘마션’에서는 화성의 흙으로 감자를 재배하는데 성공했다. 이와 비슷한 일이 현실에도 발생했다. 이달 초 미국항공우주국(NASA)는 국제우주정거장에서 상추를 키우는데 성공했으며 이를 시식하는 모습을 생중계해 전세계인들을 놀라게 만들었다. 영화, 만화 등 가상에서나 가능할 줄 알았던 우주여행이 호기심을 벗어나 현실에 가까워지기 시작한 것은 나사(NASA)의 지속적이고 다채로운 연구와 개발이 있었기에 가능했다. 나사는 달 탐사를 비롯해 화성탐사 우주비행사 보조 역할을 할 인간형 로봇 휴머노이드 개발, 화상 내 우주 주거 시설 구상, 고장난 우주선을 수리하는 로봇 우주선 개발 등 다양한 노력을 기울이고 있다. 그러나 우주여행 현실화를 위한 끊임 없는 연구와 노력의 결실은 현재 자라나는 과학꿈나무들의 손에 달려 있다. 그렇기 때문에 우주과학자를 꿈꾸는 학생들이 우주과학에 대해 더욱 깊이 있는 공부를 하도록 기회를 마련해주는 것이 무엇보다 중요하다. 이런 가운데 우주과학에 관심을 가지고, 과학영재를 꿈꾸는 아이들을 위한 자리가 마련돼 이목을 집중시키고 있다. 일산 킨텍스 제2전시장에서 열리는 ‘NASA 휴먼어드벤처展’(나사 휴먼어드벤처전)이 그 주인공이다. 오는 12월 5일부터 2016년 2월 11일까지 열리는 나사 휴먼어드벤처전은 우주 비행과 탐에 대한 모든 것을 담은 전시회다. 우주복과 탐사기구, 비행선 등 수백 점의 물품이 전시되며 이는 학생들에게 우주에 대한 살아있는 지식을 전달하고, 우주탐험에 대한 꿈을 구체화시키는 기회를 제공한다. 실제 우주 비행에 사용됐던 유물을 직접 눈으로 보는 전시와 함께 우주공간을 재현한 포토존, 중력체험기 체험존, NASA 소속 우주비행사 초빙강연 등 다채로운 프로그램들로 구성돼 있다. NASA 휴먼어드벤처展 관계자는 “나사의 이러한 놀라운 업적들이 우주과학자를 꿈꾸는 학생들에게 큰 영감을 선사할 것”이라며 “과학에 관심이 많은 일반 학생들은 물론 과학영재들의 지적 호기심을 해소해주는 자리가 될 것으로 기대된다”고 전했다. 한편, 지난 2011년에 시작된 NASA 휴먼어드벤처展은 그동안 스웨덴, 스페인, 일본, 태국 등 여섯개 국에서 열렸으며 뜨거운 관람객으로부터 큰 호응을 이끌어낸 바 있다. 자세한 사항은 공식 홈페이지(www.ahumanadventure.co.kr)와 전화 문의(1644-5210)을 통해 확인할 수 있다. 온라인뉴스부 iseoul@seoul.co.kr

'테슬라'와 '스페이스 X'로 주가를 올리고 있는 엘론 머스크 CEO와 '아마존'의 제프 베조스 CEO는 사실 직접적인 경쟁을 할 위치에 있지는 않습니다. 서로 사업 영역이 겹치지 않기 때문이죠. 적어도 지금까지는 그랬습니다. 그런데 이번에 베조스의 블루 오리진이 개발 중인 재사용 로켓인 뉴 세퍼드(New Shepard)가 테스트에 성공하면서 이들의 경쟁 관계가 주목받고 있습니다. 베조스 역시 우주 사업에 참여하기 위해 준비 중이기 때문이죠. 　 이번 테스트에 성공했다는 소식이 들리자 최근 착륙에 실패한 스페이스 X의 팔콘 9R과 비교되면서 일부에서는 베조스가 머스크의 스페이스 X와의 경쟁에서 앞섰다는 꽤 성급한 의견까지 나왔습니다. 결론부터 말하면 적어도 이 분야에서 만큼은 베조스가 머스크를 넘어서기 위해서는 정말 많은 길을 가야 합니다. 하지만 그것이 불가능하다고는 누구도 말할 수 없을 것입니다. 뉴 세퍼드 그리고 베조스의 야망 현지시각으로 지난 11월 23일 '뉴 세퍼드'는 수직으로 발사된 후 약 100km 상공까지 상승했다가 다시 지상으로 하강해 안전하게 착륙했습니다. 비록 궤도에 위성을 발사한 것은 아니었지만, 이 테스트는 언론이 큰 주목을 받았습니다. 베조스 CEO는 현재의 우주 로켓을 보잉 747 여객기를 한 번 타고 버리는 것에 비유하면서 이렇게 재사용이 가능한 로켓이 우주여행을 매우 저렴하게 만들 게임 체인저라고 설명했습니다. 이 소식을 들은 머스크는 축하한다면서도 ‘궤도’로 발사하는 데 성공한 건 아니라는 점을 지적했습니다. 단순한 한마디지만, 머스크는 자신이 이 분야에서 훨씬 앞섰다는 점을 한 단어로 설명한 것입니다. 우주로켓의 목적은 지구 궤도나 그 너머로 우주선과 인공위성을 발사하는 데 있습니다. 따라서 지구 대기권 안에서 아무리 테스트에 성공했다고 해도 이는 우주 발사체라고 부르기는 어려운 것입니다. 이미 스페이스 X는 팔콘 9 같은 대형 로켓을 가지고 있고 이보다 더 대형인 팔콘 헤비 같은 차세대 로켓도 이제 발사를 눈앞에 둔 상태입니다. 그런 만큼 소형 로켓 테스트에 성공했다고 베조스가 갑자기 머스크를 넘어설 수는 없습니다. 이미 상업 위성 발사 시장에서 저가 발사체로 엄청난 파란을 몰고 온 스페이스 X에 비해 블루 오리진은 우주 발사 부분에서 아무 성과도 내지 못하고 있기 때문입니다. 뉴 세퍼드는 그냥 준궤도(suborbital) 테스트 로켓일 뿐입니다. 다만 베조스의 도전은 이제 시작입니다. 블루 오리진의 다음 도전은 뉴 세퍼드에서 얻은 기술을 바탕으로 궤도 수송 시스템(Orbital Transportation System·사진 참조)을 개발하는 것입니다. 이 로켓은 뉴 세퍼드 보다 더 대형으로 1단과 우주선 부분을 재활용하는 로켓입니다. 사람과 화물을 저 지구궤도(LEO)로 수송하는 것은 이 차세대 시스템의 몫입니다. 다만 이 새로운 로켓 시스템이 개발되어 실제로 사람과 화물을 우주로 보내는 것이 언제 가능할지는 아직 누구도 장담하기 어려운 상태입니다. 여기에 이미 스페이스 X가 입증했듯이 소규모 테스트에서는 성공해도 실제 크기의 대형 로켓에서는 성공을 장담할 수 없는 것이 로켓 개발 분야입니다. 하지만 반대로 실패한다고 가정할 수도 없는 것 역시 마찬가지입니다. 스페이스 X의 팔콘 9R 사실 스페이스 X도 그래스호퍼(Grasshopper)라는 수직 이착륙 로켓을 여러 차례 테스트해 그 결과를 유튜브 등을 통해서 대중에게 공개했습니다. 이 역시 궤도로 발사하는 로켓은 아니지만, 여기서 얻은 데이터를 바탕으로 가장 비싼 1단을 재활용할 수 있는 팔콘 9R을 개발했던 것이죠. 참고로 뉴 세퍼드의 경우 그래스호포 로켓보다는 높이 비행하지만 궤도로는 올라가지 못하기 때문에 굳이 말하자면 그래스호퍼와 팔콘 9R 사이에 있는 수준이라고 할 수 있습니다. 여담이지만, 스페이스 X는 저가 민간 로켓을 상업 위성 발사 시장에 공급해서 상당한 성공을 거두고 있습니다. 유럽과 미국의 경쟁자들은 가격 경쟁력을 갖추기 위해 분주히 노력하는 상황입니다. 스페이스 X가 팔콘 9 V1.1 로켓에서 발사비용을 파운드 당 2,500달러 이하로 끌어내렸기 때문입니다. 이는 거의 반값 로켓이나 다를 바 없습니다. 여기에 상업용 로켓 가운데는 역대 최대급인 팔콘 헤비가 완성되면 비용은 1,000달러 수준까지 내려갈 수 있다는 게 스페이스 X의 주장입니다. 스페이스 X의 달라진 위상은 2014년에 있었던 미 항공우주국(NASA)의 상업 유인 승무원 수송 사업자(Commercial Crew Transportation Capability) 선정에서도 여실히 드러납니다. 이 사업에서 보잉은 42억 달러, 스페이스 X는 26억 달러의 사업을 따냈습니다. 액수로는 보잉이 많지만, 스페이스 X는 보잉과는 비교도 안 될 만큼 역사도 짧은 (2002년 설립) 신생 민간 기업입니다. 회사 규모로도 비교되지 않습니다. 이를테면 대기업과 신생 벤처 기업이 같이 사업을 따낸 것과 다름없습니다. (‘보잉이 우주사업?’ 라고 생각하시는 분도 있겠지만, 사실 미국에서 우주 로켓 사업은 보잉과 록히드 마틴의 합작인 ULA가 거의 독점해 왔습니다. 스페이스 X가 사업을 따낸 것은 사실 충격적인 일입니다) 스페이스 X는 이제 4,000명도 넘는 직원을 거느린 중견 기업으로 성장했습니다. 하지만 더 비용을 낮추고 민간 우주 개발 회사로서 입지를 다지기 위해 한 가지 더 해야 할 일이 있습니다. 바로 재사용 로켓을 만드는 것이죠. 착륙에는 계속 실패했지만 팔콘 9R(R은 Reusable, 재사용의 약자) 스페이스 X의 미래라고 할 수 있습니다. 비싼 로켓을 한번 사용하고 버리는 것보다 당연히 재활용할 수 있으면 추가 비용을 고려해도 훨씬 저렴한 우주 발사가 가능해집니다. 이는 상업 발사 회사로서 회사의 이윤과 직결되는 문제인 것은 말할 것도 없고 베조스를 비롯해서 이 사업에 이미 뛰어들었거나 뛰어들려는 경쟁자보다 앞서는 데 매우 중요한 이점입니다. 따라서 실패에도 불구하고 도전은 계속될 것입니다. (록히드 마틴과 보잉의 합작인 ULA도 최근 벌컨(Vulcan)이라는 독특한 개념의 재사용 로켓을 개발하고 있습니다) 재사용 로켓 개발의 미래는 민간으로 하지만 재사용 로켓의 개발은 쉽지 않은 일입니다. 과거 NASA도 보잉, 록히드 마틴, 그리고 지금은 사라지거나 합병된 많은 회사와 함께 시도했다가 실패한 것이 바로 재사용 로켓입니다. 가장 최근의 실패 사례는 아레스 I(Ares I)이라는 로켓인데, 무려 801t에 달하는 고체로켓을 발사한 후 바다에서 회수하는 테스트를 2009년에 성공했으나 예산 부족과 몇 가지 기술적 문제를 이유로 취소되고 맙니다. 물론 당시에 글로벌 금융 위기로 미국에 심각한 재정난이 생겼던 것이 가장 큰 이유였습니다. 아이러니하지만 만약 성공했다면 지금 베조스의 작은 성공(?)은 별로 눈에 띄지 않을 만큼 거대한 로켓 회수 테스트였습니다. 1단 로켓의 높이만 52.4m였으니까요. 다행인지 불행인지 이제 재사용 로켓 개발은 민간으로 공이 넘어간 상태입니다. 만약 민간 사업자들이 재사용 로켓의 개발에 성공하고 우주 발사비용이 저렴해진다면 NASA로서도 매우 좋은 일입니다. 서로 경쟁입찰을 붙여서 더 저렴하게 발사할 수 있으니까요. 이미 NASA는 여러 사업에서 민간 업체들을 경쟁시키고 있습니다. 현재로서는 스페이스 X가 이들 가운데 가장 앞서 나가고 있지만, 미래는 항상 열려있습니다. 베조스나 지면상 일일이 다 거론하기 어려운 여러 경쟁자가 새로운 아이디어로 시장을 뒤흔들지도 모릅니다. 그렇게 발전한다면 저렴한 우주여행도, 인류의 화성 진출도 결코 꿈이 아닌 날이 오게 될 것입니다. 제목과는 좀 다른 결론이지만, 결국 최종 승자는 머스크나 베조스가 아니라 언젠가 우주로 진출하게 될 인류의 미래 세대가 될 것입니다. 고든 정 통신원 jjy0501@naver.com

지난 26일(현지시간) 버락 오바마 미국 대통령은 멀지 않은 미래에 '황금알'이 될 새로운 법안에 서명했다. 이번에 새롭게 제정된 이 법안은 이름도 거창한 '상업적 우주발사 경쟁력 법’(CSLCA)으로 소위 '우주법'으로 불린다. 이 법을 통해 미국의 민간기업과 개인은 과거 공유의 대상이었던 우주에 대한 소유권을 주장할 수 있는 계기가 만들어졌다. 그렇다면 왜 미국은 '우주도 자기 땅'이라는 법적 토대를 만든 것일까? 이는 미국의 몇몇 민간 기업이 추진 중인 소행성 자원 채굴과 맞물려 있다.　 황금알을 낳는 소행성 우리시간으로 지난 7월 20일 소행성 하나가 지구와 약 240만 km 정도 떨어진 거리를 두고 2년 후를 기약하며 순식간에 지나쳤다. 지구와 충돌할 가능성도 없는 이 소행성에 세간의 관심이 쏠린 이유는 무려 5조 달러의 가치를 가진 그야말로 ‘金행성’ 이기 때문이다.　 37분 간격으로 빙글빙글 회전하며 날아간 소행성 2011 UW158은 길이 600m, 폭 300m 정도의 길쭉하게 생긴 볼품없는 외형이지만 사실 ‘금덩어리’가 가득한 보물이다. 지금까지의 조사 결과에 따르면 이 소행성에 묻힌 백금만 1억톤 가량으로 현재 시세로 치면 무려 5조 4000억 달러(약 6000조원)에 달한다. 특히나 놀라운 점은 2011 UW158처럼 지구를 스쳐가는 ‘금 덩어리’들이 우주에 하나 둘이 아니라는 사실이다. 이에 ‘주인’ 없는 이 보물에 군침을 흘리는 기관과 회사들은 당연히 많다. 이번에 미국이 서둘러 '우주법'을 제정한 것은 바로 주인없는 우주의 자원을 상업적으로 개발하려는 민간회사들의 이익을 보장해주기 위해서다. 이에 우주법 서명 직후 미국 기업 ‘플래니터리 리소시스’는 “CSLCA가 단일 법안으로는 사상 최대의 재산권 인정 사례”라며 “지속적인 우주 개발을 장려하는 역할을 할 것”이라며 화답했다. '제2의 골드러시' 미국의 우주기업 소행성의 자원 개발에 가장 앞서있는 회사들은 역시 미국 기업들이다. 대표적인 회사로는 3년 전 영화 ‘아바타’ 의 제임스 카메론 감독과 구글 공동대표인 래리 페이지와 에릭 슈미츠 등이 힘을 합쳐 만든 회사 ‘플래니터리 리소시스’(Planetary Resources)다. 이 회사는 소행성에서 백금 등 천연자원을 캐내 지구의 자산을 늘리겠다며 설립됐으며 소행성 탐사 위성을 발사할 계획도 갖고있다. 이에앞서 우주 벤처 업체 ‘딥 스페이스 인더스트리’(Deep Space Industries·이하 DSI)도 2015년 내에 자원 채취를 목적으로 한 소행성 탐사 위성을 발사할 계획이라고 발표한 바 있다. DSI 회장 릭 텀린슨은 “해마다 지구 인근을 지나가는 소행성이 900개 이상 새로 발견된다” 면서 “이중 일부 소행성에는 금을 비롯한 각종 금속, 니켈, 가스 등 많은 자원을 가지고 있을 것”이라고 밝혔다. DSI 측은 첫번째 단계로 2015년 내에 랩탑 컴퓨터 만한 소행성 탐사위성 ‘파이어플라이’(Firefly·반딧불이)를 보내 6개월 간 조사를 벌이고 내년 조금 더 큰 위성 ‘드래곤플라이’(DragonFlies·잠자리)를 보내 광물 샘플을 채취해 귀환할 예정이라고 밝혔지만 아직까지 발사 소식은 전해지지 않는다. 여기에 우주 탐사에 있어서 최고의 실력을 자랑하는 미 항공우주국(NASA)이 가만 있을리 없다. NASA는 이미 차세대 우주선을 통해 소행성에 접근, 광물을 채취해 오는 시나리오를 완성한 바 있다. 과거 그 과정을 영상으로도 공개한 바 있는데 ‘우주 광부’는 차세대 우주선 ‘오리온’(Orion)이다. 다목적 탑승선으로 개발 중인 ‘오리온’은 특히 2030년 경 세계 최초로 우주인을 태우고 화성을 탐사할 계획이다. NASA가 공개한 소행성 광물 탐사 계획 NASA가 밝힌 총 1달 간의 우주 광물 채취 과정은 간단(?)하다. 먼저 우주선을 소행성에 접근시켜 특수장비로 포획한 후 우주인이 직접 밖으로 나와 광물을 조사한 후 채취한다. 샘플 수집이 완료되면 다시 우주선은 지구로 귀환해 바다에 떨어진다. 사실 이같은 우주 프로젝트는 큰 이윤이 남는 미래의 사업 모델이라는 점과 이제는 법적으로도 보장받았다는 점에서 주목해볼 만 하다. 미국의 유명 미래학자 피터 디아만디스 박사는 과거 워싱턴타임스와의 인터뷰에서 “20년 내에 인류 첫번째 조만장자가 탄생할 것” 이라면서 “돈버는 분야는 바로 ‘우주’로, 소행성 등의 자원 탐사 및 채굴로 떼 돈을 벌 것” 이라고 전망했다. 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

먼 우주에서 마치 지구를 향해 웃는 표정을 짓는 일명 '스마일 은하'가 공개됐다. 최근 미 항공우주국(NASA)의 찬드라 X선 센터는 머나먼 우주에서 영락없는 스마일 이모티콘 모습을 하고있는 은하단 사진을 공개했다. 지구에서 약 46억 광년 떨어진 곳에 위치한 사진 속 주인공은 ‘SDSS J1038+4849’로 불리는 은하단으로 눈처럼 보이는 두 빛은 실제 은하다. 놀라운 점은 각각 빛나는 두 은하가 시속 48만 km 속도로 서로에게 접근 중이라는 사실로 결국에는 충돌해 하나의 눈으로 합쳐진다. 특히 이 사진에서는 웃는 사람의 입꼬리처럼 올라간 모습이 눈에 띈다. 이 미소짓는 입모양은 강력한 '중력렌즈'(gravitational lensing) 현상 때문에 생긴 것이다. 이 현상은 두 은하 사이에 중력이 매우 강해 빛이 심하게 휘고 굴절되는 것을 말한다. 　 지금으로부터 정확히 100년 전 세계적인 물리학자 아인슈타인은 일반 상대성 이론에서 중력 렌즈 현상을 예언했다. 아인슈타인은 강한 중력은 빛까지 휘게 해서 렌즈 역할을 할 수 있다고 예언했고 실제로 몇 년 뒤 개기일식을 계기로 관찰된 바 있다. 　 중력 렌즈는 사물을 확대하는 점에서는 돋보기와 같지만, 빛을 한 점에 모으는 돋보기와는 달리 초점이 없기 때문에 빛이 한곳에 모이지 않고 여러 개의 상을 만든다. 은하단은 수백 개의 은하들이 모여 만드는 우주에서 가장 거대한 구조로, 주위의 시공간을 왜곡시켜 이같은 중력 렌즈 현상을 만들어내는 것이다. 이 사진은 NASA의 허블우주망원경과 찬드라 X선 우주망원경의 관측 이미지를 합쳐 제작됐다. 사진=NASA 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

먼 우주에서 마치 지구를 향해 웃는 표정을 짓는 일명 '스마일 은하'가 공개됐다. 최근 미 항공우주국(NASA)의 찬드라 X선 센터는 머나먼 우주에서 영락없는 스마일 이모티콘 모습을 하고있는 은하단 사진을 공개했다. 지구에서 약 46억 광년 떨어진 곳에 위치한 사진 속 주인공은 ‘SDSS J1038+4849’로 불리는 은하단으로 눈처럼 보이는 두 빛은 실제 은하다. 놀라운 점은 각각 빛나는 두 은하가 시속 48만 km 속도로 서로에게 접근 중이라는 사실로 결국에는 충돌해 하나의 눈으로 합쳐진다. 특히 이 사진에서는 웃는 사람의 입꼬리처럼 올라간 모습이 눈에 띈다. 이 미소짓는 입모양은 강력한 '중력렌즈'(gravitational lensing) 현상 때문에 생긴 것이다. 이 현상은 두 은하 사이에 중력이 매우 강해 빛이 심하게 휘고 굴절되는 것을 말한다. 　 지금으로부터 정확히 100년 전 세계적인 물리학자 아인슈타인은 일반 상대성 이론에서 중력 렌즈 현상을 예언했다. 아인슈타인은 강한 중력은 빛까지 휘게 해서 렌즈 역할을 할 수 있다고 예언했고 실제로 몇 년 뒤 개기일식을 계기로 관찰된 바 있다. 　 중력 렌즈는 사물을 확대하는 점에서는 돋보기와 같지만, 빛을 한 점에 모으는 돋보기와는 달리 초점이 없기 때문에 빛이 한곳에 모이지 않고 여러 개의 상을 만든다. 은하단은 수백 개의 은하들이 모여 만드는 우주에서 가장 거대한 구조로, 주위의 시공간을 왜곡시켜 이같은 중력 렌즈 현상을 만들어내는 것이다. 이 사진은 NASA의 허블우주망원경과 찬드라 X선 우주망원경의 관측 이미지를 합쳐 제작됐다. 사진=NASA 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

우주에서 벌어지는 '최후의 댄스'는 이같은 모습일까? 최근 유럽우주국(ESA)이 머나먼 심우주 속에서 최후의 춤을 추고있는 은하의 모습을 한 장의 사진으로 공개했다. ESA와 미 항공우주국(NASA)이 공동 운영하는 허블우주망원경이 촬영한 사진 속 희뿌연 은하는 문자와 숫자로 조합된 이름도 생소한 '2MASX J16270254+4328340'. 이 은하는 하나로 보이지만 사실 2개의 은하가 충돌해 하나로 합쳐지는 모습을 담고있다. 영겁의 세월동안 두 은하는 서로에게 다가가며 격렬한 충돌이 이루어졌고 이 과정에서 셀 수 없이 많은 별들이 탄생했다. 서로의 중력에 의해 밀고당기는 모습 때문에 '은하의 탱고' 혹은 조금 더 우아하게 '왈츠'라는 이름이 붙었지만 사실 이 은하들은 종말을 향해 가고있다. 두 은하가 충돌한 혼돈의 시간 동안 '스타탄생'을 위해 모든 에너지를 쏟아낸 탓에 이제는 늙은 은하가 되어 말년에 접어든 것. ESA는 "이제 이 은하에서 더이상 새로운 별들은 탄생하지 않는다" 면서 "은하의 일생에 마지막 장에 접어들어 이제 최후를 향해 가고있다"고 전했다.　 　 사진=ESA/Hubble & NASA　 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

태양 다음으로 인류에게 가장 친숙한 별이 바로 북극성(Pole Star)이 아닐까 싶다. 지구 자전축을 연장했을 때 천구의 북극에서 만나는 별이다. 2등성인 북극성은 지난 2000년 동안 북극에 가장 가까운 휘성으로, 오랜 옛날부터 항해자들에게 친근한 길잡이가 되어주었고, 육로 여행자에게는 방향과 위도를 알려주는 별이었다. 북극성이 가장으로 등록되어 있는 작은곰자리는 북극성을 포함한 7개의 별로 이루어진 별자리로, 북두칠성을 큰 국자로 비유할 때 작은 국자로 비유된다. 그리스 신화에서는 큰곰자리와 함께 하늘로 올라간 새끼곰의 하나라고 한다. 이 작은곰자리 알파별로 폴라리스(Polaris)라는 영어 이름을 가진 북극성은 길잡이 별이 되기에 여러 가지 좋은 조건을 갖추고 있다. 첫째, 천구북극에서 불과 1도 떨어져 작은 반지름을 그리며 일주운동을 하고 있다는 점, 안시등급이 2.5등으로 비교적 밝은 별이라는 점을 들 수 있고, 또 무엇보다 엄청난 하늘의 화살표가 북극성을 가리키고 있어 찾기 쉽다는 점이다. 그것도 둘씩이나! 둘 다 눈에 잘 띄는 유명한 별자리로, 북두칠성은 큰곰자리 꼬리 부분의 일곱 별로서 모두 2등성이 넘는 밝은 별들이고, 카시오페이아는 다섯 개의 별로 이루어진 찌그러진 W자 모양의 별자리다. 북두칠성에서 북극성을 찾는 방법은, 국자 모양의 끝부분 두 별의 선분을 5배 연장하면 바로 북극성에 닿게 된다. 카시오페이아에서 찾는 방법은 W자 바깥 부분 두 선분을 연장하여 만나는 점과 가운데 꼭짓점 별을 잇는 선분을 5배 연장하면 역시 북극성에 가 닿는다. 북극성을 찾을 수만 있다면 지구상 어디에 있든 자신의 위치를 가늠할 수 있다는 사실을 처음 알았을 때 느꼈던 뿌듯함을 아직도 기억하고 있다. 북극성을 올려본 각이 바로 그 자리의 위도인 것이다. 예컨대 강화에서 북쪽 하늘의 북극성을 바라본다면 약 38도쯤 된다. 따라서 강화의 위도는 북위 38도이고, 동서남북을 알 수 있게 되는 것이다. 인류 역사상 수많은 항해자와 조난자들이 이 북극성을 보고서 자신의 활로를 찾아갔다. 북극성이 인류에게 베푼 은덕은 이 뿐이 아니다. 고대인들은 이 북극성으로 인해 자신들이 살고 있는 지구가 공처럼 둥글다는 것을 알았다. 북쪽으로 올라갈수록 북극성의 올려본각이 커지는 것을 보고는, 이 평편하게 보이는 지구가 기실은 공처럼 둥글다는 사실을 깨쳤던 것이다. 북극성의 진면목을 좀 살펴본다면, 놀라지 마시라, 밝기가 태양의 2천 배인 초거성이자 동반별 두 개를 거느리고 있는 세페이드 변광성이다. 그러니까 세 별이 하나처럼 보이는 것이다. 수축과 팽창을 반복해 밝기가 변하는 세페이드 변광성은 지구에서 해당 천체까지의 거리를 알 수 있게 해주는 표준광원이다. 북극성까지의 거리는 약 430광년이다. 오늘밤 당신이 보는 북극성의 별빛은 조선의 임진왜란 때쯤 출발한 빛인 셈이다. 이건 픽션이 아니라 과학이다. 12,000년 후에는 북극성이 바뀐다 북극성이란 사실 일반명사이고, 영어로는 폴라리스(Polaris), 우리 옛이름은 구진대성(句陳大星)이라 한다. 지금부터 5000년 전에는 용자리 알파별인 투반이 북극성이었다. 지구의 세차운동 탓에 지구 자전축이 조금씩 이동한 때문이다. 지구의 자전축은 우주공간에 확실히 고정되어 있지 않고 약 2만 6,000년을 주기로 조그만 원을 그리며 빙빙 돈다. 지금 북극성도 조금씩 천구북극에서 멀어져가고 있어, 약 1만 2천 년 뒤에는 거문고자리 알파별인 직녀성(베가)이 북극성으로 등극할 거라 한다. 2008년 2월 4일, 미 항공우주국(NASA)은 창립 50주년을 기념해 비틀즈의 히트곡인 ‘우주를 넘어서'(Across the Universe)를 작은곰자리의 북극성을 향해 쏘아 보냈다. 이 노래는 비틀즈의 존 레논이 작곡한 곡으로, NASA 국제우주탐사망(DSN)의 거대한 안테나 3대를 통해 동시에 발사되었다. ‘현자여, 진정한 깨달음을 주소서’라는 존 레논의 염원을 담은 이 노래는 빛의 속도로 날아가 약 429년 후에 북극성에 도착할 것이다. 7년 전 일이니까, 지금쯤은 총여정의 2%쯤 날아갔겠다. 자, 오늘밤에는 마당에 나가 북녘 밤하늘에서 북극성을 한번 찾아보자. 매연과 잡광으로 뒤덮인 서울 같은 대도시에서는 북극성 별빛이 당신에게까지 달려오지 않겠지만, 조금만 변두리라면 북천 별밭에서 쉽게 그 얼굴을 드러낼 것이다. 그리고, 지금 당신이 서 있는 지점의 위도와 방위를 가르쳐줄 것이다. 또 모를 일 아닌가, 그 별이 혹 당신이 사막이나 깊은 산속 그 어디에선가 조난당했을 때 북극성이 당신에게 생명의 빛이 되어줄는지도. 그런 마음으로 북극성을 바라본다면, 이제 그 별은 예전에 보던 별과는 달리 당신에게 더욱 친숙하게 다가옴을 느낄 것이다. 이광식 통신원 joand999@naver.com

별은 인간과 비교할 수 없을 만큼 긴 시간 빛나지만, 그 역시 생자필멸(生者必滅)의 숙명을 벗어날 수 없다. 태양과 비슷한 질량을 가진 별은 태어난 지 100억 년 정도 후 별 중심부의 핵연료가 고갈되면 결국 백색왜성으로 최후를 맞이한다. 우리 은하계에는 이런 백색왜성이 매우 흔하다. 특히 은하 중심부의 벌지(bulge)에는 매우 많은 수의 백색왜성이 있는 것으로 추정된다. 이곳에 있는 별들은 생성된 지 오래되어 이미 백색왜성이 된 별이 많기 때문이다. 거대한 별들의 무덤이 있다고 해도 과언이 아닐 정도. 보통 백색왜성은 일반적인 별보다 어두워 관측이 어렵지만, 미 항공우주국(NASA)의 허블 우주 망원경은 수만 광년 떨어진 은하 중심부에서 백색왜성의 모습을 포착하는 데 성공했다. (사진) 우주 망원경 연구소의 아날리사 칼라미다의 설명에 의하면 이번에 포착한 70개의 백색왜성은 조사 지역에 존재하는 백색왜성 가운데 극히 일부에 지나지 않는다. 연구팀의 추정으로는 무려 10만 개의 백색왜성이 이곳에 존재하며 이번에 관측에 성공한 것은 백색왜성 중 매우 밝은 것이다. 그런데 이미 연료가 떨어져 핵융합 반응이 일어나지 않는 백색왜성이 어떻게 밝게 빛날 수가 있을까? 그 비밀은 온도에 있다. 백색왜성은 남은 핵연료 부산물들이 강한 중력으로 뭉쳐 행성만 한 크기에도 불구하고 큰 질량을 가지고 있다. 지구와 비슷한 지름의 백색왜성이라도 밀도는 지구의 20만 배 수준이다. 따라서 막대한 열에너지가 백색왜성에 보존될 수 있다. 별이 타고 남은 재라도 그 안에는 상당한 열에너지가 있다. 별의 남은 부분이 백색왜성이 되어 작은 크기로 압축되면, 표면적이 작아지면서 도리어 표면 온도는 섭씨 수만 도까지 올라갈 뿐 아니라 열을 쉽게 빼앗기지 않는다. 이 열이 식기 전까지 백색왜성은 일반적인 별보다는 당연히 어둡지만, 스스로 빛을 방출한다. 이 백색왜성들은 50~60억 년 이후 태양의 미래를 먼저 보여주고 있다. 영원할 것만 같던 태양도 먼 훗날 이렇게 작고 밀도가 큰 백색왜성이 될 것이다. 생자필멸은 인간은 물론 태양 역시 피할 수 없는 운명이기 때문이다. 고든 정 통신원 jjy0501@naver.com　

별은 인간과 비교할 수 없을 만큼 긴 시간 빛나지만, 그 역시 생자필멸(生者必滅)의 숙명을 벗어날 수 없다. 태양과 비슷한 질량을 가진 별은 태어난 지 100억 년 정도 후 별 중심부의 핵연료가 고갈되면 결국 백색왜성으로 최후를 맞이한다. 우리 은하계에는 이런 백색왜성이 매우 흔하다. 특히 은하 중심부의 벌지(bulge)에는 매우 많은 수의 백색왜성이 있는 것으로 추정된다. 이곳에 있는 별들은 생성된 지 오래되어 이미 백색왜성이 된 별이 많기 때문이다. 거대한 별들의 무덤이 있다고 해도 과언이 아닐 정도. 보통 백색왜성은 일반적인 별보다 어두워 관측이 어렵지만, 미 항공우주국(NASA)의 허블 우주 망원경은 수만 광년 떨어진 은하 중심부에서 백색왜성의 모습을 포착하는 데 성공했다. (사진) 우주 망원경 연구소의 아날리사 칼라미다의 설명에 의하면 이번에 포착한 70개의 백색왜성은 조사 지역에 존재하는 백색왜성 가운데 극히 일부에 지나지 않는다. 연구팀의 추정으로는 무려 10만 개의 백색왜성이 이곳에 존재하며 이번에 관측에 성공한 것은 백색왜성 중 매우 밝은 것이다. 그런데 이미 연료가 떨어져 핵융합 반응이 일어나지 않는 백색왜성이 어떻게 밝게 빛날 수가 있을까? 그 비밀은 온도에 있다. 백색왜성은 남은 핵연료 부산물들이 강한 중력으로 뭉쳐 행성만 한 크기에도 불구하고 큰 질량을 가지고 있다. 지구와 비슷한 지름의 백색왜성이라도 밀도는 지구의 20만 배 수준이다. 따라서 막대한 열에너지가 백색왜성에 보존될 수 있다. 별이 타고 남은 재라도 그 안에는 상당한 열에너지가 있다. 별의 남은 부분이 백색왜성이 되어 작은 크기로 압축되면, 표면적이 작아지면서 도리어 표면 온도는 섭씨 수만 도까지 올라갈 뿐 아니라 열을 쉽게 빼앗기지 않는다. 이 열이 식기 전까지 백색왜성은 일반적인 별보다는 당연히 어둡지만, 스스로 빛을 방출한다. 이 백색왜성들은 50~60억 년 이후 태양의 미래를 먼저 보여주고 있다. 영원할 것만 같던 태양도 먼 훗날 이렇게 작고 밀도가 큰 백색왜성이 될 것이다. 생자필멸은 인간은 물론 태양 역시 피할 수 없는 운명이기 때문이다. 고든 정 통신원 jjy0501@naver.com　

암흑물질은 우주를 구성하는 물질과 에너지 가운데 약 27%를 차지하고 있지만 눈에 보이지 않는 신비한 물질이다. 또한 전자파로도 감지할 수 없지만 그 주변에 미치는 중력의 영향을 관찰함으로써 암흑물질의 존재는 확실시되고 있다. 1990년대에 행해진 계산과 지난 10년간 진행된 시뮬레이션에 따르면, 암흑물질은 우리 은하의 자전 속도와 똑같이 이동하는 ‘세밀한 입자의 흐름’을 형성한다. 그런 입자의 흐름이 지구와 같은 행성에 접근했을 때 어떤 일이 일어나게 될까. 그 답을 얻기 위해 미국항공우주국(NASA) 제트추진연구소(JPL)의 게리 프리조 박사가 컴퓨터 시뮬레이션을 시행했다. 그 결과, 암흑물질의 흐름이 지구를 통과하게 되면 입자가 모여 초고밀도의 필라멘트 모양 암흑물질이 되는 것으로 나타났다. 이런 암흑물질의 흐름은 지구에 마치 머리카락이 자라난 것처럼 보인다. 우주의 약 5%를 차지하는 눈에 보이는 보통 물질의 흐름은 지구를 통과하지 못하고 다른 방향으로 바뀌게 된다. 하지만 암흑물질의 경우 지구는 장애물이 아니다. 게리 프리조 박사의 시뮬레이션에 따르면, 지구 중력에서 암흑물질 입자의 흐름이 모여 휘어진 머리카락이 일어난 것처럼 보인다. 머리카락처럼 생긴 이들 암흑물질에서 입자가 집중한 ‘모근’(roots) 부분과 머리 ‘끝’(tips) 부분으로 구분된다. 암흑물질의 흐름이 지구의 핵을 지나갈 때 입자는 ‘모근’에 평균보다 10억 배 집중한다. 위치는 지상에서 약 100만 km로 지구에서 달까지의 거리보다 2배 이상 떨어져 있다. 지표면을 스치는 암흑물질의 흐름은 지구에서 모근보다 2배 이상 떨어진 ‘끝’ 부분에 형성된다. 프리조 박사의 시뮬레이션에 따르면, 목성의 핵을 통과하는 암흑물질 흐름에서 밀도가 높은 모근 부분은 원래보다 1조 배나 된다. 프리조 박사는 “만일 우리가 암흑물질의 모근​ 위치를​​ 정확히 찾아낼 수 있다면 그 위치에 탐사선을 보내, 암흑물질에 관한 많은 데이터를 얻을 수 있는 것”이라고 설명했다. 프리조 박사가 시뮬레이션으로 발견한 것은 그 밖에도 있다. 이는 지구 내부의 밀도 변화, 즉 핵과 맨틀, 지각 등 구조 변화가 머리카락에 반영된다는 것. 이론적으로 만일 이런 머리카락에 반영된 정보를 얻을 수 있다면, 행성 내부의 여러 층뿐만 아니라 얼음 위성의 깊은 바다까지도 지도로 만들 수 있게 된다. 이에 대해 연구진은 이번 발견은 흥미로운 결과지만 이를 보강하는 암흑물질의 성질을 밝히기 위해서 추가 연구가 필요하다고 밝혔다. 한편 이번 연구결과는 국제 학술지인 ‘천체물리학 저널’(Astrophysical Journal) 최신호에 실렸다. 사진=NASA/JPL 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

최근 세계보건기구(WHO)가 발암물질로 규정한 베이컨. 하지만 베이컨 없는 삶을 상상하지 못하는 미국에서는 냄새라도 맡도록 그 향을 넣은 속옷이 등장해 화제가 되고 있다. 이 속옷을 출시한 미국 시애틀의 ‘제이앤디스’(J&D’s)는 베이컨 마니아인 저스틴(J)과 데이브(D)라는 두 남성이 서로의 이름 머리글자를 따서 설립한 회사로, 온라인으로 베이컨 맛 조미료인 ‘베이컨 소금’을 출시한 것이 시초였다. 자본금은 데이브가 미국의 TV쇼인 ‘아메리카 퍼니스트 홈 비디오’에 응모한 자체제작 영상으로 받은 상금 5000달러였다고 하지만 현재 '아메리칸 드림'이라고 자부할 정도로 회사는 급성장했다. 베이컨맛이 나는 마요네즈나 팝콘, 드레싱 등은 이 회사의 간판 상품이다. 이 회사가 ‘온갖 것에 베이컨맛을 넣자’라는 개념은 식품에만 머물지 않는다. 홈페이지에는 베이컨향이 나는 립밤이나 봉투, 면도 크림 등이 소개돼 있다. 그런 회사가 이번에 베이컨 향기가 나는 붉은색 속옷을 출시했다. 장당 가격은 19.99달러(약 2만3000원). 주의사항으로는 날카로운 이빨을 가진 개를 기르고 있다면 주의하라는 것부터 집배원이나 사자 조련사와 같은 서커스 종사자 등의 직업을 가진 사람에게는 추천할 수 없다고 적혀 있다. 또한 곰이 있다고 생각되는 숲에 가지 말라는 문구도 있다. 베이컨 향기의 지속력은 세탁 횟수에 따라 다르지만 최소 6개월부터 1년까지. 주의사항은 향기가 없는 세제로 단독 세탁하는 것이다. 참고로 이 속옷의 개발에는 미국항공우주국(NASA)이 참여했다고 한다. 만일 속옷이 마음에 들지 않는다면 베이컨향이 베인 베개 커버도 있다. 가격은 12.99달러(약 1만5000원)로 더 저렴하다. 사진=제이앤디스/메트로 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

먼 우주에서 마치 지구를 향해 웃는 표정을 짓는 일명 '스마일 은하'가 공개됐다. 최근 미 항공우주국(NASA)의 찬드라 X선 센터는 머나먼 우주에서 영락없는 스마일 이모티콘 모습을 하고있는 은하단 사진을 공개했다. 지구에서 약 46억 광년 떨어진 곳에 위치한 사진 속 주인공은 ‘SDSS J1038+4849’로 불리는 은하단으로 눈처럼 보이는 두 빛은 실제 은하다. 놀라운 점은 각각 빛나는 두 은하가 시속 48만 km 속도로 서로에게 접근 중이라는 사실로 결국에는 충돌해 하나의 눈으로 합쳐진다. 특히 이 사진에서는 웃는 사람의 입꼬리처럼 올라간 모습이 눈에 띈다. 이 미소짓는 입모양은 강력한 '중력렌즈'(gravitational lensing) 현상 때문에 생긴 것이다. 이 현상은 두 은하 사이에 중력이 매우 강해 빛이 심하게 휘고 굴절되는 것을 말한다. 　 지금으로부터 정확히 100년 전 세계적인 물리학자 아인슈타인은 일반 상대성 이론에서 중력 렌즈 현상을 예언했다. 아인슈타인은 강한 중력은 빛까지 휘게 해서 렌즈 역할을 할 수 있다고 예언했고 실제로 몇 년 뒤 개기일식을 계기로 관찰된 바 있다. 　 중력 렌즈는 사물을 확대하는 점에서는 돋보기와 같지만, 빛을 한 점에 모으는 돋보기와는 달리 초점이 없기 때문에 빛이 한곳에 모이지 않고 여러 개의 상을 만든다. 은하단은 수백 개의 은하들이 모여 만드는 우주에서 가장 거대한 구조로, 주위의 시공간을 왜곡시켜 이같은 중력 렌즈 현상을 만들어내는 것이다. 이 사진은 NASA의 허블우주망원경과 찬드라 X선 우주망원경의 관측 이미지를 합쳐 제작됐다. 사진=NASA 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

이해할 수 없는 기괴한 행동으로 천문학자들의 관심을 한몸에 받고 있는 외계 별 ‘KIC 8462852’. 지구로부터 약 1400광년 거리에 있는 이 항성에 관한 최근 소식이 미국항공우주국(NASA)의 공식 웹사이트에 25일(현지시간) 소개됐다. 천문학자들은 지난 2011년과 2013년 케플러 우주망원경을 사용해 지구와 비슷한 크기의 외계행성을 찾는 ‘케플러 미션’ 도중 갑자기 극단적으로 어두워지는 특별한 이 별을 관측했다. 당시 이 외계 별은 평소의 80% 정도밖에 안 되는 밝기로 어두워졌고 이는 천문 관측 사상 처음 있는 일이었다. 이 때문에 연구자들은 이 별이 어두워지는 원인을 두고 ‘무언가’가 그앞을 가리고 있다고 추정했다. 우선 그럴듯한 설명으로 별 주위에는 가족 단위의 혜성이 무더기로 공전하고 있다는 가설이 지난 9월 연구논문으로 발표됐다. 이때 또 다른 원인으로 행성이나 소행성이 충돌로 생긴 많은 파편이 이 별 주위를 돌면서 가렸을 수도 있다는 이론도 제기됐다. 이에 대해 미국 아이오와주립대의 천체물리학자인 마시모 마렝고 박사팀은 스피처 우주망원경을 통해 얻게 된 자료를 사용해 앞서 나온 가설의 신빙성을 뒷받침했다. ‘천체물리학 저널 레터’(The Astrophysical Journal Letters) 최신호에 실린 이 연구논문에서 이 별을 더 자세히 알 수 있는 한 가지 방법은 적외선상의 빛으로 관측 연구하는 것이다. 참고로 케플러 망원경은 이 별을 가시광선 상에서 관측했다. 연구진에 따르면, 이 별을 가린 물체가 행성이나 소행성 사이 충돌로 발생한 파편이라면 별 주위에서 적외선이 초과하는 것이 감지돼야 한다. 먼지처럼 부스러진 미세한 암석은 적외선 파장에서 감지되기에 알맞은 온도를 갖고 있다고 연구진은 설명했다. 이번에 연구진은 적외선을 감지할 수 있는 스피처 우주망원경을 사용했다. 스피처 담당자 NASA 제트추진연구소(JPL)의 마이클 베르너 박사는 “스피처는 별 주위 먼지에서 적외선 방출을 감지하기 위해 노력했다”고 말했다. 하지만 스피처를 사용해도 별 주위 먼지에서 적외선이 초과하는 것을 감지하지는 못했다. 이는 행성이나 소행성 충돌로 생긴 암석이 아니라 온도가 낮은 혜성일 가능성이 크다는 것이다. 또 혜성은 공전 주기가 매우 길고 공전 궤도가 편심성이 크기 때문에 가능한 이론이라는 것이다. 즉 2011년 케플러 미션 당시 이 별의 빛을 가렸던 천체는 가족 단위의 혜성의 선두인 매우 큰 혜성일 수 있다. 이후 2013년에는 나머지 혜성 파편이 별빛을 다시 차단했다는 것이다. 이에 대해 마렝고 박사는 이 별의 사례를 확신하기 위해서는 추가 관측이 필요하다고 말한다. 그는 “KIC 8462852는 매우 이상한 별”이라면서 “이번 사례는 처음 펄서를 발견했을 때를 떠올린다”고 설명했다. 마렝고 박사가 처음 발견한 펄서는 그때까지 아무도 본 적이 없는 이상한 신호를 방출했다. 이 첫 신호를 발견했을 당시 ‘작은 초록외계인’(Little Green Men)이 보내는 신호라고 생각해서 ‘LGM-1’이라는 이름이 붙여졌다. 하지만 이 신호는 결국 펄서라는 천체가 방출하는 자연적인 현상으로 밝혀졌다. 마렝고 박사는 “우리는 아직 이 별 주위에서 무슨 일이 일어나고 있는지 알 수 없다”면서 “하지만 이는 이 별을 매우 흥미롭게 만드는 것”이라고 말했다. 사진=NASA/JPL-칼텍 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

수많은 '곰보자국'으로 가득찬 위성을 칼로 자를듯 뻗은 토성 고리의 모습이 카메라에 포착됐다. 지난 24일(현지시간) 미 항공우주국(NASA)은 토성탐사선 카시니호가 촬영한 위성 디오네와 토성 고리의 모습을 한장의 사진으로 공개했다. 사진 속 수많은 상처와 곰보자국으로 하얗게 색칠한 위성이 바로 디오네다. 1684년 천문학자 지오바니 카시니가 발견한 디오네(Dione)는 1,123㎞에 달하는 지름을 가지고 있으며 공전주기는 2.7일이다. 특히 2년 전 NASA 제트추진 연구소는 디오네 표면 아래에 거대한 바다가 숨겨져 있을 가능성을 언급해 관심을 모은 바 있다. 이 사진은 지난 8월 17일 카시니호가 디오네에 최근접하며 촬영한 '작품' 중 NASA가 뒤늦게 공개한 것이다. 당시 카시니호는 디오네에 474km 거리까지 최근접해 몇 m 크기의 물체까지 식별할 수 있는 최고 해상도 사진들을 지구로 전송했다. 이 과정을 통해 NASA는 디오네의 세세한 표면 특징 뿐 아니라 중력장(Gravity Field)에 관한 정보까지 얻을 수 있었다. 사진에도 드러나듯 디오네는 우리의 달처럼 수많은 크레이터의 천국인데 이는 소행성 등의 천체 충돌과 과거 얼음 화산의 활동으로 인한 것으로 추측된다. 디오네가 하얗게 빛나는 이유는 옆에 위치한 또다른 위성 엔셀라두스(Enceladus) 때문인데 이곳에서 날라온 미세 얼음입자가 이웃한 디오네의 표면을 덮어 ‘상처’ 난 곳에 연고를 바르듯 표면을 밝게 만든다. 이 사진이 촬영될 당시 카시니호와 디오네와의 거리는 7만 7000km(픽셀당 464m)다. 사진=NASA/JPL-Caltech/Space Science Institute　 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

이달 초 미국 항공우주국(NASA) 연구자들은 화성을 생명체가 살 수 없는 불모지로 만든 직접 원인이 태양이라는 충격적인 사실을 발표했다. NASA 연구진은 화성 대기 탐사선 ‘메이븐’이 보내온 자료를 분석한 결과 태양풍이 화성의 대기권을 사라지게 만들었다고 밝혔다. 물이 흐르고 산소가 풍부한 대기를 갖고 있던 화성에 어느 날 갑자기 강한 태양풍이 불어닥치면서 화성을 감싸고 있던 대기와 수분을 우주로 날려 보냈다는 설명이다. 화성은 태양풍으로부터 행성을 보호해 줄 수 있는 대기권이 사라지면서 대기의 이탈이 점점 심해져 지금은 지구의 0.6%에 불과하다. NASA는 이런 연구 결과를 세계적 과학저널 ‘사이언스’에 4편의 논문으로 발표했다. 생명체의 무한한 에너지원으로 알려진 태양이 단숨에 행성 하나를 황폐화시키는 파괴자로 바뀌는 이유는 뭘까. ●폭발하며 엑스선·고에너지 하전 입자 등 방출 지름 139만 2000㎞(지구의 109배), 무게 2×1030㎏(지구의 약 33만배), 지구와의 거리 1억 4960만㎞(광속으로 8분 19초). 태양은 5억 4000만년 전 지구상 생명체가 처음 나타난 뒤부터 무한 에너지원으로 역할을 하고 있다. 질량의 4분의3은 수소, 나머지 4분의1은 헬륨으로 이뤄진 태양은 끊임없는 핵융합 반응을 하며 에너지를 발산하고 있다. 1초 동안 수소 수백만t이 헬륨으로 바뀌는 핵융합 반응으로 만들어 내는 에너지는 500만t이 넘는다. 이는 인류가 탄생한 이후 사용한 에너지보다 많은 양이다. 이 과정에서 부수적으로 발생하는 것이 ‘태양 폭발’(태양 플레어)과 ‘태양풍’ 현상이다. 태양 폭발은 태양 표면에서 발생하는 거대한 폭발 현상으로 대량의 엑스선, 감마선, 고에너지 하전 입자 등을 방출한다. 고에너지 하전 입자가 지구에 도달할 경우 지구 자기장이 갑자기 불규칙하게 변하는 ‘자기폭풍’, 단파무선통신이 일시적으로 끊기는 ‘델린저’ 현상 등이 나타난다. 극지의 하늘을 아름답게 수놓는 오로라도 태양 폭발과 태양풍으로 인해 발생하는 현상이다. 태양풍은 태양에서 불어오는 바람으로 태양 폭발로 인해 발생하기도 하지만 태양 흑점 주변에 강한 자기장이 형성되면서 만들어지는 경우가 더 많다. 태양풍은 다양한 전자파와 자기장파, 미립자를 포함하고 있는데 초당 100만t 가까이 방출되며 초속 200~750㎞ 속도로 지구로 날아온다. 태양풍은 지구 자기장과 대기권의 영향으로 대부분 소멸하지만, 일부 플라스마 입자는 지구 전리층에 강한 영향을 미쳐 일시적인 지자기 변동을 일으키면서 발전소나 변전소 같은 전력시설에 영향을 주기도 한다. 실제로 1859년에는 역대 최악의 태양풍이 발생해 전 세계에서 오로라 현상이 발생하고 유럽과 북미 도심 지역에서 전신 시스템이 마비되고 전신선이 폭발해 전신국에 화재가 발생하는 한편 나침반들이 오작동하기도 했다. 다양한 통신망과 전력망으로 이뤄진 요즘, 강력한 태양풍은 전력 공급망을 파괴하고 각종 통신망을 무력화할 뿐 아니라 위성의 GPS 시스템에도 영향을 미쳐 선박이나 비행기 운행을 어렵게 만들 수도 있다. ●지구는 대기권·지자기장이 보호막 태양 폭발이나 태양풍은 화성이나 달 등 우주 탐사를 계획할 때도 필수적으로 고려해야 할 대상이다. 우주에서는 지구의 대기권처럼 태양풍을 막아 줄 수 있는 보호막이 없기 때문에 자칫 치사량의 우주방사선과 전자파에 노출될 수 있기 때문이다. 우주 과학자들은 태양 폭발 관측으로부터 대피호로 피할 때까지 우주인에게 주어진 시간은 15분 정도에 불과하다는 계산을 내놓기도 했다. 지구는 대기권과 지자기장의 보호 덕분에 화성처럼 대기나 물이 사라질 가능성은 매우 희박하다. 그러나 거대한 태양 폭발로 인한 전자기기 오작동 등 대규모 혼란이 발생할 가능성은 상존하고 있다. 그래서 세계 각국 과학자들은 태양 폭발을 예의 주시하고 있다. 우리나라 국립전파연구원도 NASA와 협력해 태양흑점 폭발 등 태양 활동 감시와 이에 따른 예보 서비스를 제공하고 있다. 지난 18일부터는 태양 활동으로 인해 발생하는 우주방사선의 노출량을 확인할 수 있는 ‘항공 우주방사선 예측 시스템’을 개발해 홈페이지(www.spaceweather.go.kr)에서 제공하고 있다. 홈페이지에서 비행기 편명과 탑승 날짜 등을 입력하면 실시간으로 해당 항공기의 우주방사선 노출량을 확인할 수 있다. 국립전파연구원 우주전파센터 관계자는 “우주방사선은 태양 활동 등으로 인해 우주에서 유입되는 방사선”이라며 “95% 이상이 지표면에 도달하기 전에 지구 대기에 반사되기 때문에 일반인들이 우주방사선 영향을 직접 받을 가능성은 매우 낮다”고 말했다. 이어 “비행기를 자주 타는 승무원의 경우 우주방사선에 직접 노출될 가능성이 높기 때문에 이번 서비스를 통해 개인별 연간 누적 방사선량 관리를 할 수 있도록 한 것”이라고 설명했다. 비행기 승무원들의 경우 우리나라는 우주방사선 허용량을 5년 누적 100mSv(밀리시버트)로 규정하고 있다. 국내 항공승무원의 연간 평균 방사선량은 2.28~2.96mSv 수준으로 알려져 있다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

수성에도 유성우 현상이 나타날 수 있다는 새로운 연구결과가 발표됐다고 우주전문 웹사이트인 스페이스닷컴이 23일(현지시간) 보도했다. 예컨대, 단주기 혜성인 엥케가 주기적으로 뿌리는 우주먼지나 부스러기들이 수성의 빈약한 대기와 마찰을 일으키면 유성우가 될 수 있다는 것이다. 지구는 해마다 몇 차례의 유성우 현상을 맞는다. 태양을 공전하는 혜성들이 뿌리고 간 먼지나 부스러기들이 있는 곳을 지구가 지날 때, 이 물질들이 지구 중력에 잡혀 대기 속으로 낙하하면서 수많은 유성이 되어 떨어지는 현상을 유성우라 한다. 연구진은 1년 전 사이딩 스프링 혜성이 화성을 스쳐지날 때도 그러한 유성우가 화성에 한바탕 쏟아졌을 거라고 추정하고 있다. 지구와 화성의 대기를 비교할 때 수성의 대기는 빈약하기 짝이 없는 것으로, 주로 수성 표면에서 방출된 물질들과 태양풍으로 이루어진 원자 알갱이 구름에 지나지 않는다. 수성의 유성우 현상이라는 새로운 발견은 과학자들이 엷은 수성 대기에서 기묘한 칼슘 패턴을 발견함으로써 이루어진 것이다. 미항공우주국(NASA)의 메신저(MESSENGER) 수성 탐사선이 보내온 관측 데이터를 자료로 한 연구에서 과학자들은 수성 지표 가까이에 있는 칼슘이 수성의 공전주기에 따라 규칙적인 변화를 보인다는 사실을 발견했다. 다시 말해, 수성이 태양에 가장 가까울 때, 곧 근일점에서는 칼슘의 양이 최고치에 달한다는 것을 알 수 있었다. 이 같은 놀라운 현상은 수성이 근일점에 이르기 직전에 나타나는데, 이는 수성이 태양 가까이에 있는 우주 먼지 속을 지날 때 예외없이 나타나는 현상으로, 이것이 바로 엥케 혜성이 뿌리고 간 혜성 찌꺼기인 것이다. 엥케 혜성은 주기가 3.3년으로, 단주기 혜성 중에서도 가장 짧은 주기를 가진 혜성이다. 따라서 태양 에너지를 듬뿍 받는 이 혜성은 이미 천년 이상 태양 주위를 돌면서 짙은 먼지 띠를 형성한 것으로 과학자들은 생각하고 있다. 그러나 시기에 관한 퍼즐은 여전히 풀리지 않고 있었다. 연구진은 처음에 혜성 먼지가 수성 표면의 칼슘 입자들에 부딪쳐 공중으로 비산시킨 것으로 생각했다. 하지만 칼슘의 양은 엥케 혜성이 수성에 가장 가까이 접근하기 몇 주 전에 최고치에서 곤두박질한다. 연구자들은 엥케 혜성의 궤도를 수만년에 걸쳐 모델링한 결과, 혜성의 먼지 띠가 궤도상에 넓게 퍼져 있음을 알아냈다. 이 먼지 띠가 오랜 기간 햇빛에 의해 조금씩 밀려나 결과적으로 먼지 띠의 궤도가 크게 바뀌어졌고, 칼슘이 실제로 최고치를 보이는 지점에까지 먼지 띠가 밀려난 것으로 밝혀졌다. 비교적 최근에 생긴 크고 젊은 알갱이들은 아직 작은 알갱이들이 있는 자리에까지 밀려오지는 않았다. 모델이 보여주는 바에 따르면, 엥케가 1만년에서 2만년 전 사이에 뿜어낸 크기 1mm 정도의 알갱이들은 수성의 칼슘 양이 최고치에 이를 때 수성 표면을 치는 것으로 나타나고 있다. 이번 연구결과는 지난 10월 미국 메릴랜드 주에서 열린 미국천문학회 행성과학 연례회의에서 발표되었다. 이 연구에 참여한 과학자들은 북아일랜드 아마 관측소의 아포스톨로스 크리스토 박사와 미국 나사 고다드 우주비행센터의 로즈메리 킬렌 박사 등이다. 논문은 9월 28일자 미국 지구물리학 리서치 레터 지에 게재되었다. 이광식 통신원 joand999@naver.com

할리우드 영화로도 주목받고 있는 화성이 언젠가는 토성처럼 그럴듯한 고리를 가진 행성이 될 것 같다.최근 미국 캘리포니아대학교 버클리캠퍼스 연구팀은 화성의 위성인 포보스가 부서지면서 생긴 파편들이 2000만 년 이후 화성의 고리가 될 것이라는 연구결과를 발표했다. 우리에게 널리 알려져 있지는 않지만 화성은 2개의 초미니 달을 가지고 있다. 울퉁불퉁 감자모양을 닮은 두 달의 이름은 각각 지름 27km의 포보스(Phobos)와 16km의 데이모스(Deimos). 이중 연구팀이 주목한 것은 바로 포보스다. 지난 1877년 미국 천문학자 아사프 홀에 의해 발견된 포보스는 생김새와 크기 모두 볼품없지만 풀리지 않는 미스터리를 갖고있는 위성이다. 포보스는 화성 표면에서 불과 6000km 떨어진 곳을 돌고 있는데 이는 태양계 내 행성과 위성 거리 중 가장 가깝다. 우리 지구와 달의 거리가 보통 38만 ㎞에 달하는 것과 비교해보면 얼마나 가까운 지 알 수 있는 대목. 더욱 특이한 것은 포보스가 원래는 소행성일 가능성이 높다는 점이다. 최초 태양계를 떠돌던 소행성이 화성의 중력에 포획돼 달이 됐다는 가설이다. 이처럼 화성과 딱 붙어있는 특징 때문에 포보스가 100년 마다 1m씩 가까워져 결국 수천만 년이 지나면 충돌해 사라질 것이라는 것이 기존의 추측이었다. 이달초 미 항공우주국(NASA) 연구팀은 컴퓨터 시뮬레이션을 통해 포보스가 당초 예측보다 짧은 수백만 년 안에 갈가리 찢겨지고 일부 파편은 화성으로 떨어져 사라질 것이라고 전망한 바 있다. 연구를 이끈 벤자민 블랙 박사는 "시뮬레이션 결과 포보스는 2000만~4000만년 사이에 갈가리 찢겨지고 일부 파편은 화성 주위의 고리를 형성할 것" 이라면서 "초기에 고리 밀도는 오늘날의 토성과 비슷한 수준으로 최대 1억년은 지속될 수 있을 것" 이라고 전망했다.　 한편 포보스와 데이모스 이름은 그리스 신화에서 따왔다. 아레스와 아프로디테 사이에서 태어난 쌍둥이 형제인 포보스는 ‘공포’를, 데이모스는 ‘패배’를 뜻한다. 이 때문에 전문가들은 사라질 운명인 포보스가 딱맞는 이름을 갖고 있다고도 평한다.　 박종익 기자 pji@seoul.co.kr