지구의 물이 어디서 기원했는지는 아직도 큰 논란거리이다. 일부 학자들은 혜성에서 주로 기원했다고 믿고 있지만, 다른 과학자들은 지구 내부에서 나왔다고 주장하고 있다. 어느 쪽이든, 태양계에서 지구 말고도 다른 내행성 역시 초기에는 상당한 양의 물을 가지고 있을 가능성이 있다. 지구의 이웃 행성인 화성의 경우가 대표적인데, 현재까지의 연구 결과들은 화성 역사의 초기에는 지구처럼 바다가 있었다는 사실을 알려주고 있다. 그러나 화성은 크기가 작은 탓에, 지구처럼 강한 중력과 자기장을 가지지 못했다. 따라서 화성이 가졌던 물의 상당량은 우주로 빠져나간 것으로 생각된다. 하지만 일부는 얼음의 형태로 남아서 화성의 양극 지방에 남아있다. 과학자들은 지구에 막대한 지하수가 존재하듯이 화성에 땅밑에도 아직 많은 양의 물이 얼음의 형태로 남아있을 것으로 추정하고 있다. 하지만 구체적으로 양과 분포에 대해서는 잘 몰랐다. 덴마크 코펜하겐 대학의 닐 보어 연구소(Niels Bohr Institute)의 나나 칼손(Nanna Bjørnholt Karlsson)을 비롯한 과학자들은 미국 항공우주국(NASA)의 화성 관측 우주선인 MRO(Mars Reconnaissance Orbiter)의 레이더 관측 결과를 분석했다. 이 레이더는 지표를 뚫고 그 아래 있는 물질의 구성 성분을 관측할 수 있다. 그 결과 예상했던 대로 화성의 지하에는 많은 양의 얼음이 존재하고 있었다. 이번에 발견된 얼음은 화성 전체에 넓게 퍼져있기보다는 지하 빙하의 형태로 주로 30~50도 정도 중위도 지역에 집중되어 있었다. 그 양은 모두 1,500억㎦에 달해 화성 전체를 1.1m 두께의 얼음으로 덮을 수 있을 정도였다. 과학자들은 이번에 발견된 빙하가 과거 화성이 따뜻했던 시절 존재했던 물의 극히 일부라고 생각하고 있다. 관측 기기의 한계로 인해서 깊은 장소에 숨어 있는 얼음과 물은 발견을 할 수 없기 때문이다. 오래전 화성이 지금처럼 추워지면서 액체 상태의 물은 얼어붙어 거대한 빙하를 형성했다. 그리고 세월이 흐르면서 그 위에 먼지와 모래가 덮이면서 이 빙하들은 땅 밑에 갇혀버렸다. 미래 화성 탐사의 목표는 바로 이런 고대 빙하가 될 가능성이 높다. 여기에는 오래전 화성에서 무슨 일이 발생했는지 알려주는 정보가 간직되어 있기 때문이다. 지구에서처럼 빙하는 과거를 알려주는 타임캡슐의 역할을 할 수 있다. 또 미래 화성 유인 탐사에서 필요한 물을 여기서 공급할 수 있을지도 모른다. 미래 화성 개척에 필요한 귀중한 자원이 화성 땅 밑에 잠자고 있는 셈이다. 고든 정 통신원 jjy0501@naver.com

100억 년에 걸친 우리은하의 진화과정을 자세히 추적한 연구결과가 발표됐다. 　 최근 미 텍사스 A&M 대학 등의 연구결과에 따르면, 약 100억 년 전 우리은하와 같은 은하들은 '별들의 베이비붐 시대'를 맞았다고 한다. 당시 은하들은 지금의 은하들에 비해 거의 30배나 빠른 놀라운 별 생성 속도를 기록했다고 천문학자들은 믿고 있다. 우리 태양은 그 '파티'에 늦게 도착한 손님으로 거의 50억 년이나 지난 뒤에야 태어나 우리은하의 늦둥이인 셈이다. 하지만 그 덕분에 생명체가 서식할 수 있는 지구와 같은 행성들을 잉태할 수 있었다고 과학자들은 생각하고 있다. 수소와 헬륨보다 무거운 원소들은 별들이 폭발적으로 생성될 초기 은하 시대보다는 1세대 별들이 생애를 마친 이후에 보다 풍부하게 존재했고, 이 물질들을 재료삼아 지구와 같은 생명체 서식이 가능한 행성들이 만들어질 수 있었기 때문이다. 우리은하의 태동기와 각 단계별 성장 모습을 지금 우리가 직접 볼 수는 없지만, 천문학자들은 그것들을 추적해 볼 수 있는 방법을 고안해냈다. 그것은 우리은하와 덩치가 비슷한 은하들을 우주 속에서 찾아내는 것인데, 100억 광년 밖에서 찾아낸 그런 은하의 모습은 빛이 100억 년 전에 그 은하에서 출발해 우리에게 도착한 것이므로, 바로 우리은하의 100억 년 전 모습과 다를 게 없기 때문이다. 우주에서는 공간이 바로 시간인 만큼 각 거리에 있는 은하들은 바로 그만큼 오랜 우리은하의 옛 모습인 것이다. 천문학자들은 100억 년에 걸친 우리은하의 진화과정을 추적하기 위해 우리은하와 비슷한 덩치의 은하들을 찾아내 거의 2,000컷의 은하사진들을 수집해 앨범을 만들었다. 이 새로운 은하 호구조사는 은하들이 100억 년 에 걸쳐 어떻게 오늘날 우리은하와 같은 장대한 나선은하로 진화하는가를 한 눈에 보여준다. 이 은하들의 호구조사에는 미항공우주국(NASA)의 허블 망원경과 스피츠 우주망원경, 허셜 우주망원경 그리고 지상 망원경들이 동원된 가운데, 자외선에서부터 원적외선에 이르는 다양한 파장의 전자기파 영역에서 조사가 이루어졌다. 논문 주저자 텍사스 A&M 대학 케이시 파포비치 교수는 “이 조사에서 우리은하의 과거 모습을 뚜렷이 볼 수 있었다”면서 “이 은하들은 지난 100억 년간 별들의 수가 10배 이상 불어나는 엄청난 변화를 겪었는데, 이는 우리의 예상치와 맞아 떨어졌다”고 밝혔다. 이어 “은하들의 별 인구 증가는 은하 초반 50억년 동안에 거의 다 이루어진다는 사실이 확인됐다"고 덧붙였다. 이 새로운 연구결과는 우리은하와 같은 은하는 초기에 작은 별들의 집단에서 시작되었다고 하는 이전의 연구를 확인해주는 것이다. 은하들은 엄청난 양의 가스를 모아들여 별들을 생성하는데, 이번 연구는 별의 생성과 성간물질 간의 연관관계를 뚜렷이 보여주고 있다. 성간물질이 소진되고 나면 별들의 생성 속도도 낮아지며, 따라서 은하의 성장세도 감소하게 된다. 파포비치 교수는 “우리은하 같은 은하의 과거 별 생성 속도를 계산해서 모두 합하고, 현재의 별 총수를 조사해 비교해보면 그 수치가 거의 맞아 떨어지고 있다” 면서 "이번 연구성과는 우리은하와 비슷한 평균은하의 진화과정을 비교적 자세히 밝혀낸 것"이라고 말했다. 이광식 통신원 joand999@naver.com　

"향후 10년 내에 외계 생명체의 징후를 찾을 수 있을 것이다" 미 항공우주국(NASA)의 수석 과학자 엘런 스토펀이 멀지 않은 미래에 인류 역사의 획을 그을 외계 생명체의 존재를 찾을 수 있을 것이라고 밝혀 관심을 끌고있다. 지난 7일(현지시간) 스토펀 박사는 미 워싱턴에서 열린 토론회에서 "오는 2025년 내에 외계 생명체의 징후를, 20-30년 내에는 확실한 증거를 찾을 수 있을 것" 이라고 주장했다. 스토펀 박사의 이같은 주장이 새삼스러운 것은 아니다. 지난해 NASA의 책임자 찰스 볼든 국장 역시 "20년 내에 태양계 밖에서 외계 생명체를 발견할 수 있을 것"이라는 주장을 펼친 바 있기 때문이다. 스토펀 박사는 "우주의 어느 곳을 조사해야 하는지, 어떤 방식으로 할지 알고 있다" 면서 "우리는 기술을 가지고 있으며 확실한 길로 가고 있다" 고 밝혔다. 함께 토론회에 참석한 NASA의 전직 우주비행사 존 그룬스펠드도 스토펀 박사의 주장을 거들고 나섰다. 그룬스펠드는 "우리 태양계 안에서든 밖에서든 외계 생명체의 징후를 곧 찾을 수 있을 것" 이라면서 "한 세대 정도면 우리 태양계 안의 행성과 위성을 다 조사할 수 있을 것 같다"고 말했다. 이날 토론회 패널로 참석한 과학자들이 주목한 태양계 내 천체만 해도 생각 외로 많다. 대표적으로 목성의 위성 유로파와 가니메데, 토성의 위성 엔셀라두스가 그 예. 이들 위성 표면 아래에는 거대한 바다가 숨어있을 것이라고 추측되고 있다. 스토펀 박사는 그러나 "우리가 말하는 외계 생명체는 작은 녹색 맨(green men)이 아니라 '미생물'을 말하는 것" 이라며 영화같은 상상력에 대해서는 선을 그었다. 이날 토론회에 참석한 과학자들은 모두 외계 생명체는 발견 시기가 문제일 뿐 확실히 존재한다고 입을 모았다. NASA측이 이같은 토론회를 마련한 것은 역시 '돈 문제'와 관련이 깊다. NASA 측은 유인 화성 탐사 프로젝트를 비롯해 오는 2018년 까지 총 88억 달러(약 9조 6000억원)가 투입되는 제임스 웹 우주망원경(JWST)을, 2022년 까지 21억 달러(2조 3000억원)의 유로파 탐사 계획도 잡고 있어 우주에 뿌릴 돈이 줄줄이 대기 중이다. 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

이보다 아름다운 태양 이미지는 없을 듯하다. 미국항공우주국(NASA)의 태양활동관측위성(SDO)가 지난 5년간에 걸쳐 촬영한 태양의 모습을 독일의 한 영상 제작자가 아름답게 표현해 주목받고 있다. 독일 퀠른의 영상 제작자인 미하엘 쾨니히는 2011년부터 2015년까지 SDO가 관측한 데이터에서 태양의 아름다운 모습을 선정해 하나의 영상으로 제작했다. 지난 5년간 태양에서 일어난 사건 중 하이라이트만 뽑아 단 4분으로 편집한 것. 영상은 동영상 공유 사이트 비메오에 ‘SUN’(태양)이라는 매우 간단한 제목으로 6일 공개됐다. 이를 보면, 그동안 태양 표면에 일어난 사건을 차례로 볼 수 있는데 태양 표면에서 뾰족하게 튀어나오는 ‘스피큘’부터 다량의 에너지를 방출하는 ‘플레어’, 덩굴손이나 뱀처럼 길게 뻗어 나오는 ‘필라멘트’까지 태양의 전반적인 광경을 볼 수 있다. 영상의 하이라이트 장면은 바로 태양 표면에서 엄청나게 크고 밝은 필라멘트가 뿜어져 나오는 모습. 이는 홍염이라고도 불린다. 또 다른 환상적인 장면은 태양 표면에서 자기장이 활동적인 밝은 영역으로 마치 혼돈 상태를 보는 듯하다. 이뿐만이 아니라 영상은 지구나 금성, 달이 태양을 통과해 지나가는 모습도 볼 수 있다. 러브조이라는 이름의 혜성도 태양을 통과하는 데 이 사건은 지난 2011년 12월 일어난 것이다.이 밖에도 태양 표면에서는 필라멘트 밑으로 비처럼 내리는 코로나 물질도 볼 수 있다. 이 때문에 이런 현상은 ‘코로나 비’로 불리는 데 태양 코로나 근처에 있는 플라스마가 식으면 다시 태양 표면으로 떨어지는 것이다. 태양 표면에서 엄청난 양의 에너지를 분출하는 태양 플레어와 코로나 질량 방출(CME)도 볼 수 있다. 영상 속 CME는 거대한 파도처럼 보인다. 이는 지구 궤도 상에 있는 위성이나 지구 상의 전자 장비에 위협이 될 수 있다. 이 모든 현상을 하나의 아름다운 영상으로 표현한 쾨니히는 “이는 극자외선 상에 있는 이미지를 4K 풀 디스크의 화질로 만든 영상”이라고 설명했다. 사진=NASA/미하엘 쾨니히영상=비메오(https://vimeo.com/124139626) 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

이보다 아름다운 태양 이미지는 없을 듯하다. 미국항공우주국(NASA)의 태양활동관측위성(SDO)가 지난 5년간에 걸쳐 촬영한 태양의 모습을 독일의 한 영상 제작자가 아름답게 표현해 주목받고 있다. 독일 퀠른의 영상 제작자인 미하엘 쾨니히는 2011년부터 2015년까지 SDO가 관측한 데이터에서 태양의 아름다운 모습을 선정해 하나의 영상으로 제작했다. 지난 5년간 태양에서 일어난 사건 중 하이라이트만 뽑아 단 4분으로 편집한 것. 영상은 동영상 공유 사이트 비메오에 ‘SUN’(태양)이라는 매우 간단한 제목으로 6일 공개됐다. 이를 보면, 그동안 태양 표면에 일어난 사건을 차례로 볼 수 있는데 태양 표면에서 뾰족하게 튀어나오는 ‘스피큘’부터 다량의 에너지를 방출하는 ‘플레어’, 덩굴손이나 뱀처럼 길게 뻗어 나오는 ‘필라멘트’까지 태양의 전반적인 광경을 볼 수 있다. 영상의 하이라이트 장면은 바로 태양 표면에서 엄청나게 크고 밝은 필라멘트가 뿜어져 나오는 모습. 이는 홍염이라고도 불린다. 또 다른 환상적인 장면은 태양 표면에서 자기장이 활동적인 밝은 영역으로 마치 혼돈 상태를 보는 듯하다. 이뿐만이 아니라 영상은 지구나 금성, 달이 태양을 통과해 지나가는 모습도 볼 수 있다. 러브조이라는 이름의 혜성도 태양을 통과하는 데 이 사건은 지난 2011년 12월 일어난 것이다.이 밖에도 태양 표면에서는 필라멘트 밑으로 비처럼 내리는 코로나 물질도 볼 수 있다. 이 때문에 이런 현상은 ‘코로나 비’로 불리는 데 태양 코로나 근처에 있는 플라스마가 식으면 다시 태양 표면으로 떨어지는 것이다. 태양 표면에서 엄청난 양의 에너지를 분출하는 태양 플레어와 코로나 질량 방출(CME)도 볼 수 있다. 영상 속 CME는 거대한 파도처럼 보인다. 이는 지구 궤도 상에 있는 위성이나 지구 상의 전자 장비에 위협이 될 수 있다. 이 모든 현상을 하나의 아름다운 영상으로 표현한 쾨니히는 “이는 극자외선 상에 있는 이미지를 4K 풀 디스크의 화질로 만든 영상”이라고 설명했다. 사진=NASA/미하엘 쾨니히영상=비메오(https://vimeo.com/124139626) 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

지구를 향해 날아오는 소행성을 파괴해 지구를 구하는 SF 영화 속 '주인공'이 현실로 등장할 모양이다. 최근 미 항공우주국(NASA)과 유럽우주기구(ESA)가 공동으로 힘을 합쳐 지구를 위협하는 소행성을 파괴해 인류를 구하는 AIDA(Asteroid Impact & Deflection Assessment) 계획을 밝혀 관심을 끌고있다. 마치 '지구 방위대'의 실제 주인공이 연상되는 이 프로젝트는 영화처럼 지구와 충돌 위험이 있는 소행성을 산산조각내는 것이 아닌 충격을 가해 그 궤도를 일부 바꿔 위험을 사전에 제거하는 방식이다. 실제 지구로 날아오는 소행성의 위협은 비현실적인 소설이 아니다. NASA가 파악해 공개한 ‘잠재적 위험 소행성’(potentially hazardous asteroids·PHAs)은 1400개. 특히 지난해 NASA의 우주비행사 출신 에드 루 박사 등이 참여해 만든 비영리단체 ‘B612 파운데이션’은 지난 2000년 부터 2013년 사이 무려 26번이나 작은 도시 하나를 날려 버릴만한 소행성이 지구에 떨어졌다고 발표해 세상을 깜짝 놀라게 한 바 있다. 이중에는 지난 2013년 세상을 떠들썩 하게 만든 러시아 첼랴빈스크에 떨어진 소행성도 포함됐으며 대부분 태평양과 인도양 등 바다에 떨어졌다. 　　 이번에 두 우주기구가 발표한 계획은 구체적이다. 테스트 대상에 오른 소행성은 지름 170m의 디디문(Didymoon). 오는 2022년 지구에서 1100만 km 까지 접근할 예정인 디디문은 그 거리 때문에 인류에 피해를 줄 가능성은 없지만 테스트에 최적이라는 것이 두 우주기구의 설명. 먼저 시작은 ESA가 먼저한다. ESA 측은 오는 2020년 탐사선 AIM(Asteroid Impact Mission)을 디디문으로 발사해 1년 동안 이 소행성의 지도 작성, 표면 조사 등 충돌에 필요한 모든 데이터를 수집한다. 이후 임무는 NASA가 맡는다. 이듬해 NASA는 우주선 DART(Double Asteroid Redirection Test)를 발사해 시속 2만 km 속도로 날아가 디디문의 궤도를 수정할 만한 최적의 지점과 충돌한다. 만약 테스트가 성공적으로 끝나면 향후 이 방식으로 지구를 위협할 소행성을 사전에 막아낼 수 있을 것이라는 것이 양대 우주기구의 설명이다. ESA 측은 "이번 공동 프로젝트는 소행성으로부터 지구를 지킬 가장 효과적인 행성 방위 계획의 일부가 될 것" 이라면서 "향후 심우주 탐사를 위한 기술 개발에도 큰 도움을 줄 수 있을 것" 이라고 밝혔다.　 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

지구를 향해 날아오는 소행성을 파괴해 지구를 구하는 SF 영화 속 '주인공'이 현실로 등장할 모양이다. 최근 미 항공우주국(NASA)과 유럽우주기구(ESA)가 공동으로 힘을 합쳐 지구를 위협하는 소행성을 파괴해 인류를 구하는 AIDA(Asteroid Impact & Deflection Assessment) 계획을 밝혀 관심을 끌고있다. 마치 '지구 방위대'의 실제 주인공이 연상되는 이 프로젝트는 영화처럼 지구와 충돌 위험이 있는 소행성을 산산조각내는 것이 아닌 충격을 가해 그 궤도를 일부 바꿔 위험을 사전에 제거하는 방식이다. 실제 지구로 날아오는 소행성의 위협은 비현실적인 소설이 아니다. NASA가 파악해 공개한 ‘잠재적 위험 소행성’(potentially hazardous asteroids·PHAs)은 1400개. 특히 지난해 NASA의 우주비행사 출신 에드 루 박사 등이 참여해 만든 비영리단체 ‘B612 파운데이션’은 지난 2000년 부터 2013년 사이 무려 26번이나 작은 도시 하나를 날려 버릴만한 소행성이 지구에 떨어졌다고 발표해 세상을 깜짝 놀라게 한 바 있다. 이중에는 지난 2013년 세상을 떠들썩 하게 만든 러시아 첼랴빈스크에 떨어진 소행성도 포함됐으며 대부분 태평양과 인도양 등 바다에 떨어졌다. 　　 이번에 두 우주기구가 발표한 계획은 구체적이다. 테스트 대상에 오른 소행성은 지름 170m의 디디문(Didymoon). 오는 2022년 지구에서 1100만 km 까지 접근할 예정인 디디문은 그 거리 때문에 인류에 피해를 줄 가능성은 없지만 테스트에 최적이라는 것이 두 우주기구의 설명. 먼저 시작은 ESA가 먼저한다. ESA 측은 오는 2020년 탐사선 AIM(Asteroid Impact Mission)을 디디문으로 발사해 1년 동안 이 소행성의 지도 작성, 표면 조사 등 충돌에 필요한 모든 데이터를 수집한다. 이후 임무는 NASA가 맡는다. 이듬해 NASA는 우주선 DART(Double Asteroid Redirection Test)를 발사해 시속 2만 km 속도로 날아가 디디문의 궤도를 수정할 만한 최적의 지점과 충돌한다. 만약 테스트가 성공적으로 끝나면 향후 이 방식으로 지구를 위협할 소행성을 사전에 막아낼 수 있을 것이라는 것이 양대 우주기구의 설명이다. ESA 측은 "이번 공동 프로젝트는 소행성으로부터 지구를 지킬 가장 효과적인 행성 방위 계획의 일부가 될 것" 이라면서 "향후 심우주 탐사를 위한 기술 개발에도 큰 도움을 줄 수 있을 것" 이라고 밝혔다.　 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

"향후 10년 내에 외계 생명체의 징후를 찾을 수 있을 것이다" 미 항공우주국(NASA)의 수석 과학자 엘런 스토펀이 멀지 않은 미래에 인류 역사의 획을 그을 외계 생명체의 존재를 찾을 수 있을 것이라고 밝혀 관심을 끌고있다. 지난 7일(현지시간) 스토펀 박사는 미 워싱턴에서 열린 토론회에서 "오는 2025년 내에 외계 생명체의 징후를, 20-30년 내에는 확실한 증거를 찾을 수 있을 것" 이라고 주장했다. 스토펀 박사의 이같은 주장이 새삼스러운 것은 아니다. 지난해 NASA의 책임자 찰스 볼든 국장 역시 "20년 내에 태양계 밖에서 외계 생명체를 발견할 수 있을 것"이라는 주장을 펼친 바 있기 때문이다. 스토펀 박사는 "우주의 어느 곳을 조사해야 하는지, 어떤 방식으로 할지 알고 있다" 면서 "우리는 기술을 가지고 있으며 확실한 길로 가고 있다" 고 밝혔다. 함께 토론회에 참석한 NASA의 전직 우주비행사 존 그룬스펠드도 스토펀 박사의 주장을 거들고 나섰다. 그룬스펠드는 "우리 태양계 안에서든 밖에서든 외계 생명체의 징후를 곧 찾을 수 있을 것" 이라면서 "한 세대 정도면 우리 태양계 안의 행성과 위성을 다 조사할 수 있을 것 같다"고 말했다. 이날 토론회 패널로 참석한 과학자들이 주목한 태양계 내 천체만 해도 생각 외로 많다. 대표적으로 목성의 위성 유로파와 가니메데, 토성의 위성 엔셀라두스가 그 예. 이들 위성 표면 아래에는 거대한 바다가 숨어있을 것이라고 추측되고 있다. 스토펀 박사는 그러나 "우리가 말하는 외계 생명체는 작은 녹색 맨(green men)이 아니라 '미생물'을 말하는 것" 이라며 영화같은 상상력에 대해서는 선을 그었다. 이날 토론회에 참석한 과학자들은 모두 외계 생명체는 발견 시기가 문제일 뿐 확실히 존재한다고 입을 모았다. NASA측이 이같은 토론회를 마련한 것은 역시 '돈 문제'와 관련이 깊다. NASA 측은 유인 화성 탐사 프로젝트를 비롯해 오는 2018년 까지 총 88억 달러(약 9조 6000억원)가 투입되는 제임스 웹 우주망원경(JWST)을, 2022년 까지 21억 달러(2조 3000억원)의 유로파 탐사 계획도 잡고 있어 우주에 뿌릴 돈이 줄줄이 대기 중이다. 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

바람을 받아 항해하는 범선처럼 우주선도 태양광을 받아 추진력을 얻을 수 있다. 태양 에너지를 반사해 추진력을 얻는 '솔라 세일'(Solar Sail)을 사용하면 된다. 태양 에너지는 끊임없이 공급되기 때문에 솔라 세일을 이용하면 연료 없이 장거리 우주여행에 필요한 속도를 얻을 수 있다는 장점이 있다. 단점은 약간의 추진력을 얻기 위해서 거대한 솔라 세일이 필요하다는 것이다. 지구 궤도 근방에서 가로세로 1km에 달하는 대형 솔라 세일을 이용해도 추진력은 9N(뉴턴)에 불과하다. 따라서 아주 크고 가벼운 솔라 세일을 장기간 펼쳐야 충분한 속도를 얻을 수 있다는 것이 큰 단점이다. 이런 이유로 아직 솔라 세일은 널리 사용되지 못하고 있다. 하지만 미국, 유럽, 일본 등 주요 우주 선진국들은 차세대 경량 신소재를 이용하여 솔라 세일의 구상을 현실로 옮기고 있다. 이미 일본은 금성 탐사선인 '이카로스'(IKAROS: Interplanetary Kite-craft Accelerated by Radiation Of the Sun)에서 솔라 세일을 사용했다. 이는 솔라 세일을 행성 간 여행에 사용한 첫 번째 사례로 기록되었다. 미국 항공우주국(NASA)은 솔라 세일의 상용화란 측면에서 일본보다 뒤졌지만, 새롭게 만회할 기회를 엿보고 있다. 2008년 NASA는 '나노세일-D'(NanoSail-D)라는 실험용 솔라 세일을 저지구궤도(LEO)에 올려보내기 위해 발사했으나 실패했다. 2010년에 이르러 나노세일-D2가 발사되어 마침내 궤도에 진입했는데, 이는 NASA가 성공한 첫 솔라 세일이었다. 나노세일은 10X10X30cm에 불과한 작은 위성에 탑재되었는데, 펼쳐지면 크기는 10 제곱미터에 달한다. 이 나노세일은 240일간 궤도에서 성공적으로 테스트 되었다. NASA는 2018년 회심의 대작인 오리온 우주선을 차세대 거대 로켓인 SLS(Space Launch System)에 탑재해 발사할 예정이다. 오리온 우주선은 달을 한 바퀴 선회한 후 지구로 귀환하게 되는데, SLS가 아주 강력한 로켓이기 때문에 사실은 더 많은 화물을 실을 수 있다. NASA는 SLS의 자투리 공간에 11개의 작은 미니 우주선을 탑재한다는 계획을 세우고 있다. 그리고 그중 2개에 솔라 세일을 적용할 예정이다. 첫 번째는 지구 근접 소행성 정찰(Near-Earth Asteroid Scout) 임무로 작은 우주선에 솔라 세일을 달아 지구 근방의 소행성까지 탐사하는 계획이다. 두 번째는 더 특이한 임무인데, 솔라 세일을 이용해서 추진력을 얻는 게 목적이 아니라 태양 빛을 반사해 달의 크레이터 내부에 존재하는 영구 그림자 지역을 비추는 게 목적이다. 그러면 여기에 있는 물질이 증발해서 물이나 다른 물질들의 증거를 확인할 수 있을 것으로 기대하고 있다. 이 임무는 루나 플래쉬라이트(Lunar Flashlight)라고 명명되었다. 남은 시간이 많지 않지만 이미 나노세일을 개발하면서 얻은 기술이 있으므로 아마 개발 자체는 어렵지 않을 것으로 예상하고 있다. 이 미니 우주선들은 각각의 무게가 11kg에 불과할 정도로 작아서 솔라 세일을 이용해 우주를 항해할 만큼 속도를 얻을 수 있다. 과연 21세기 우주가 새로운 형태의 우주 범선의 시대가 될지 주목된다. [동영상 보기; https://www.youtube.com/watch?v=oGKry-AmV-c ] 고든 정 통신원 jjy0501@naver.com

바람을 받아 항해하는 범선처럼 우주선도 태양광을 받아 추진력을 얻을 수 있다. 태양 에너지를 반사해 추진력을 얻는 '솔라 세일'(Solar Sail)을 사용하면 된다. 태양 에너지는 끊임없이 공급되기 때문에 솔라 세일을 이용하면 연료 없이 장거리 우주여행에 필요한 속도를 얻을 수 있다는 장점이 있다. 단점은 약간의 추진력을 얻기 위해서 거대한 솔라 세일이 필요하다는 것이다. 지구 궤도 근방에서 가로세로 1km에 달하는 대형 솔라 세일을 이용해도 추진력은 9N(뉴턴)에 불과하다. 따라서 아주 크고 가벼운 솔라 세일을 장기간 펼쳐야 충분한 속도를 얻을 수 있다는 것이 큰 단점이다. 이런 이유로 아직 솔라 세일은 널리 사용되지 못하고 있다. 하지만 미국, 유럽, 일본 등 주요 우주 선진국들은 차세대 경량 신소재를 이용하여 솔라 세일의 구상을 현실로 옮기고 있다. 이미 일본은 금성 탐사선인 '이카로스'(IKAROS: Interplanetary Kite-craft Accelerated by Radiation Of the Sun)에서 솔라 세일을 사용했다. 이는 솔라 세일을 행성 간 여행에 사용한 첫 번째 사례로 기록되었다. 미국 항공우주국(NASA)은 솔라 세일의 상용화란 측면에서 일본보다 뒤졌지만, 새롭게 만회할 기회를 엿보고 있다. 2008년 NASA는 '나노세일-D'(NanoSail-D)라는 실험용 솔라 세일을 저지구궤도(LEO)에 올려보내기 위해 발사했으나 실패했다. 2010년에 이르러 나노세일-D2가 발사되어 마침내 궤도에 진입했는데, 이는 NASA가 성공한 첫 솔라 세일이었다. 나노세일은 10X10X30cm에 불과한 작은 위성에 탑재되었는데, 펼쳐지면 크기는 10 제곱미터에 달한다. 이 나노세일은 240일간 궤도에서 성공적으로 테스트 되었다. NASA는 2018년 회심의 대작인 오리온 우주선을 차세대 거대 로켓인 SLS(Space Launch System)에 탑재해 발사할 예정이다. 오리온 우주선은 달을 한 바퀴 선회한 후 지구로 귀환하게 되는데, SLS가 아주 강력한 로켓이기 때문에 사실은 더 많은 화물을 실을 수 있다. NASA는 SLS의 자투리 공간에 11개의 작은 미니 우주선을 탑재한다는 계획을 세우고 있다. 그리고 그중 2개에 솔라 세일을 적용할 예정이다. 첫 번째는 지구 근접 소행성 정찰(Near-Earth Asteroid Scout) 임무로 작은 우주선에 솔라 세일을 달아 지구 근방의 소행성까지 탐사하는 계획이다. 두 번째는 더 특이한 임무인데, 솔라 세일을 이용해서 추진력을 얻는 게 목적이 아니라 태양 빛을 반사해 달의 크레이터 내부에 존재하는 영구 그림자 지역을 비추는 게 목적이다. 그러면 여기에 있는 물질이 증발해서 물이나 다른 물질들의 증거를 확인할 수 있을 것으로 기대하고 있다. 이 임무는 루나 플래쉬라이트(Lunar Flashlight)라고 명명되었다. 남은 시간이 많지 않지만 이미 나노세일을 개발하면서 얻은 기술이 있으므로 아마 개발 자체는 어렵지 않을 것으로 예상하고 있다. 이 미니 우주선들은 각각의 무게가 11kg에 불과할 정도로 작아서 솔라 세일을 이용해 우주를 항해할 만큼 속도를 얻을 수 있다. 과연 21세기 우주가 새로운 형태의 우주 범선의 시대가 될지 주목된다. [동영상 보기; https://www.youtube.com/watch?v=oGKry-AmV-c ] 고든 정 통신원 jjy0501@naver.com

- 미국과학진흥협회(AAAS) 연례회의서 논의 외계 지적 생명체를 향해 우주로 메시지를 보내는 것은 옳은가 아니면 그른가? 이런 논쟁이 올들어 미국에서 가열되고 있다. 저명한 천문학자들과 SF(공상과학) 작가들, 그리고 우주 사업가들이 두 진영으로 나눠 논의를 벌이고 있으며, 미래 인류를 멸망시킬 원인이 될지에 관해 견해가 나뉘고 있다. 이는 AI(인공지능)를 둘러싼 논쟁과 더불어 미국의 관심을 끌고 있다. AP통신에 따르면, 사건의 발단은 지난 2월 중순으로, 미국 캘리포니아주(州) 산호세에서 열린 미국과학진흥협회(AAAS) 연례회의에서 이 문제가 논의됐었다. 미국의 민간 우주기업 스페이스X의 엘론 머스크 CEO(최고경영자, 43)와 70개의 행성을 발견해 ‘행성 사냥꾼’이라는 별명을 가진 미국의 천문학자 제프리 마시 박사(60)를 비롯한 몇몇 인사들이 외계 생명체를 향한 메시지 전송을 자제하라는 청원 운동을 시작한 것이다. 엘론 머스크 CEO를 필두로 한 이들은 메시지를 받을 외계 생명체가 선한 존재이거나 악의에 찬 존재인지를 사전에 예측하는 것은 불가능하다고 주장하고 있다. 이런 ‘우주인’은 미국 SF영화 ‘E.T.’(1982년)에 등장하는 부드럽고 신사적인 지적 생명체가 아니라 지구를 순식간에 정복할 수 있는 존재일 수 있다고 영국의 천재 물리학자 스티븐 호킹 박사(73)도 이런 가설을 주장하고 있다. 호킹 박사는 AI가 미래 인류를 멸망시킬 가능성에 대해서도 언급한 바 있다. 미국의 SF작가 겸 천체물리학자인 데이비드 브린 박사(64)는 한때 유럽인들이 아메리카대륙에 걸쳐 학살을 일삼고 질병을 퍼트린 것을 예를 들며 “지구에 오는 지적 생명체들이 박애주의 우주인에 틀림없다는 등의 불확실한 가설에 인류 자손들의 미래를 맡길 수 없다”고 호소한다. 반면, 우주 메시지에 응답하는 지적 생명체들이 지구인보다 고도의 문명을 가질 수 있고 교류를 통해 지적 혜택을 얻을 수 있다고 생각하는 연구자들도 적지 않다. 외계 생명체의 발견을 목적으로 하는 비영리단체 SETI(세티) 연구소(본부 미국 캘리포니아주(州) 소재)의 더글라스 와코치 박사는 엘론 머스크 CEO 등의 움직임에 반해 레이더와 레이저 기술을 사용해 적극적으로 메시지를 우주로 보낼 필요성을 강조했다. SETI 연구소에 따르면, 미국 SF영화 ‘에일리언’(1979년)에 등장하는 사나운 외계생명체 등에 새삼 지구의 존재를 들키지 않으려 해도 소용없다. 지구인은 과거 70년 이상 라디오나 TV 전파를 우주 공간으로 흘려보냈고 미국항공우주국(NASA)은 지구의 문화를 알리는 소리와 이미지를 담은 골든 레코드를 무인 탐사선 보이저호(號)에 싣고 태양계 바깥으로 떠나보내고 있다. 와코치 박사는 “이는 우리가 은하계 클럽에 가입하기 위한 시도이며, 외계인 침략 위험 따위는 전혀 없다”고 말한다. 이 밖에도 1974년 푸에토리코에 있는 아레시보 전파망원경을 사용해 우주를 향해 최초의 전파 메시지를 보낸 것으로 유명한 미국의 천문학자 프랭크 드레이크 박사(84)는 우주와의 교신에 관한 실현 가능성은 “매우 작다”고 달관하고 있다. 이는 이 전파 메시지를 지구에서 2만 5000광년쯤 거리에 있는 M13 구성성단을 향해 보냈지만, 2만 5000년 뒤 메시지가 이 성단에 도달하기 전에 지구 문명은 1만 년 전쯤 전에 멸망할 가능성이 있기 때문이다. 드레이크 박사는 “그럼 어째서 메시지를 보냈느냐고 묻는다면 바로 호기심 때문”이라고 설명한다. 고대 그리스와 로마 시대의 메시지가 오랜 세월을 거쳐도 지금까지 남아있는 바와 같이 이런 메시지가 미래 우주 어딘가의 별에 전해지게 되면 확실히 낭만을 느끼게 하는 이야기가 될 것이라고 그는 말했다. 사진=유니버셜 픽처스 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

과연 지구상에서 가장 번개가 많이 치는 지역은 어디일까? 최근 미 항공우주국(NASA)이 번개가 많이 치는 지역을 한 눈에 알 수 있는 지도를 공개해 관심을 끌고있다. NASA의 열대강우관측위성인 ‘TRMM’ 등이 동원돼 작성된 이 지도는 지난 1995년 부터 2013년 사이 ㎢ 당 번개 친 횟수를 집계해 만들어졌다. 먼저 지도를 분홍색으로 물들인 지역이 번개가 자주 발생하는 곳이며 보라와 회색톤은 덜 치는 곳이다. 지도상으로 보면 상대적으로 우리나라는 번개가 적은 편. 쉽게 확인되는 대목은 번개가 자주치는 지역이 주로 적도 지역과 바다보다는 대륙에 몰려있다는 사실이다. 그렇다면 왜 번개가 적도 지역과 대륙에서 자주 발생하는 것일까? NASA 측에 따르면 이는 번개가 발생하는 이유와 맥을 같이한다. 일반적으로 번개는 비구름과 더불어 불안정한 상태의 대기로 인해 발생한다. 대륙의 경우 바다보다 더 빨리 태양빛과 열을 흡수해 불안정한 대기를 만들어내며 적도 지역이 특히 이에 해당되는 것. 또한 조사기간 중 가장 번개가 많이 치는 지역도 확인됐다. 베네수엘라의 마라카이보 호수가 바로 그곳으로 연간 300번은 번개가 쳐 그야말로 매일밤 '천벌'(?)받는 지역인 셈. NASA 다니엘 세실 박사는 "인도 동쪽 브라마푸트라 계곡의 경우 5월에 엄청나게 많은 번개가 치지만 비가 쏟아지면 반대로 번개가 줄어든다" 면서 "비가 많이 내린다고 해서 반드시 번개가 많이 치는 것은 아니다" 라고 설명했다. 이어 "불안정한 대기를 가진 곳이 번개가 많이 치는 지역으로 매일매일 데이터를 취합하면 보다 더 확실한 자료를 만들 수 있을 것" 이라고 덧붙였다. 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

-가장 유명한 왜소행성 명왕성의 A~Z 최초의 무인 소행성 탐사선인 뉴허라이즌스가 명왕성 도착이 딱 100일 앞으로 다가옴에 따라 명왕성에 대한 지구인의 관심이 점차 높아져 가고 있다. 뉴허라이즌스 호가 명왕성에 도착하는 2015년 7월 14일을 전후로 이 왜소행성에 관한 정보들이 날마다 쏟아져 들어오면 이제껏 신비에 싸여 있던 명왕성의 비밀이 웬만큼은 드러나게 될 것이다. 명왕성은 1930년 고학생 출신으로 윌슨 천문대의 임시직이었던 미국의 클라이드 톰보에 의해 발견되어 태양계 마지막 행성으로 등극했다. 그러나 한 세기도 채 채우기도 전인 2006년 행성 지위에서 퇴출당하여 왜소행성으로 강등되었지만, 역설적이게도 대중에게는 그전보다 더욱 유명하게 되었다. ■ 왜 행성에서 퇴출당하였나? 명왕성 너머에서 명왕성보다 더 큰 소행성이 발견된 것이 결정적인 이유였다. 클라이드 톰보가 70여 년 전 명왕성을 찾을 때와 같은 방법으로 큰 사냥감을 찾아 헤매던 미국의 천문학자 마이클 브라운은 2003년, 지름 2,300km인 명왕성보다 더 큰 지름 2,600km인 소행성 에리스를 발견했던 것이다. 그 후로도 비슷한 크기의 소행성들이 잇달아 발견됨으로써 국제천문연맹( IAU)은 2006년 행성의 정의를 아래와 같이 정하기에 이르렀다. 1. 태양을 도는 궤도를 가져야 하며, 자신의 중력으로 둥근 구체를 형성할 정도가 돼야 한다. 2. 천체 자신의 공전궤도 상에 있는, 자신보다 작은 이웃 천체를 '청소해야' 한다. 이 정의에 따라 IAU 총회에서 표결에 부친 결과, 명왕성은 행성 반열에서 퇴출당하고 왜소행성으로 지위가 바뀌었다. 카이퍼 띠처럼 궤도를 어지럽히는 얼음 부스러기들을 청소하기에 명왕성은 덩치가 너무 작았던 것이다. 이로써 명왕성이 발견된 지 76년 만에 태양계는 행성 하나를 잃었다. 하지만 아직도 미국에서는 명왕성의 행성 지위 회복을 줄기차게 주장하고 있다. 이번 뉴허라이즌스의 명왕성 탐사가 이러한 상황에 어떤 영향을 미칠는지 관심이 쏠리고 있다. ■ 희한한 위성을 거느린 명왕성 태양으로부터의 평균 거리가 약 60억km(40AU/천문단위)인 명왕성은 근일점일 때는 해왕성 궤도 안쪽까지 들어온다. 태양에 가장 가까울 때는 29.7AU이고, 가장 멀 때는 49.7AU까지 벌어진다. 1979~1999년까지는 해왕성 궤도 안쪽으로 들어와 있기도 했다. 하지만 공전 면이 달라 충돌할 가능성은 거의 없다. 명왕성의 공전주기는 248.5년이며, 자전주기는 6일 9시간이다. 표면엔 얼음과 흙이 아주 많고 매우 춥다. 표면 온도가 무려 섭씨 영하 230도다. ​명왕성이 얼마나 작은지 알게 된 건 1977년에 위성이 발견된 후이다. ‘카론’은 명왕성의 위성 3개 중에선 가장 크지만 지름이 1,180km에 불과하다. 그래도 명왕성과 비교하면 큰 편이다. 명왕성과 카론은 각각 서로 중심에 두고 그 둘레를 돈다. 그런데 중력으로 너무나 단단히 묶여 있는 나머지 서로 한쪽 얼굴만을 보며 윤무를 추듯이 돌고 있다. 이런 우아한 균형이 가능한 것은 카론이 비교적 크기 때문이다. 태양계에서 유일한 진풍경이다. 둘은 단단히 결속돼 있어서 다리를 놓아도 될 정도다. ■ 카론에 바다가 있을지도… 태양에서 그렇게나 멀리 떨어져 있는 카론에 바다가 있을 거라고는 생각하기 어렵다. 하지만 한 연구가 바다가 있을 가능성을 제기하고 있다. 그 같은 근거는 명왕성의 조석력에 있다. 명왕성의 중력이 만드는 조석력이 일찍부터 카론의 내부를 잡아 늘여 얼음이 액체가 될 만큼 온도를 높일 수 있다는 주장이다. 또한 과거처럼 궤도가 심하게 일그러지지 않아서 바다가 얼어붙었을 가능성도 있다고 한다. 카론의 생성 역시 지구의 달처럼 수십억 년 전 명왕성에 충돌한 천체의 잔해들이 뭉쳐져 만들어졌을 거라고 추정되고 있다. 명왕성의 다른 위성들이 카론과 정확히 공명하는 궤도를 도는 것으로 보아 역시 같은 충돌 잔해로 만들어진 것으로 보고 있다. ​ ■ 명왕성에도 대기와 고리가 있다? 명왕성은 아주 작은 천체다. 따라서 기체를 붙들어둘 힘이 없다고 생각되어 대기가 없을 거라고 믿고 있었지만, 아주 희박하나마 대기가 있는 것으로 밝혀졌다. 이런 대기를 '외기권'이라 한다. 그것이 발견된 것은 1985년, 명왕성이 뒤의 별을 가리는 엄폐가 일어났을 때인데, 별빛이 명왕성에 가려지는 순간 약간 굴절되는 현상을 보였던 것이다. 명왕성의 대기는 주로 질소와 메탄으로 이루어져 있으며, 태양으로부터 멀어질 때는 얼어붙는 것으로 생각된다. 그리고 명왕성이 둘레에 아주 희미한 고리를 가지고 있을 가능성을 말하는 과학자들도 있지만, 확인된 것은 아니다. 이번에 뉴호라이즌스가 해결해야 할 밝혀낼 또 하나의 숙제다. 사진=NASA/ESA 이광식 통신원 joand999@naver.com

바다에서 없던 땅이 저절로 생겨난다면 어떨까? 허황된 꿈이라고 생각할 수도 있지만, 지구에는 정말 그런 일이 일어나는 장소들이 있다. 예를 들어 해저 화산이 새로운 화산섬을 만들 수도 있고, 강물에 쓸려온 모래의 퇴적 작용에 의해서 강 하구에 저절로 없던 땅이 생겨날 수도 있다. 미항공우주국(NASA)은 미국의 루이지애나 주 아차팔라야 강(미시시피 강의 지류) 하구에서 자라는 땅의 모습을 공개했다. 1984년에서 2014년 사이 이 강 하구에 있는 삼각주는 계속해서 커지면서 새로운 육지를 만들어내고 있다. 이와 같은 퇴적 작용에 의한 변화는 보통 오랜 세월이 필요하지만, 아차팔라야 강은 매우 활발하게 흙과 모래를 실어날라 30년 만에 꽤 많은 바다를 육지로 바꿨다. 시간에 따라 변하는 위성 사진의 모습은 자라는 나뭇잎을 연상하게 만든다. 물론 새로 생긴 땅은 사람이 살 수 있는 토지와는 거리가 멀다. 따라서 인간에게는 부동산 대박이라고 말할 순 없지만, 이렇게 새롭게 생긴 땅은 다양한 동식물의 보금자리로 생태학적인 가치가 매우 높다. 여기에서 사는 야생 동식물들에는 한마디로 대박인 셈이다. 여기에 아름다운 강과 섬의 모습은 그 자체로 훌륭한 자연 경관이다. 땅의 진정한 가치는 아마도 이런 것이 아닐까? 고든 정 통신원 jjy0501@naver.com

- 진화과정의 '증거'들이 가득한 '금광' 찾았다 두 개의 유럽 우주망원경이 수집한 데이터에서 태고의 희귀한 은하단을 심우주에서 발견해냈다고 영국의 데일리메일이 2일(현지 시간) 보도했다. 플랑크와 허셜 우주망원경은100억 년에서 110억 년 전에 형성된 은하를 찾아내는 데 운용되고 있다. 적어도 200개 이상 발견된 이 태고의 은하들 중 많은 은하들이 중력 렌즈의 효과에 의해 확대된 이미지로 발견되었다. 이 엄청난 발견은 '아스트로노미 앤드 아스트로피직' 저널에 발표되었는데, 미항공우주주국(NASA)과 유럽우주국(ESA)에 의해 '금광'의 발견으로 평가받고 있다. 이들 태고의 은하들을 발견하기 위해 과학자들은 먼저 플랑크 데이터에서 밝은 부분들을 찾아 조사했다. 이 데이터를 생산한 플랑크 우주선은 빅뱅의 유물, 곧 우주배경복사로 알려진 마이크로파를 기록해 우리은하 지도를 만드는 데 운용되었던 우주망원경이다. 플랑크 데이터를 조사한 과학자들은 다음 단계로 허셜 망원경을 이용해 전 우주에 걸쳐 원시은하 후보들을 정밀 관측했다. 그 결과, 초기 우주에서 많은 은하들이 몰려 있는 은하단을 발견했는데, 대단히 활발한 별들의 형성이 이루어지고 있는 곳이었다. 논문 주저자 에르베 돌레는 "이처럼 활발한 별 형성 은하들이 모여 있는 곳을 발견한 것은 놀랄 만한 일"이며 "이것을 우주 구조의 형성에서 잃어버린 고리라고 추정하고 있다"고 말했다. 태초의 은하들은 은하단 안에서 무더기로 발견되었다. 비교적 젊은 은하들은 빅뱅 이후 불과 30억 년 남짓 만에 나타난 것들로, 가스와 먼지가 매년 태양 질량의 수백 배에서 1,500배까지 되는 별들을 형성했다. 현대 우주론의 핵심적인 과제는 이처럼 무거운 천체들이 어떻게 초기 우주에서 형성, 조합되어왔는가를 밝혀내는 것이다. 천문학자들은 이들 모든 은하의 나이를 아직 확정하지는 못하고 있지만, 이 은하들이 지금 우리가 우주에서 보는 크고 성숙한 은하들의 선배인 원시 은하일 가능성이 가장 높은 것으로 보고 있다. "플랑크 망원경이 찾아낸 '원시' 은하의 목록을 더욱 확장할 준비를 하고 있다. 더 많은 은하들을 목록에 올릴 수 있을 것으로 본다"고 프랑스 툴루즈의 천문물리학 연구재단의 루도빅 몬티에르 연구원이 밝혔다. 만약 후속 연구에서 원시 은하들의 형성 과정을 명확히 밝혀낸다면 우주가 현재의 거대 구조에 이르기까지 어떤 진화 경로를 밟아왔는가 하는 문제와, 이의 형성에 암흑물질이 수행한 역할이 무엇인지에 대해 본질적인 통찰을 제공해줄 것으로 기대되고 있다. 이광식 통신원 joand999@naver.com　

-가장 유명한 왜소행성 명왕성의 A~Z 최초의 무인 소행성 탐사선인 뉴허라이즌스가 명왕성 도착이 딱 100일 앞으로 다가옴에 따라 명왕성에 대한 지구인의 관심이 점차 높아져 가고 있다. 뉴허라이즌스 호가 명왕성에 도착하는 2015년 7월 14일을 전후로 이 왜소행성에 관한 정보들이 날마다 쏟아져 들어오면 이제껏 신비에 싸여 있던 명왕성의 비밀이 웬만큼은 드러나게 될 것이다. 명왕성은 1930년 고학생 출신으로 윌슨 천문대의 임시직이었던 미국의 클라이드 톰보에 의해 발견되어 태양계 마지막 행성으로 등극했다. 그러나 한 세기도 채 채우기도 전인 2006년 행성 지위에서 퇴출당하여 왜소행성으로 강등되었지만, 역설적이게도 대중에게는 그전보다 더욱 유명하게 되었다. ■ 왜 행성에서 퇴출당하였나? 명왕성 너머에서 명왕성보다 더 큰 소행성이 발견된 것이 결정적인 이유였다. 클라이드 톰보가 70여 년 전 명왕성을 찾을 때와 같은 방법으로 큰 사냥감을 찾아 헤매던 미국의 천문학자 마이클 브라운은 2003년, 지름 2,300km인 명왕성보다 더 큰 지름 2,600km인 소행성 에리스를 발견했던 것이다. 그 후로도 비슷한 크기의 소행성들이 잇달아 발견됨으로써 국제천문연맹( IAU)은 2006년 행성의 정의를 아래와 같이 정하기에 이르렀다. 1. 태양을 도는 궤도를 가져야 하며, 자신의 중력으로 둥근 구체를 형성할 정도가 돼야 한다. 2. 천체 자신의 공전궤도 상에 있는, 자신보다 작은 이웃 천체를 '청소해야' 한다. 이 정의에 따라 IAU 총회에서 표결에 부친 결과, 명왕성은 행성 반열에서 퇴출당하고 왜소행성으로 지위가 바뀌었다. 카이퍼 띠처럼 궤도를 어지럽히는 얼음 부스러기들을 청소하기에 명왕성은 덩치가 너무 작았던 것이다. 이로써 명왕성이 발견된 지 76년 만에 태양계는 행성 하나를 잃었다. 하지만 아직도 미국에서는 명왕성의 행성 지위 회복을 줄기차게 주장하고 있다. 이번 뉴허라이즌스의 명왕성 탐사가 이러한 상황에 어떤 영향을 미칠는지 관심이 쏠리고 있다. ■ 희한한 위성을 거느린 명왕성 태양으로부터의 평균 거리가 약 60억km(40AU/천문단위)인 명왕성은 근일점일 때는 해왕성 궤도 안쪽까지 들어온다. 태양에 가장 가까울 때는 29.7AU이고, 가장 멀 때는 49.7AU까지 벌어진다. 1979~1999년까지는 해왕성 궤도 안쪽으로 들어와 있기도 했다. 하지만 공전 면이 달라 충돌할 가능성은 거의 없다. 명왕성의 공전주기는 248.5년이며, 자전주기는 6일 9시간이다. 표면엔 얼음과 흙이 아주 많고 매우 춥다. 표면 온도가 무려 섭씨 영하 230도다. ​명왕성이 얼마나 작은지 알게 된 건 1977년에 위성이 발견된 후이다. ‘카론’은 명왕성의 위성 3개 중에선 가장 크지만 지름이 1,180km에 불과하다. 그래도 명왕성과 비교하면 큰 편이다. 명왕성과 카론은 각각 서로 중심에 두고 그 둘레를 돈다. 그런데 중력으로 너무나 단단히 묶여 있는 나머지 서로 한쪽 얼굴만을 보며 윤무를 추듯이 돌고 있다. 이런 우아한 균형이 가능한 것은 카론이 비교적 크기 때문이다. 태양계에서 유일한 진풍경이다. 둘은 단단히 결속돼 있어서 다리를 놓아도 될 정도다. ■ 카론에 바다가 있을지도… 태양에서 그렇게나 멀리 떨어져 있는 카론에 바다가 있을 거라고는 생각하기 어렵다. 하지만 한 연구가 바다가 있을 가능성을 제기하고 있다. 그 같은 근거는 명왕성의 조석력에 있다. 명왕성의 중력이 만드는 조석력이 일찍부터 카론의 내부를 잡아 늘여 얼음이 액체가 될 만큼 온도를 높일 수 있다는 주장이다. 또한 과거처럼 궤도가 심하게 일그러지지 않아서 바다가 얼어붙었을 가능성도 있다고 한다. 카론의 생성 역시 지구의 달처럼 수십억 년 전 명왕성에 충돌한 천체의 잔해들이 뭉쳐져 만들어졌을 거라고 추정되고 있다. 명왕성의 다른 위성들이 카론과 정확히 공명하는 궤도를 도는 것으로 보아 역시 같은 충돌 잔해로 만들어진 것으로 보고 있다. ​ ■ 명왕성에도 대기와 고리가 있다? 명왕성은 아주 작은 천체다. 따라서 기체를 붙들어둘 힘이 없다고 생각되어 대기가 없을 거라고 믿고 있었지만, 아주 희박하나마 대기가 있는 것으로 밝혀졌다. 이런 대기를 '외기권'이라 한다. 그것이 발견된 것은 1985년, 명왕성이 뒤의 별을 가리는 엄폐가 일어났을 때인데, 별빛이 명왕성에 가려지는 순간 약간 굴절되는 현상을 보였던 것이다. 명왕성의 대기는 주로 질소와 메탄으로 이루어져 있으며, 태양으로부터 멀어질 때는 얼어붙는 것으로 생각된다. 그리고 명왕성이 둘레에 아주 희미한 고리를 가지고 있을 가능성을 말하는 과학자들도 있지만, 확인된 것은 아니다. 이번에 뉴호라이즌스가 해결해야 할 밝혀낼 또 하나의 숙제다. 사진=NASA/ESA 이광식 통신원 joand999@naver.com

- 진화과정의 '증거'들이 가득한 '금광' 찾았다 두 개의 유럽 우주망원경이 수집한 데이터에서 태고의 희귀한 은하단을 심우주에서 발견해냈다고 영국의 데일리메일이 2일(현지 시간) 보도했다. 플랑크와 허셜 우주망원경은100억 년에서 110억 년 전에 형성된 은하를 찾아내는 데 운용되고 있다. 적어도 200개 이상 발견된 이 태고의 은하들 중 많은 은하들이 중력 렌즈의 효과에 의해 확대된 이미지로 발견되었다. 이 엄청난 발견은 '아스트로노미 앤드 아스트로피직' 저널에 발표되었는데, 미항공우주주국(NASA)과 유럽우주국(ESA)에 의해 '금광'의 발견으로 평가받고 있다. 이들 태고의 은하들을 발견하기 위해 과학자들은 먼저 플랑크 데이터에서 밝은 부분들을 찾아 조사했다. 이 데이터를 생산한 플랑크 우주선은 빅뱅의 유물, 곧 우주배경복사로 알려진 마이크로파를 기록해 우리은하 지도를 만드는 데 운용되었던 우주망원경이다. 플랑크 데이터를 조사한 과학자들은 다음 단계로 허셜 망원경을 이용해 전 우주에 걸쳐 원시은하 후보들을 정밀 관측했다. 그 결과, 초기 우주에서 많은 은하들이 몰려 있는 은하단을 발견했는데, 대단히 활발한 별들의 형성이 이루어지고 있는 곳이었다. 논문 주저자 에르베 돌레는 "이처럼 활발한 별 형성 은하들이 모여 있는 곳을 발견한 것은 놀랄 만한 일"이며 "이것을 우주 구조의 형성에서 잃어버린 고리라고 추정하고 있다"고 말했다. 태초의 은하들은 은하단 안에서 무더기로 발견되었다. 비교적 젊은 은하들은 빅뱅 이후 불과 30억 년 남짓 만에 나타난 것들로, 가스와 먼지가 매년 태양 질량의 수백 배에서 1,500배까지 되는 별들을 형성했다. 현대 우주론의 핵심적인 과제는 이처럼 무거운 천체들이 어떻게 초기 우주에서 형성, 조합되어왔는가를 밝혀내는 것이다. 천문학자들은 이들 모든 은하의 나이를 아직 확정하지는 못하고 있지만, 이 은하들이 지금 우리가 우주에서 보는 크고 성숙한 은하들의 선배인 원시 은하일 가능성이 가장 높은 것으로 보고 있다. "플랑크 망원경이 찾아낸 '원시' 은하의 목록을 더욱 확장할 준비를 하고 있다. 더 많은 은하들을 목록에 올릴 수 있을 것으로 본다"고 프랑스 툴루즈의 천문물리학 연구재단의 루도빅 몬티에르 연구원이 밝혔다. 만약 후속 연구에서 원시 은하들의 형성 과정을 명확히 밝혀낸다면 우주가 현재의 거대 구조에 이르기까지 어떤 진화 경로를 밟아왔는가 하는 문제와, 이의 형성에 암흑물질이 수행한 역할이 무엇인지에 대해 본질적인 통찰을 제공해줄 것으로 기대되고 있다. 이광식 통신원 joand999@naver.com　

미국항공우주국(NASA)이 지난해 시행한 ‘비행접시’ 테스트를 기억하는가? 자연스레 비행접시는 UFO(미확인비행물체)라는 생각이 떠오를 수도 있지만, NASA는 원반형 비행체를 지구의 이웃 행성인 화성으로 날리려는 것이다. 2014년 6월, ‘화성탐사 비행접시’인 LDSD의 프로토타입을 공개하고 테스트한 NASA. 하지만 당시 시험이 완전히 성공했던 것은 아니어서 지난 1년간 계획을 재검토하고 개선해왔다. 그리고 마침내 NASA는 올해 LDSD의 비행에 앞서 회전 테스트를 1일 오전 3시 30분(한국시간) 공개한 것이다. ■ 미래, 화성을 향해 지난해 NASA가 처음 공개한 ‘비행접시’ LDSD는 저밀도 초음속 감속기(Low Density Supersonic Decelerator)의 약자로, 미래 화성에 사람과 물자를 안전하게 보내기 위한 목적으로 개발되고 있는데 그 펑퍼짐한 원반 형태와 계획의 참신함으로 크게 화제가 되기도 했다. ■ 1차 비행 시험은 사실 부분 성공 그해 6월 28일, 하와이 카우아이 섬에서 LDSD의 발사 및 비행 시험이 진행됐다. 무게 약 3.2톤의 기체를 관측용 풍선으로 상공 약 37km까지 들어올려 분리하고 이때 엔진을 점화시켜 음속의 약 4배의 속도로 상승했다. 이후 실제 화성의 대기 환경에 가까운 고도 56km쯤에서 SIAD-R(Supersonic Inflatable Aerodynamic Decelerator·초음속 팽창식 공기 역학적 감속기)을 작동시켜 감속을 시작했다. 그런데 낙하산이 속도를 견디지 못해 파손되는 문제가 발생했고 LDSD는 그대로 바다에 떨어져 테스트는 종료됐던 것이다. NASA는 낙하산 문제를 제외하면 테스트는 성공적이었다고 생각하고, 이를 통해 얻은 데이터를 이용해 개선작업에 들어갔다. 이제 오는 6월 중 하와이에서 다시 발사에 도전할 예정인 것이다. ■ 기체 안정 위한 회전 테스트 공개 NASA는 LDSD 기체를 안정시키기 위해 매우 중요한 회전 테스트 장면을 세상에 공개했다. 이날 시험은 캘리포니아에 있는 NASA 제트추진연구소(JPL)에서 진행된 것으로 전해졌다. 물론 LDSD의 낙하산도 철저하게 강화해 모든 조건에서 안전하게 펼칠 수 있는지 시뮬레이션을 반복해 확인했다고 수석 엔지니어는 말한다. 그녀는 인터뷰에서 “생각할 수 있는 것 중에서 가장 튼튼한 낙하산을 선택했다”고 말했다. 대기가 희박한 화성은 지구에서 사용하는 낙하산보다 훨씬 큰 것이어야만 안전을 확보할 수 있다고 한다. 공개된 회전 시험은 성공적으로 마무리됐다. 이제 LDSD는 조만간 하와이로 옮겨져 오는 6월 안에 2차 비행 시험에 들어갈 예정이다. NASA는 빠르면 오는 2020년 안에 LDSD를 사용한 화성 비행을 본격적으로 운영할 계획이다. NASA가 만든 비행접시가 우주를 비행하는 모습을 보게 될 날도 멀지 않은 듯하다. 사진=NASA 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

외계 지적 생명체를 향해 우주로 메시지를 보내는 것은 옳은가 아니면 그른가? 이런 논쟁이 올들어 미국에서 가열되고 있다. 저명한 천문학자들과 SF(공상과학) 작가들, 그리고 우주 사업가들이 두 진영으로 나눠 논의를 벌이고 있으며, 미래 인류를 멸망시킬 원인이 될지에 관해 견해가 나뉘고 있다. 이는 AI(인공지능)를 둘러싼 논쟁과 더불어 미국의 관심을 끌고 있다. AP통신에 따르면, 사건의 발단은 지난 2월 중순으로, 미국 캘리포니아주(州) 산호세에서 열린 미국과학진흥협회(AAAS) 연례회의에서 이 문제가 논의됐었다. 미국의 민간 우주기업 스페이스X의 엘론 머스크 CEO(최고경영자, 43)와 70개의 행성을 발견해 ‘행성 사냥꾼’이라는 별명을 가진 미국의 천문학자 제프리 마시 박사(60)를 비롯한 몇몇 인사들이 외계 생명체를 향한 메시지 전송을 자제하라는 청원 운동을 시작한 것이다. 엘론 머스크 CEO를 필두로 한 이들은 메시지를 받을 외계 생명체가 선한 존재이거나 악의에 찬 존재인지를 사전에 예측하는 것은 불가능하다고 주장하고 있다. 이런 ‘우주인’은 미국 SF영화 ‘E.T.’(1982년)에 등장하는 부드럽고 신사적인 지적 생명체가 아니라 지구를 순식간에 정복할 수 있는 존재일 수 있다고 영국의 천재 물리학자 스티븐 호킹 박사(73)도 이런 가설을 주장하고 있다. 호킹 박사는 AI가 미래 인류를 멸망시킬 가능성에 대해서도 언급한 바 있다. 미국의 SF작가 겸 천체물리학자인 데이비드 브린 박사(64)는 한때 유럽인들이 아메리카대륙에 걸쳐 학살을 일삼고 질병을 퍼트린 것을 예를 들며 “지구에 오는 지적 생명체들이 박애주의 우주인에 틀림없다는 등의 불확실한 가설에 인류 자손들의 미래를 맡길 수 없다”고 호소한다. 반면, 우주 메시지에 응답하는 지적 생명체들이 지구인보다 고도의 문명을 가질 수 있고 교류를 통해 지적 혜택을 얻을 수 있다고 생각하는 연구자들도 적지 않다. 외계 생명체의 발견을 목적으로 하는 비영리단체 SETI(세티) 연구소(본부 미국 캘리포니아주(州) 소재)의 더글라스 와코치 박사는 엘론 머스크 CEO 등의 움직임에 반해 레이더와 레이저 기술을 사용해 적극적으로 메시지를 우주로 보낼 필요성을 강조했다. SETI 연구소에 따르면, 미국 SF영화 ‘에일리언’(1979년)에 등장하는 사나운 외계생명체 등에 새삼 지구의 존재를 들키지 않으려 해도 소용없다. 지구인은 과거 70년 이상 라디오나 TV 전파를 우주 공간으로 흘려보냈고 미국항공우주국(NASA)은 지구의 문화를 알리는 소리와 이미지를 담은 골든 레코드를 무인 탐사선 보이저호(號)에 싣고 태양계 바깥으로 떠나보내고 있다. 와코치 박사는 “이는 우리가 은하계 클럽에 가입하기 위한 시도이며, 외계인 침략 위험 따위는 전혀 없다”고 말한다. 이 밖에도 1974년 푸에토리코에 있는 아레시보 전파망원경을 사용해 우주를 향해 최초의 전파 메시지를 보낸 것으로 유명한 미국의 천문학자 프랭크 드레이크 박사(84)는 우주와의 교신에 관한 실현 가능성은 “매우 작다”고 달관하고 있다. 이는 이 전파 메시지를 지구에서 2만 5000광년쯤 거리에 있는 M13 구성성단을 향해 보냈지만, 2만 5000년 뒤 메시지가 이 성단에 도달하기 전에 지구 문명은 1만 년 전쯤 전에 멸망할 가능성이 있기 때문이다. 드레이크 박사는 “그럼 어째서 메시지를 보냈느냐고 묻는다면 바로 호기심 때문”이라고 설명한다. 고대 그리스와 로마 시대의 메시지가 오랜 세월을 거쳐도 지금까지 남아있는 바와 같이 이런 메시지가 미래 우주 어딘가의 별에 전해지게 되면 확실히 낭만을 느끼게 하는 이야기가 될 것이라고 그는 말했다. 사진=유니버셜 픽처스 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

바다에서 없던 땅이 저절로 생겨난다면 어떨까? 허황된 꿈이라고 생각할 수도 있지만, 지구에는 정말 그런 일이 일어나는 장소들이 있다. 예를 들어 해저 화산이 새로운 화산섬을 만들 수도 있고, 강물에 쓸려온 모래의 퇴적 작용에 의해서 강 하구에 저절로 없던 땅이 생겨날 수도 있다. 미항공우주국(NASA)은 미국의 루이지애나 주 아차팔라야 강(미시시피 강의 지류) 하구에서 자라는 땅의 모습을 공개했다. 1984년에서 2014년 사이 이 강 하구에 있는 삼각주는 계속해서 커지면서 새로운 육지를 만들어내고 있다. 이와 같은 퇴적 작용에 의한 변화는 보통 오랜 세월이 필요하지만, 아차팔라야 강은 매우 활발하게 흙과 모래를 실어날라 30년 만에 꽤 많은 바다를 육지로 바꿨다. 시간에 따라 변하는 위성 사진의 모습은 자라는 나뭇잎을 연상하게 만든다. 물론 새로 생긴 땅은 사람이 살 수 있는 토지와는 거리가 멀다. 따라서 인간에게는 부동산 대박이라고 말할 순 없지만, 이렇게 새롭게 생긴 땅은 다양한 동식물의 보금자리로 생태학적인 가치가 매우 높다. 여기에서 사는 야생 동식물들에는 한마디로 대박인 셈이다. 여기에 아름다운 강과 섬의 모습은 그 자체로 훌륭한 자연 경관이다. 땅의 진정한 가치는 아마도 이런 것이 아닐까? 고든 정 통신원 jjy0501@naver.com