토성의 고리가 어떻게 만들어졌는지 설명하는 새로운 이론이 등장했다.일본 고베대 행성학과 류키 효도 박사팀은 태양계에서 40억 년 전에 일어난 ‘후기 운석 대충돌기’에 주목했다.이때 토성을 비롯한 거대 행성들의 궤도가 변하면서 태양계 외곽의 카이퍼 벨트에 있는 수천 개의 천체들이 행성의 중력에 끌려왔다.해왕성 너머에 존재하는 카이퍼 벨트에는 물과 얼음으로 된 작은 천체들이 흩어져 있다.연구팀은 크기가 큰 천체들이 토성, 천왕성, 해왕성과 가까워져 파괴되는 확률을 계산하고 컴퓨터로 시뮬레이션 했다.그 결과 천체들이 행성 주위를 여러 번 가깝게 지나가면서 쪼개졌고, 원래 질량의 0.1%~10% 만큼 잘게 부서져 행성 궤도에 포획되는 경우도 많았다.연구팀은 슈퍼컴퓨터를 사용해 이 조각들이 긴 세월동안 반복적으로 고속충돌을 겪으면 훨씬 작은 조각으로 나뉜다는 것도 확인했다.이들은 계속 행성의 궤도를 돌며 고리가 됐다.연구팀은 “이 모델은 다른 행성의 고리가 만들어진 과정에도 똑같이 적용될 수 있다”며 “토성과 천왕성의 고리가 왜 다른 구성 성분을 갖고 있는지도 설명할 수 있다”고 말했다.이번 연구 결과는 ‘이카루스’ 9월 29일자에 실렸다.   [출처 : 동아사이언스, 오혜진 기자 hyegene@donga.com]

나사의 토성 탐사선 카시니는 토성 고리 근접 선회가 마지막 미션이다.이번 미션의 목적은 토성의 신비한 얼음 헤일로를 보다 자세히 관측하는 것이다. 미국항공우주국(NASA)의 토성 탐사선 카시니가 토성 고리면으로 뛰어드는 위험한 첫 근접 기동을 성공적으로 해냈다고나사의 제트추진연구소(JPL)의 과학자가 지난 6일(현지시간) 밝혔다. 내년에 임무 종료 후 수명을 다할 것으로 예상되는 카시니는 이번 토성 고리 근접 선회가 마지막 미션이다.모두 20차례 선회할 계획인 카시니는 토성 고리면을 가로지르는 기동에 성공함으로써 마지막 미션의 성공에 푸른 신호를 켠 셈이다.이번 미션의 목적은 토성의 신비한 얼음 헤일로를 보다 자세히 관측하는 것이다. 카시니가 토성 고리면을 가로지른 시간은 그린니치 표준시로 5일 13시 9분이며,그때의 고도는 토성 그름층으로부터 약 9만 1000km 상공이었던 것으로 알려졌다. 카시니가 통과한 고리면은 먼지로 이루어진 아주 얇은 고리로,이는 소행성의 토성의 작은 위성인 야누스아 에피메테우스 중 하나에 충돌함으로써 만들어진 것이다. 카시니는 고리면을 통과하기 한 시간 전에 주엔진을 약 6초 동안 점화하는 기동을 했다. 그리고 약 30분 후에는 고리면에 도착했으며, 닫집처럼 생긴 엔진 덮개를 닫았다. NASA 제트추진연구소의 얼 메이즈 카시니 프로젝트 매니저는"카시니의 미세한 궤도 수정으로 인해 우리는 미션의 새로운 국면에 진입하는 데 성공했다"고 밝혔다.카시니는 고리면 통과 후 몇 시간 뒤에 라디오파 과학장비를 이용해 고리의 상세한 구조를 스캔했다. JPL의 하고 린다 스파일커 박사는 "우리는 여러 해 동안 이 미션을 성공시키려고 노력해왔다.카시니가 보내오는 고리면에 대한 데이터를 보고 모든 팀원들은 대단히 고무되어 있는 상태"라며"이번 미션은 카시니의 놀라운 여정 중에서도 가장 인상적인 시간이 될 것"이라고 밝혔다. 지난주 화요일 토성의 큰 위성인 타이탄으로부터 중력보조를 받았다.이는 타이탄의 중력으로 탐사선이 가속을 얻는 방법으로, 흔히 우주의 당구치기에 비유되는 기법이다. 카시니는 이 중력보조로 인해 다음 5개월 동안 토성의 주고리를 선회하는 에너지를 얻게 되었다.주고리의 가장자리를 통과하면서 카시니는 탑재 장비를 이용해 고리의 입자들과 가스 분자를 관측할 예정이다. 카시니가 궤도를 한 바퀴 도는 데는 약 1주일이 걸리며, 다음 선회는 12월 11일에 계획되어 있다. 탐사선은 모두 20차례 고리면을 뛰어들 예정이며, 이 미션은 내년 4월에 끝나게 된다.그리고 내년 9월 15일, 토성의 대기 속으로 뛰어드는 것을 마지막으로 카시니 미션은 완전히 종결된다. 카시니는 토성 대기를 통과하면서 각종 데이터를 지구로 보낸 후 토성 표면에 충돌함으로써 최후를 맞을 전망이다.  [출처: 서울신문_나우뉴스, 이광식 칼럼니스트 joand999@naver.com]

지구에서 32.7광년(1광년=10조km) 떨어진 곳에 슈퍼지구로 추측되는 적색왜성을 발견했다는 주장이 나와 학계의 관심이 쏠리고 있다. 스페인 라 라구나대학과 카나리아 천체물리학연구소(Instituto de Astrofisica de Canarias, IAC)는 최근 연구를 통해지구 질량의 5.4배 정도인 적색 왜성을 발견했다고 발표했다. GJ536b로 명명된 이 적색 왜성에 생명체 서식 가능 지역이 존재하는지는 아직 확인되지 않고 있지만,지구와의 거리가 멀지 안ㄶ고 질량이 비슷하다는 점 등 많은 특징이 제2의 지구를 찾는 과학자들의 구미를 당기고 있다. 학계에서는 일반적으로 질량이 지구의 15배를 넘지 않는 등 특정 조건을 충족시키는 것을 제2의 지구 즉 '슈퍼지구'로 분류한다. GJ536b의 경우 질량 기준을 충족하는데다, 전체적인 형태가 지구처럼 둥글고 바위로 이뤄져 있다는 것도 전문가들의 눈길을 사로잡았다. 연구진은 "우리는 GJ536b 주위에 이보다 질량이 더 작은 또 다른 슈퍼지구가 있을 것이라고 확신한다"면서"태양보다 훨씬 작고 온도가 낮으며, 북반구와 남반구를 관측할 수 있어 추가적인 정보를 얻을 수 있을 것으로 기대된다"고 설명했다. 이어 "GJ536b의 주위를 둘러싼 전자기장의 형태는 태양과 매우 비슷하지만,태양활동주기(흑점수, 플레어 발생수, 코로나의 밝기 등으로 미루었을 때 활동이 활발한 시기와 그렇지 않은 시기로 나누는 주기)가11년인데 반해 GJ536b의 활동주기는 3년 정도라는 차이점이 있다"고 덧붙였다. 연구진은 현재 반경과 밀도가 지구와 유사한 행성을 찾는 프로그램을 통해 슈퍼지구 탐색 모니터링을 계획하고 있다. 자세한 연구결과는 국제 천문학술지 '천문학과 천체물리학(Astronomy & Astrophysics) 최신호에 실렸다.  [출처: 서울신문_나우뉴스, 송혜민 기자 huimin0217@seoul.co.kr]

블랙홀은 이름 그대로 빛조차 흡수하는 검은 구멍이다.따라서 블랙홀이 단독으로 존재하는 경우 우리는 그 존재를 알아내기 어렵다. 그런데 우주에 존재하는 거대질량 블랙홀의 경우 역설적이지만 우주에서 가장 밝은 천체 가운데 하나다.거대한 중력으로 주변에서 물질을 흡수하면서 에너지를 내놓기 때문이다. 블랙홀로 흡수되는 물질은 강착원반이라는 거대한 고리를 형성하며 블랙홀로 다가간다.그런데 블랙홀의 크기에 비해서 들어가는 물질이 너무 많으면 모든 물질이 흡수되지 못하고 상당 부분이 제트의 형태로 분출된다.  따라서 블랙홀이 내놓는 물질과 에너지는 흡수되는 물질의 양과 비례한다.과학자들은 초고온의 강착원반과 제트를 관측해 블랙홀의 활동성을 파악하고 존재를 증명해왔다. 은하 중심 블랙홀은 태양의 수십만 배에서 수십억 배의 질량을 가지고 있어 강력한 중력으로 많은 물질을 흡수하면서 큰 에너지를 방출한다. 특히 막대한 에너지를 방출하는 경우 이를 활동성 은하핵(Active Galactic Nuclei·AGN)이라고 부른다. 흥미로운 사실은 변광성처럼 밝기가 변하는 활동성 은하핵이 있다는 것이다.이는 어떤 이유에서인지 블랙홀로 흡수되는 물질이 갑자기 줄어들었다가 많아진 것이다.마치 굶주렸던 사람이 폭식하는 것과 비슷한 상황이다. 과학자들은 미국항공우주국(NASA)의 찬드라 X선 위성을 비롯한 다수의 관측 장비를 이용해서활동성 은하핵 가운데 하나인 '마카리안 1018(Markarian1018)'을 관측했다. 이 블랙홀은 천문학적인 관점에서 매우 짧은 시간인 5년 정도에 갑자기 밝아졌다 극도로 어두워졌다.1980년대 이 사건이 있었을 때는 관측 장비가 부족했지만,2010년에서 2016년 사이에는 찬드라 X선 위성은 물론유럽남방천문대(ESO)의 초거대망원경(VLT) 등 다양한 관측 장비들이 마카리안1018을 정밀 관측할 수 있었다. 관측 결과 이 블랙홀이 갑자기 굶주렸다 폭식한 이유가 근방을 지나던 별을 흡수한 것 때문은 아니라는 사실이 밝혀졌다.동시에 암흑 성운에 의해 가려서 생긴 현상도 아니었다. 관측 데이터가 지지한 가설은 두 개의 거대 블랙홀이 있어 서로 물질 흡수를 방해했다는 것이다.은하 간의 충돌과 합체의 과정에서 은하 중심 블랙홀이 두 개가 되는 일이 있는데,이 경우 은하 중심 물질의 흐름은 두 개의 블랙홀에 의해서 영향을 받게 된다.그 결과, 물질이 지속적으로 흡수되지 못하고 중간중간 방해를 받게 된다. 과학자들은 이번 관측을 통해서 은하 합체 시 발생하는 은하 중심 블랙홀 간의 상호작용을 더 자세히 규명할 수 있을 것으로 기대하고 있다.굶주렸다가 폭식하는 일은 건강에 좋지 않지만, 블랙홀의 경우에는 감춰진 진실을 알아내는 중요한 단서가 될 수 있다.  [출처: 서울신문_나우뉴스, 고든 정 칼럼니스트 jjy0501@naver.com]

미국항공우주국(이하 NASA)과 웨스트버지니아대학 공동 연구진이 소행성으로부터지구를 지킬 수 있는 방법을 찾기 위한 시뮬레이션 실험을 시작했다고 CNN등 현지 언론이 2일 보도했다. 연구진은 현재 스티로폼과 합판, 알루미늄 등을 이용해 지름 4m 가량 되는 실물 크기의 프로토타입 소행성을 만든 뒤로봇 등 다양한 기기를 이용해 소행성과 지구의 충돌을 막을 수 있는 방법을 연구 중이다. 로봇 우주선을 소행성 표면에 떨어뜨린 뒤 샘플을 채취하고,이후 지구로 향하는 소행성의 궤도를 달의 궤도로 끌어당겨 지구와의 충돌을 피하게 한다는 것이 연구진의 시나리오다.이러한 기술은 달 궤도로 끌어들인 소행성에서 안정적으로 광물 등을 캐올 수 있다는 장점도 있으며, '소행성궤도변경임무'(ARM)라 부른다. 이번 실험의 가장 중대한 목표 중 하나는 더욱 정밀한 실물 크기의 모형 소행성을 제작하고로봇 모듈 시스템을 이용해 실제처럼 소행성의 제어에 도전하는 것이다. 이를 위해 연구진은 미국 동부 메릴랜드에 있는 NASA 고다드우주비행센터에서 알루미늄 속뼈대(내골격)를 가진 프로토타입 소행성을 제작하고,이 소행성을 '포획'할 때 사용되는 로봇 시스템을 실제로 작동시키는 실험을 실시했다. 이번 실험에 사용된 것은 각도 변경이 자유로운 '팔' 7개와 연착륙용 '다리' 3개를 가진 로봇으로,팔 부분에는 소행성의 표면을 단단하게 움켜쥘 수 있는 장비가 장착돼 있다. 연구진은 이번 실험이 소행성 표면에 로봇을 착륙시키는 복잡한 과정을 미리 훈련하고,더 나아가 화성 탐사를 위한 로봇 활용에도 도움이 될 것으로 기대하고 있다. 한편 NASA는 소행성궤도변경임무에 앞서 소행성에서 암석 샘플을 채집하는 미션을 시행할 예정이다. 이를 위해 현지시간으로 9월 8일, 소행성 탐사선 '오시리스-렉스'(OSIRIS-REx)가 성공적으로 발사됐으며, 2023년 지구로 돌아올 예정이다.  [출처: 서울신문_나우뉴스, 송혜민 기자 huimin0217@seoul.co.kr]

차세대 인공위성형 우주관측 장비인 '제임스웹 우주망원경(제임스웹·James Webb Space Telescope)'이 완성됐다.연구진은 앞으로 2년간 각종 시험을 마친 후, 2018년 10월 우주로 쏘아 올릴 예정이다. 미국항공우주국(NASA)은 뉴욕타임스 21일자를 통해 고더드우주비행센터에서 최종 조립을 마친 제임스웹의 모습을 공개했다. 제임스웹은 미국 항공우주국(NASA), 유럽우주국(ESA), 캐나다우주국(CSA)이 공동으로 제작했다.현재 우주관측을 위해 운영 중인 '허블 우주망원경(허블)'의 뒤를 이을 차세대 관측장비다.완전히 펼쳤을 때 직경 6.5m의 반사경 18개로 이뤄져 테니스장 보다 크다.허블보다 2.7배 큰 크기로 7배 많은 빛을 모을 수 있다. 로켓에 탑재하기 위해 접힌 채 쏘아 올렸다가 우주에서 펼쳐지도록 설계됐다.제임스웹이란 이름은 허블 발사를 성공적으로 이끈 NASA의 과학자 '제임스 웹'의 이름을 땄다. 허블이 지상 569km의 저궤도에 있었지만 제임스 웹은 지구와 달 사이 '라그랑주(L2)' 지역인 150만km 높이에 머물며 더 먼 우주를 관찰할 예정이다.라그랑주 지역은 지구와 태양의 중력이 상쇄되는 지점으로 외부인력이 매우 안정된 곳이다.태양풍의 영향, 운석회피 등으로 불가피하게 제임스웹을 이동시킨다 해도 저절로 본래 자리로 되돌아오는 장점이 있다. 제임스 웹의 목적은 빅뱅 직후 초기 우주의 상태를 연구하는 것이다.지상의 천체 망원경이 20억 년 전, 허블이 80~120억 년 전 우주 모습을 관찰했다면 제임스 웹은 137억 년 전 우주의 모습을 관찰한다.과학자들은 첫 세대 은하가 생성되며 빅뱅 초기 우주에 생긴 구름 같은 안개가 걷어지는 과정을 분석할 수 있을 것으로 기대하고 있다. 제임스웹은 1996년 처음 계획된 51억 달러(약 6조52억원)의 예산을 초과한 87억 달러(약 10조2500억원)이라는 천문학적 예산을 사용했다.본래 2014년으로 예정됐던 발사가 수차례 연기되며 '천문학을 집어삼킨 우주 망원경'이라는 핀잔을 들었다.NASA의 다른 우주 개발 예산과 충돌했기 때문이다. 제임스웹은 미국 존슨우주센터 등 기관에서 진동, 소음, 진공상태 내성을 평가하는 과정을 거친 후2018년 10월 유럽우주국(ESA)의 아리아나-5 로켓에 실어 발사할 예정이다.2019년 봄이면 제임스웹이 촬영한 먼 우주의 실제 사진을 볼 수 있을 전망이다. 찰스 보든 NASA 국장은 "우주망원경은 이제야 완성됐고 이젠 무엇을 할 수 있을지 증명할 차례"라고 말했다.  [출처: 동아사이언스, 권예슬 기자 yskwon@donga.com]