아름다운 포착

한국천문연구원의 천체사진공모전은 아름답고 신비한 천체사진 및 그림, 동영상 등의 콘텐츠를 통해 천문학에 대한 공감대를 확산시키고자 매년 실시되고 있으며, 수상 작품들은 다양한 천문우주 과학문화 확산의 콘텐츠로 활용될 예정이라고 하는데요. 

우주가 모든 방향으로 동일하게 팽창할까?

천문학자들은 수십년 동안 우주가 모든 방향에서 같은 속도로 팽창한다고 추정해왔습니다. 그런데 ESA의 XMM-뉴턴과 NASA의 찬드라 엑스선 관측선, 그리고 독일 ROSAT 망원경의 데이터를 바탕으로 한 새로운 연구에 따르면 이 핵심전제가 틀렸을 수 있다는 걸 시사합니다. 

다른 행성이 지구에 가르쳐주는 것

갈릴레오 이후 과학자들은 지구에서 망원경을 통해 다른 행성들을 이해하려고 노력해왔는데요. 최근에는 연구자들은 행성 탐사를 통해 얻은 지식으로부터 지구의 지표에서부터 심부까지 다양한 과정들을 설명하려고 노력하고 있습니다. 스탠포드대학교 지구 에너지 및 환경과학대학(Stanford Earth) 지질학과 조교수이자 행성 지질학자 Mathieu Lapôtre는 "우리는 지구 밖에 무엇이 있는지 알기 위해서만 다른 행성을 쳐다보는게 아니다"라며 "이는 우리 발 밑에 있는 행성에 대한 것들을 배울 수 있는 방법이기도 하다"고 전하는데요. 현재 망원경의 성능이 더 좋아지면서 외계 행성 연구는 점점 더 정교해졌습니다. 행성 탐사 미션에서는 새로운 데이터를 끊임없이 늘어나고 있습니다. 이는 지구과학 전반에 걸쳐 훨씬 더 광범위한 영향을 미칠 가능성이 있습니다. 

NASA 카시니호 토성 대기의 신비 밝히다

지구의 대기권은 고도에 따른 기온 변화에 따라 4개의 층으로 구분되는데요. 눈, 비, 구름 등의 기상현상이 나타나는 대류권, 오존층이 있는 성층권, 수증기가 존재하지 않아 기상 현상이 일어나지 않는 중간권, 그리고 전리층과 오로라가 있는 열권으로 나뉩니다. 열권은 공기 분자가 태양복사에너지를 다량 흡수해 고도가 높아질수록 기온이 급격히 상승하는 층입니다. 이렇게 지구의 대기는 상층부로 갈수록 기온이 높아지는데요.  

천왕성은 왜 누워 있을까

태양계에서 옆으로 누워있는 행성이 있죠? 바로 천왕성인데요. 천왕성은 태양 둘레의 궤도면에 거의 누운 채로 자전하기 때문에 여름철, 천왕성의 북극은 거의 직접적으로 태양을 향합니다. 적도 부근에 고리를 가지고 있는 토성과 목성과 달리, 천왕성은 거의 수직에 가까운 형태의 고리를 지니고 있습니다. 또한 기울어진 적도 부근에서 고리들 틈 사이에 드문 드문 존재하는 위성은 각기 다양한 궤도를 가지고 돌고 있습니다.

암흑물질 시뮬레이션, '단세포 생물' 필요해

단세포 유기체인 점균류(slime mold)로 알려진 황색망사점균(Physarum polycephalum)은 먹이를 찾을 때 복잡한 섬유 모양의 망을 구축합니다. 서로 다른 지점을 연결하는 최적의 경로를 찾기 위해섭니다. 그런데 이 단세포 생물이 우주의 거대한 구조를 탐사하는 천문학자들을 돕고 있다고 합니다. 우주망 이루고 있는 암흑물질 우주를 형성할 때 중력은 수억 광년 길이의 희미한 가교를 따라 은하와 은하단을 함께 묶어 거대한 실 가닥(filament) 형태로 거대한 우주망(cosmic web)을 만들어 냈는데요. 생물학적 진

왜 금성인가

지구의 치명적인 쌍둥이 행성이 있습니다. 금성입니다. 금성은 지구와 가장 가까운 행성인데요. 크기를 비롯해 여러 요인이 비슷하지만 지표의 실제 상황은 완전히 다릅니다. 한 행성은 다양한 생명체의 보금자리인 반면 다른 행성은 지구로 치면 수면 1km 아래에 있는 것과 동일한 표면 압력이 작용하는 곳입니다. 이러한 환경을 만들어내는 이산화탄소 대기 때문에 금성은 질식할 정도로 뜨겁습니다. 하지만 항상 이랬던 것은 아닙니다. 금성은 한 때 바닷물로 가득 차 있었습니다. 판구조론에 따라 땅이 움직이며 지구와 비슷한 기후를 가지고 있었을 지

낮기온 400℃ 넘는 수성, 북극엔 왜 얼음이?!

2011년 NASA의 두 번째 수성 탐사선인 메신저호(MESSENGER)는 수성 궤도에서 수성의 표면과 우주 환경, 화학 조성, 핵의 크기와 상태, 자기장의 성질 등을 조사하기 위해 발사됐습니다. 2004년 8월 발사된 메신저호는 지구 궤도에서 벗어난 뒤 금성에서 스윙바이로 가속하며 2011년 수성 궤도로 진입했는데요. 이후 4년간 수성을 4,000번 넘게 돌며 수성을 관측했습니다. 그리고 이전에 지구에서 관측했던 수성 북극의 얼음의 존재를 확인했습니다. 낮 기온이 약 400℃에 달하는 이 행성에 어떻게 얼음이 존재할 수 있던 걸까요? 

우주에서 출산을? "준비 중"

언젠가 인간은 지구를 벗어나 우주에서 살아야 할 겁니다. 우주에서도 계속해서 인류의 대를 이어가려면 이런 연구가 선행되어야 합니다. 우리는 15년 내에 우주에서도 출산이 가능해질 것이라고 기대하고 있습니다. "말도 안 된다. 어떻게 15년 만에 그게 가능해? 평생이 걸려도 안 될 거야"라고 반응하는 사람들도 있지만, 다른 실험에 비해 윤리적으로 문제될 부분이 적기 때문에 오히려 시간은 더 단축될 수도 있습니다.

태양열은 어떻게 지구까지 올까

열은 무엇일까요? 열을 구성하는 건 만지거나 볼 수 없는 아주 작은 '원자'인데요. 원자는 물질을 이루는 가장 작은 입자입니다. 핵(nuclerus)과 그 주위에 분포돼 있는 전자(electron)들로 구성됐습니다. 원자핵은 양전하를 같은 양전자(proton)와 전기적으로 중성인 중성자(neutron)로 이뤄져 있습니다. 원자는 너무 작아서 특별한 장비 외에는 볼 수도 없는데요. 그럼에도 원자는 우주에 있는 모든 물질을 구성합니다.

화성의 이 구멍은 뭘까?

이 구멍은 현재에도 화성 궤도를 돌고 있는 화성정찰위성(robotic Mars Reconnaissance Orbiter)에 탑재된 HiRISE 기기가 2011년 촬영한 파보니스(Pavonis Mons) 화산의 모습입니다. 지금 보고 있는 용암동굴(lava tube)는 과거 화성의 화산 활동의 산물인데요. 모양을 보니 순상화산(shield volcano)인 것 같습니다. 순상화산은 SiO2의 함량이 적어 점성이 낮고 유동성이 큰 현무암질 용암이 분출하여 생긴 방패 모양의 넓은 화산입니다. 하와이 섬의 마우나로아 화산이 대표적입니다.

우주에서 성적 욕구는 어떻게 해결할까?

한 가지 해결책은 우주에 있는 승무원과 다른 행성의 정착민들에게 영화 'A.I 라이징(A.I. Rising)'에서처럼 성적인 기술들을 제공하는 것입니다. Simon Dubé은 섹스 로봇이나 애로틱 챗봇, 가상의 파트너 등 이와 관련한 기술과 인간-로봇 간의 상호작용을 연구하는 건 단일학문에 국한되지 않는 새로운 연구라고 말합니다. 이에 대해 일부는 해로운 규범을 조장한다고 비난할 수 있습니다. 도덕적이지 않은데다가, 이 분야에 대한 사회적 논의조차 전무하기 때문입니다. 반면, 이를 옹호하는 입장에선 이러한 기술을 활용하는 것이 잠재적으로 우주비행사들의 건강과 행복에 긍정적인 영향을 미칠 것이라고 봅니다.

소행성 샘플 채취 "위기를 기회로"

오시리스-렉스(OSIRIS-Rex)의 유도(Guidance), 항법(Navigation), 유도항법제어(GNC) LIDAR 등은 비교적 위험이 적은 표면에서 우주선이 항해하도록 설계됐습니다. 참고로 우주선에서 유도(Guidance)는 현재의 위치로부터 목표 위치까지 속도, 회전 및 가속도의 변경을 통해 원하는 경로를 결정하는 걸 의미합니다. 항법(Navigation)은 주어진 시간에 자세, 속도 및 위치의 결정을 뜻하며 제어(Control)은 안정성을 유지하며 경로를 조정하는데 필요한 힘의 조작을 말합니다.