관측기술 발달로 주목받는 위성들
“푸른 하늘 은하수 하얀 쪽배에….”
지구의 밤하늘에는 매일 ‘하얀 쪽배’인 달이 뜬다. 하지만 이는 지구에서만 볼 수 있는 풍경이 아니다. 태양계의 다른 행성에
도 달처럼 행성 주위를 도는 작은 천체, 즉 위성이 있기 때문이다. 최근 관측기술이 발달하면서 그동안 행성에 딸린 ‘서자’
취급을 받던 위성이 천체 연구의 새로운 주인공으로 떠오르고 있다. 감자처럼 찌그러진 위성이나 수세미처럼 구멍이 숭숭
뚫린 위성, 물을 품은 위성 등 지구의 달과는 다른 형태를 가진 다양한 위성들이 무더기로 발견되고 있다.
○ 태양계 173개 위성 중 113개가 ‘입양’된 위성
미국항공우주국(NASA)과 국제천문연맹(IAU)에 따르면 현재 태양계 행성 주변을 맴도는 위성은 173개에 이른다. 소행성이
나 왜소행성 등에 딸린 위성까지 합치면 400개가 넘는다. 행성에 이렇게 위성이 많은 이유는 행성이 외부에서 작은 천체를
‘입양’한 경우가 많기 때문이다. 위성이 태어나는 방법은 크게 두 가지다. 행성이 탄생할 때 남은 찌꺼기가 뭉쳐서 위성이
되거나, 행성이 외부에 있는 작은 천체를 중력으로 끌어당겨 자신의 위성으로 삼기도 한다.
이렇게 ‘입양’된 위성은 소행성 등 작은 천체가 기원이기 때문에 대부분이 작고 찌그러진 감자 모양을 하고 있으며, 행성과
는 전혀 다른 ‘삐딱한’ 기울기로 공전한다. 만약 이런 위성을 지닌 행성에서 밤을 맞는다면, 달이 남쪽에서 뜨고 지는 등 기이
한 밤풍경이 펼쳐질 가능성이 높다. 과학자들은 이런 불규칙성에 주목해 이들을 ‘불규칙위성’이라고 부른다. 현재 전체
위성 중 65%가 넘는 113개가 불규칙위성으로 분류돼 있다.
목성의 위성 유로파의 상상도. 지구의 2배가 넘는 물을 지닌 유로파는 암석 위에 물이 가득하고,
그 위를 단단한 얼음층이 덮고 있는 구조다. 그 얼음을 뚫고 때로 물이 분수처럼 솟는다.
출처 미국항공우주국(NASA)·유럽우주기구(ESA)
불규칙위성이 수적으로는 다수를 차지하고 있지만, 아직까지 과학자들이 더 주목하는 위성은 덩치가 큰 규칙위성들이다.
행성보다도 생명체가 탄생하기 더 좋은 조건을 지니고 있기 때문이다. 대표적인 예가 갈릴레이가 발견한 목성의 4대 위성
가운데 하나인 ‘유로파’다. 유로파는 암석으로 된 지각 위에 지구의 2배가 넘는 풍부한 물이 있다. 액체 상태의 물은 체내에
서 생체물질을 이동시키는 중요한 역할을 하기 때문에 생명 탄생의 기본 조건으로 꼽힌다.
토성의 위성 ‘엔셀라두스’ 역시 물이 풍부한 곳으로, 지표면 위로 얼음과 수증기 기둥을 내뿜는 ‘우주 분수 쇼’를 펼쳐 과학자
들을 놀라게 했다. 또 토성의 ‘타이탄’에는 물 대신 액체 메탄이 있고 대기까지 풍부해 지구와는 다른 생명체가 존재할 가능
성이 제기되고 있다.
○ 5000만 년 뒤에는 화성에 고리 생길 수도
개성이 다양한 위성도 여럿 있다. 태양계에서 가장 큰 위성인 목성의 ‘가니메데’는 행성인 수성보다 큰 덩치를 자랑한다.
최근 지하에 샌드위치처럼 얼음과 액체, 물이 겹겹이 스며 있다는 사실이 밝혀져 우주생물학자들을 흥분시키기도 했다.
목성의 위성인 ‘이오’는 화산과 같은 지질활동이 활발하다. 그 덕분에 땅에서는 황이 맹렬히 뿜어져 나오는 지옥이 펼쳐지
고, 하늘에는 휘황찬란한 오로라가 장관을 이룬다. 화성의 위성 ‘포보스’는 태양계 위성들 중 행성에 가장 가까이 붙어 있으
며, 100년에 1m꼴로 계속 더 가까워지고 있다. 이에 따라 5000만 년 뒤에는 화성과 충돌하거나 공중에서 부서질 것으로
예상된다. 인류가 이때까지 살아남는다면 포보스의 파편을 고리처럼 두른 이색적인 모습의 화성을 관찰할 수 있을지도
모른다.
○급팽창 우주론 창시자 등 9명 '카블리상' 수상
노르웨이 출신의 미국 발명가 프레드 카블리(1927∼2013)를 기념하는 카블리상은 천체물리학, 나노과학, 신경과학 등
3개 부문에 각각 100만 달러의 상금이 주어진다. 첫 시상은 2008년이었으며 격년으로 수상자가 발표된다.
노르웨이 학술원은 29일(현지시간) 미국 뉴욕에서 열린 '세계 과학 축제'에서 올해 카블리상 수상자를 발표했다.
천체물리학 부문에서는 앨런 구스 미국 매사추세츠공대(MIT) 교수, 안드레이 린데 미국 스탠퍼드대 교수, 그리고 러시아
모스크바에 있는 란다우 이론물리연구소의 알렉세이 스타로빈스키 교수 등 3명이 공동 수상자로 선정됐다.
이들은 우주가 대폭발(빅 뱅) 직후 매우 짧은 시간에 급팽창했고 이것이 현재 우주의 구조에 결정적 영향을 미쳤다는
'급팽창 우주론'을 창시했다.
급팽창 우주론은 1980년대 초에 나왔으나 한동안 직접 이를 입증하는 증거가 나오지 않다가 올해 초 이를 지지하는 관측
결과가 발표돼 학계 검증을 받고 있다.
나노과학 부문에서는 나노광학 분야의 연구 업적을 쌓은 프랑스 루이 파스퇴르 대학의 토머스 에베신 교수, 독일 막스
플랑크 생물리화학 연구소의 슈테판 헬 교수, 영국 임페리얼 칼리지 런던의 존 펜드리 교수 등 3명이 수상자로 뽑혔다.
신경과학 부분 공동수상자로는 기억과 인식에 관한 연구를 해 온 캐나다 맥길대 몬트리올 신경연구소의 브렌다 밀너 교수,
영국 유니버시티 칼리지 런던의 존 오키프 교수, 미국 미주리주에 있는 세인트루이스 워싱턴대의 마커스 라이클리 교수가
선정됐다.