영화 ‘반지의 제왕’에 등장하는 ‘사우론의 눈’(Eye of Sauron)과 비슷한 것으로 유명한 성운의 세부 모습이 제임스웹 우주망원경(JWST·웹 망원경)에 포착됐다. 지난 20일(현지시간) 미 항공우주국(NASA)은 웹 망원경이 촬영한 ‘헬릭스 성운’(Helix Nebula)의 반짝이는 세부 모습을 사진으로 공개했다. 웹 망원경에 탑재된 근적외선 카메라(NIRCam)로 촬영한 헬릭스 성운의 근접 이미지에는 죽어가는 별이 방출하는 가스 구조가 선명하게 드러나 있다. 성운 내부에 복잡하게 얽힌 가스 덩어리인 혜성 모양의 매듭과 불타는 듯한 항성풍 그리고 죽어가는 별이 주변 환경과 상호작용하면서 방출한 가스층이 어지럽게 섞여 있기 때문이다. 또한 이미지의 색깔은 온도와 화학적 성질을 나타내는데, 푸른색은 백색왜성에서 방출한 강렬한 자외선에 의한 가장 뜨거운 가스 영역을 보여준다. 또한 바깥쪽으로 갈수록 가스는 식어서 수소 원자들이 분자를 형성하는 노란색 영역으로 이어지고 가장 바깥쪽 붉은색은 가장 차가운 물질을 나타낸다. 태양에서 650광년 떨어진 물병자리 방향에 있는 헬릭스 성운은 지구에서 관측할 수 있는 가장 밝은 행성상 성운(행성 모양의 성운)으로 거대한 눈동자를 닮은 독특한 모양 때문에 ‘신의 눈’ 또는 ‘우주의 눈’이라는 별칭으로도 불린다. 일반적으로 별은 종말 단계가 되면 중심부 수소가 소진되고 헬륨만 남아 수축한다. 이어 수축으로 생긴 열에너지로 바깥의 수소가 불붙기 시작하면서 적색거성으로 부풀어 오른다. 이후 남은 가스는 행성상 성운이 되고 중심에 남은 잔해는 모여 지구만 한 백색왜성을 이룬다. 곧 우리의 태양도 수십억 년 후 이 같은 운명을 맞기 때문에 헬릭스 성운은 미래 태양의 모습을 미리 보여주는 천체다. 한편 웹 망원경은 지난 2021년 12월 25일 프랑스령 기아나에서 아리안 5호 로켓에 실려 발사됐다. 이후 웹 망원경은 약 160만㎞를 날아간 끝에 태양과 지구의 중력이 균형을 이루는 L2에 무사히 도착했다. 웹 망원경은 허블우주망원경과는 전혀 다른 형태를 취한 우주망원경이다. 육각형 거울 18개를 벌집의 형태로 이어 붙여 만든 주경은 지름이 6.5m로, 2.4m인 허블보다 2배 이상 크며 집광력은 7배가 넘는다. 특히 웹 망원경은 적외선 관측으로 특화된 망원경인데, 긴 파장의 적외선으로 관측할 경우 먼지 뒤에 숨은 대상까지 뚜렷하게 볼 수 있다.

태양계 끝자락에 있는 천왕성에서 새로운 달이 발견됐다. 최근 미국 사우스웨스트연구소(SwRI)는 미 항공우주국(NASA) 제임스웹 우주망원경(JWST·웹 망원경)을 이용해 천왕성을 공전하는 새로운 위성을 발견했다고 발표했다. 길이가 불과 10㎞ 정도인 이 위성(S/2025 U1)은 천왕성에서 약 5만 6000㎞ 떨어져 있을 만큼 바짝 붙어있는데, 너무나 작은 크기 탓에 1986년 보이저 2호가 스쳐 지나갈 때도 발견되지 않았다. 그러나 웹 망원경에 탑재된 근적외선 카메라(NIRCam)로 천왕성을 40분 동안 10번 노출한 과정에서 새로운 위성이 모습을 드러냈다. 연구에 참여한 SETI 연구소 매튜 티스카레노 연구원은 “천왕성만큼 작은 내위성을 가진 행성은 없으며 이는 위성들이 특유의 고리와 복잡한 관계라는 것을 보여준다”면서 “이번 연구를 통해 더 많은 위성이 발견될 가능성이 높다”고 밝혔다. 보도에 따르면 천왕성의 위성 중 27개는 셰익스피어 희곡에 등장하는 인물을 따서 명명됐다. 앞으로 S/2025 U1이 국제천문연맹의 승인을 받게 되면 이런 새로운 이름을 갖게 될 전망이다. 이번에 위성이 하나 더 추가되면서 천왕성의 위성 수는 29개로 늘어났다. 현재까지 태양계 행성 중 최대 ‘달부자’는 무려 274개의 위성을 거느린 토성이다. 아름다운 고리로 유명한 토성은 그간 ‘태양계 큰형님’ 목성과 함께 거느린 위성 수를 놓고 앞서거니 뒤서거니 경쟁해왔다. 현재까지 확인된 목성의 위성 수는 95개, 해왕성은 16개다. 한편 태양을 공전하는 데만 무려 84년이 걸리는 천왕성은 정확한 대기의 성분도 모를 만큼 밝혀낸 데이터가 별로 없다. 인류가 처음으로 천왕성의 ‘얼굴’을 직접 본 것은 1986년 1월 24일 ‘인류의 척후병’ 보이저 2호가 천왕성을 스쳐 지나가면서다. 단 5시간 반의 근접 비행 동안 보이저 2호는 8만 1500㎞ 거리에서 파랗게 빛나는 천왕성의 모습을 보내왔다. 이를 통해 인류는 천왕성에 고리가 있다는 사실을 알게 됐고 이후 하와이 켁 천문대 망원경으로도 이를 포착했다. 천왕성은 행성 내부의 열이 없어 −224.2°C(단단한 표면이 없는 가스행성이기 때문에 상부 가스 기준)라는 극한의 환경을 가진 ‘쿨’한 행성이다. 특히 천왕성은 태양계 공전 면에 대해 자전축 기울기가 무려 98도나 돼 아예 ‘건방지게’ 드러누운 자세로 태양을 공전하는 특징도 갖고 있다.

태양계 끝자락에 있는 천왕성에서 새로운 달이 발견됐다. 최근 미국 사우스웨스트연구소(SwRI)는 미 항공우주국(NASA) 제임스웹 우주망원경(JWST·웹 망원경)을 이용해 천왕성을 공전하는 새로운 위성을 발견했다고 발표했다. 길이가 불과 10㎞ 정도인 이 위성(S/2025 U1)은 천왕성에서 약 5만 6000㎞ 떨어져 있을 만큼 바짝 붙어있는데, 너무나 작은 크기 탓에 1986년 보이저 2호가 스쳐 지나갈 때도 발견되지 않았다. 그러나 웹 망원경에 탑재된 근적외선 카메라(NIRCam)로 천왕성을 40분 동안 10번 노출한 과정에서 새로운 위성이 모습을 드러냈다. 연구에 참여한 SETI 연구소 매튜 티스카레노 연구원은 “천왕성만큼 작은 내위성을 가진 행성은 없으며 이는 위성들이 특유의 고리와 복잡한 관계라는 것을 보여준다”면서 “이번 연구를 통해 더 많은 위성이 발견될 가능성이 높다”고 밝혔다. 보도에 따르면 천왕성의 위성 중 27개는 셰익스피어 희곡에 등장하는 인물을 따서 명명됐다. 앞으로 S/2025 U1이 국제천문연맹의 승인을 받게 되면 이런 새로운 이름을 갖게 될 전망이다. 이번에 위성이 하나 더 추가되면서 천왕성의 위성 수는 29개로 늘어났다. 현재까지 태양계 행성 중 최대 ‘달부자’는 무려 274개의 위성을 거느린 토성이다. 아름다운 고리로 유명한 토성은 그간 ‘태양계 큰형님’ 목성과 함께 거느린 위성 수를 놓고 앞서거니 뒤서거니 경쟁해왔다. 현재까지 확인된 목성의 위성 수는 95개, 해왕성은 16개다. 한편 태양을 공전하는 데만 무려 84년이 걸리는 천왕성은 정확한 대기의 성분도 모를 만큼 밝혀낸 데이터가 별로 없다. 인류가 처음으로 천왕성의 ‘얼굴’을 직접 본 것은 1986년 1월 24일 ‘인류의 척후병’ 보이저 2호가 천왕성을 스쳐 지나가면서다. 단 5시간 반의 근접 비행 동안 보이저 2호는 8만 1500㎞ 거리에서 파랗게 빛나는 천왕성의 모습을 보내왔다. 이를 통해 인류는 천왕성에 고리가 있다는 사실을 알게 됐고 이후 하와이 켁 천문대 망원경으로도 이를 포착했다. 천왕성은 행성 내부의 열이 없어 −224.2°C(단단한 표면이 없는 가스행성이기 때문에 상부 가스 기준)라는 극한의 환경을 가진 ‘쿨’한 행성이다. 특히 천왕성은 태양계 공전 면에 대해 자전축 기울기가 무려 98도나 돼 아예 ‘건방지게’ 드러누운 자세로 태양을 공전하는 특징도 갖고 있다.

과학자들은 지금까지 수많은 외계 행성을 발견했으며, 이 중에는 지구보다 큰 ‘슈퍼 지구’는 물론 지구와 비슷한 크기의 암석 행성 중 생명체가 존재할 가능성이 있는 ‘골디락스 존’에 위치한 행성들도 있다. 이러한 행성에서 액체 상태의 물, 즉 ‘바다’의 존재를 확인하는 것은 외계 생명체 탐사의 핵심 과제이다. 제임스웹도 역부족…별빛 가려 행성 관측 난항지구처럼 광활한 바다를 지닌 외계 행성은 생명 탄생의 최적 조건으로 여겨진다. 그러나 단순히 행성의 질량이나 궤도만으로는 바다의 존재를 확신하기 어렵다. 금성처럼 뜨거운 ‘압력솥’ 환경이거나 화성처럼 차갑고 건조한 사막 행성일 가능성도 있기 때문이다. 가장 확실한 방법은 망원경으로 외계 행성의 바다를 직접 관측하는 것이지만, 현재 인류가 보유한 제임스웹 우주망원경(JWST)으로도 지구형 외계 행성의 표면을 상세히 관측하기는 역부족이다. 대부분 외계 행성이 너무 어두운데다, 중심별의 압도적인 밝은 빛에 가려 직접 관측 자체가 불가능에 가까워서다. HWO의 비책: ‘가림막’으로 별빛 분리이러한 한계를 극복하기 위해 미국 항공우주국(NASA) 과학자들은 차세대 우주망원경인 HWO(Habitable Worlds Observatory) 개발을 추진 중이다. HWO의 주경 지름은 6~8m로, 6.5m인 제임스 웹 우주망원경과 크기 면에서는 큰 차이가 없다. 하지만 HWO의 핵심 기술은 희미한 행성의 빛을 강렬한 별빛과 분리할 수 있는 특수 가림막(코로나그래프)을 탑재한다는 점이다. 이를 통해 지구 정도 크기의 행성에서 반사되는 미세한 빛까지 포착할 수 있을 것으로 기대된다. 캐나다 맥길대 니콜라스 코원 연구팀은 HWO를 활용해 지구와 같이 바다를 지닌 행성을 관측할 수 있는 방법을 연구했다. 연구팀에 따르면, HWO로도 외계 행성 표면을 고해상도로 직접 찍어내기는 어려울 전망이다. 하지만 행성에서 반사된 빛은 기본적으로 중심별의 빛을 반사한 것이므로, 반사된 빛의 패턴을 분석해 어떤 형태의 표면에서 반사된 것인지 추정할 수 있다는 설명이다. 예를 들어 바다에 반사된 빛은 평행하고 고르게 반사될 뿐 아니라 거울처럼 높은 반사율을 보인다. 그러나 실제 관측에서는 지구처럼 육지가 존재하며 자전하는 경우, 혹은 육지가 없더라도 구름이 존재할 가능성이 높다는 점 등 다양한 변수를 고려해야 한다. 따라서 여러 복합적인 요소를 고려해 장시간 관측이 필요할 것으로 예상된다. 문제는 ‘돈’…인류의 숙원 풀 수 있을까HWO는 2041년 발사를 목표로 한 장기 프로젝트다. 그러나 현재 NASA는 예산 삭감으로 모든 사업을 계획대로 진행하기 어려운 상황에 놓여 있다. 이 프로젝트에 막대한 예산이 소요될 것으로 예상되는 만큼 사업 추진에 난항이 예상된다. 인류의 오랜 궁금증인 외계 생명체의 단서를 찾기 위한 과학자들의 끈질긴 노력이 정치권을 설득하고 HWO가 성공적으로 우주로 향할 수 있도록 이끌지 귀추가 주목된다.

과학자들은 지금까지 수많은 외계 행성을 발견했으며, 이 중에는 지구보다 큰 ‘슈퍼 지구’는 물론 지구와 비슷한 크기의 암석 행성 중 생명체가 존재할 가능성이 있는 ‘골디락스 존’에 위치한 행성들도 있다. 이러한 행성에서 액체 상태의 물, 즉 ‘바다’의 존재를 확인하는 것은 외계 생명체 탐사의 핵심 과제이다. 제임스웹도 역부족…별빛 가려 행성 관측 난항지구처럼 광활한 바다를 지닌 외계 행성은 생명 탄생의 최적 조건으로 여겨진다. 그러나 단순히 행성의 질량이나 궤도만으로는 바다의 존재를 확신하기 어렵다. 금성처럼 뜨거운 ‘압력솥’ 환경이거나 화성처럼 차갑고 건조한 사막 행성일 가능성도 있기 때문이다. 가장 확실한 방법은 망원경으로 외계 행성의 바다를 직접 관측하는 것이지만, 현재 인류가 보유한 제임스웹 우주망원경(JWST)으로도 지구형 외계 행성의 표면을 상세히 관측하기는 역부족이다. 대부분 외계 행성이 너무 어두운데다, 중심별의 압도적인 밝은 빛에 가려 직접 관측 자체가 불가능에 가까워서다. HWO의 비책: ‘가림막’으로 별빛 분리이러한 한계를 극복하기 위해 미국 항공우주국(NASA) 과학자들은 차세대 우주망원경인 HWO(Habitable Worlds Observatory) 개발을 추진 중이다. HWO의 주경 지름은 6~8m로, 6.5m인 제임스 웹 우주망원경과 크기 면에서는 큰 차이가 없다. 하지만 HWO의 핵심 기술은 희미한 행성의 빛을 강렬한 별빛과 분리할 수 있는 특수 가림막(코로나그래프)을 탑재한다는 점이다. 이를 통해 지구 정도 크기의 행성에서 반사되는 미세한 빛까지 포착할 수 있을 것으로 기대된다. 캐나다 맥길대 니콜라스 코원 연구팀은 HWO를 활용해 지구와 같이 바다를 지닌 행성을 관측할 수 있는 방법을 연구했다. 연구팀에 따르면, HWO로도 외계 행성 표면을 고해상도로 직접 찍어내기는 어려울 전망이다. 하지만 행성에서 반사된 빛은 기본적으로 중심별의 빛을 반사한 것이므로, 반사된 빛의 패턴을 분석해 어떤 형태의 표면에서 반사된 것인지 추정할 수 있다는 설명이다. 예를 들어 바다에 반사된 빛은 평행하고 고르게 반사될 뿐 아니라 거울처럼 높은 반사율을 보인다. 그러나 실제 관측에서는 지구처럼 육지가 존재하며 자전하는 경우, 혹은 육지가 없더라도 구름이 존재할 가능성이 높다는 점 등 다양한 변수를 고려해야 한다. 따라서 여러 복합적인 요소를 고려해 장시간 관측이 필요할 것으로 예상된다. 문제는 ‘돈’…인류의 숙원 풀 수 있을까HWO는 2041년 발사를 목표로 한 장기 프로젝트다. 그러나 현재 NASA는 예산 삭감으로 모든 사업을 계획대로 진행하기 어려운 상황에 놓여 있다. 이 프로젝트에 막대한 예산이 소요될 것으로 예상되는 만큼 사업 추진에 난항이 예상된다. 인류의 오랜 궁금증인 외계 생명체의 단서를 찾기 위한 과학자들의 끈질긴 노력이 정치권을 설득하고 HWO가 성공적으로 우주로 향할 수 있도록 이끌지 귀추가 주목된다.

111광년 거리 준목성급 외계행성초기 행성 형성 과정 단서 제공별빛 가려주는 코로나그래프 사용직접 관측 외계행성 전체 2% 미만 미국 항공우주국(NASA)의 제임스 웹 우주 망원경이 111광년 떨어져 있는 태양 절반 크기의 어린별 주위 원시행성원반 속에서 준목성급 가스형 외계행성을 직접 발견했다. 프랑스 국립과학연구원(CNRS) 파리천문대 안-마리 라그랑주 박사팀은 26일 과학저널 네이처에서 웹 망원경이 어린별 ‘TWA 7’ 주위 원시행성원반 속에서 새로운 외계행성을 포착했다고 밝혔다. 연구팀은 TWA 7B라고 이름 붙인 이 행성이 웹 망원경으로 발견한 첫 번째 외계행성이라면서 이번 발견이 원시행성원반에서 초기 행성의 형성 과정에 대한 단서를 제공하리라 본다고 말했다. 행성은 새로 형성된 별 주위에서 발견되는 먼지와 가스로 이뤄진 원시행성원반에서 물질들이 뭉쳐 형성된다고 알려져 있으며, 원시행성원반은 목성 고리처럼 물질이 흩어져 있는 고리와 그 사이에 틈 구조로 돼 있다. 연구팀은 이런 고리와 틈 구조는 주변 물질을 밀어내거나 정렬시키는 중력을 가졌지만 보이지 않는 소위 ‘양치기 행성’(shepherd planet)의 존재를 암시한다고 여겨지지만 이런 행성을 직접 관측하기는 어려웠다고 지적했다. 이들은 이 연구에서 TWA 7 주위에 있는 고리 3개를 가진 원시행성원반에서 행성을 찾고자 기존 허블 우주망원경보다 성능이 100배 뛰어나고 현존 우주망원경 중 최고 성능이라고 평가받는 웹 망원경을 사용했다. TWA 7은 지구에서 111광년 떨어진 아주 젊은 별 집단인 ‘TW 히드라 성협’에 있는 별로, 질량은 태양의 46% 수준이며 나이는 약 640만년으로 추정된다. 1광년은 빛이 초속 30만㎞의 속도로 1년 동안 가는 거리로 약 9조 4600억 ㎞에 해당한다. 연구팀은 웹 망원경에 탑재된 중적외선 관측장비(MIRI)에 별의 빛을 가려 주변 천체들을 볼 수 있게 해주는 코로나그래프를 장착해 관측하는 방법으로 원시행성원반 고리 속에 있는 이번 행성을 발견했다. 원시행성원반 속에 새로 형성된 행성들은 아직 뜨거워서 오래된 행성들보다 더 밝게 보이고, 질량이 작은 행성은 원칙적으로 중적외선 영역에서 더 쉽게 탐지되기에 웹 망원경은 이 영역에서 독보적인 관측 성능을 보인다고 연구팀은 설명했다. 새로 발견된 행성은 목성보다는 작고 해왕성보다는 큰 준목성급 행성으로 질량은 목성의 0.3배로 추정되며, 모항성을 52천문단위(AU ·1AU는 지구와 태양 간 거리로 약 1억5000만㎞) 떨어진 궤도에서 공전하는 것으로 나타났다. 이 행성의 질량과 궤도 특성은 이 천체가 원시행성원반의 첫 번째 고리와 두 번째 고리 사이에서 형성될 때 갖게 되는 특성과 일치한다고 나타났다. 연구팀은 이번 행성은 질량이 목성의 30% 수준으로 지금까지 영상으로 포착된 외계행성 중 가장 작다며 이는 더 작은 외계행성을 영상화하는 연구의 새로운 진전이며 지구에 더 가까운 외계행성을 찾는 데 한 걸음 더 다가갔음을 의미한다고 말했다. 지금까지 발견된 외계행성은 6000개에 달한다. 1992년 4월 최초의 외계행성 2개가 발견되고 나서 33년이 지났는데 현재 기준으로 외계행성 5988개가 발견됐다. 이는 파리 천문대에서 만든 천문학 웹사이트 ‘외계행성 백과사전’의 대화형 외계행성 카탈로그에서 확인할 수 있다. 그러나 이 중 대부분은 행성이 모항성 앞을 지날 때 별빛이 약간 어두워지는 현상을 관측하는 이른바 ‘트랜짓’과 같은 간접적인 방법으로 확인한 것이다. 이 중 웹 망원경이 새로 발견한 외계행성과 같이 직접 관측한 외계행성은 전체의 2%도 채 되지 않는다고 로이터 통신은 짚었다.

111광년 거리 준목성급 외계행성초기 행성 형성 과정 단서 제공별빛 가려주는 코로나그래프 사용직접 관측 외계행성 전체 2% 미만 미국 항공우주국(NASA)의 제임스 웹 우주 망원경이 111광년 떨어져 있는 태양 절반 크기의 어린별 주위 원시행성원반 속에서 준목성급 가스형 외계행성을 직접 발견했다. 프랑스 국립과학연구원(CNRS) 파리천문대 안-마리 라그랑주 박사팀은 26일 과학저널 네이처에서 웹 망원경이 어린별 ‘TWA 7’ 주위 원시행성원반 속에서 새로운 외계행성을 포착했다고 밝혔다. 연구팀은 TWA 7B라고 이름 붙인 이 행성이 웹 망원경으로 발견한 첫 번째 외계행성이라면서 이번 발견이 원시행성원반에서 초기 행성의 형성 과정에 대한 단서를 제공하리라 본다고 말했다. 행성은 새로 형성된 별 주위에서 발견되는 먼지와 가스로 이뤄진 원시행성원반에서 물질들이 뭉쳐 형성된다고 알려져 있으며, 원시행성원반은 목성 고리처럼 물질이 흩어져 있는 고리와 그 사이에 틈 구조로 돼 있다. 연구팀은 이런 고리와 틈 구조는 주변 물질을 밀어내거나 정렬시키는 중력을 가졌지만 보이지 않는 소위 ‘양치기 행성’(shepherd planet)의 존재를 암시한다고 여겨지지만 이런 행성을 직접 관측하기는 어려웠다고 지적했다. 이들은 이 연구에서 TWA 7 주위에 있는 고리 3개를 가진 원시행성원반에서 행성을 찾고자 기존 허블 우주망원경보다 성능이 100배 뛰어나고 현존 우주망원경 중 최고 성능이라고 평가받는 웹 망원경을 사용했다. TWA 7은 지구에서 111광년 떨어진 아주 젊은 별 집단인 ‘TW 히드라 성협’에 있는 별로, 질량은 태양의 46% 수준이며 나이는 약 640만년으로 추정된다. 1광년은 빛이 초속 30만㎞의 속도로 1년 동안 가는 거리로 약 9조 4600억 ㎞에 해당한다. 연구팀은 웹 망원경에 탑재된 중적외선 관측장비(MIRI)에 별의 빛을 가려 주변 천체들을 볼 수 있게 해주는 코로나그래프를 장착해 관측하는 방법으로 원시행성원반 고리 속에 있는 이번 행성을 발견했다. 원시행성원반 속에 새로 형성된 행성들은 아직 뜨거워서 오래된 행성들보다 더 밝게 보이고, 질량이 작은 행성은 원칙적으로 중적외선 영역에서 더 쉽게 탐지되기에 웹 망원경은 이 영역에서 독보적인 관측 성능을 보인다고 연구팀은 설명했다. 새로 발견된 행성은 목성보다는 작고 해왕성보다는 큰 준목성급 행성으로 질량은 목성의 0.3배로 추정되며, 모항성을 52천문단위(AU ·1AU는 지구와 태양 간 거리로 약 1억5000만㎞) 떨어진 궤도에서 공전하는 것으로 나타났다. 이 행성의 질량과 궤도 특성은 이 천체가 원시행성원반의 첫 번째 고리와 두 번째 고리 사이에서 형성될 때 갖게 되는 특성과 일치한다고 나타났다. 연구팀은 이번 행성은 질량이 목성의 30% 수준으로 지금까지 영상으로 포착된 외계행성 중 가장 작다며 이는 더 작은 외계행성을 영상화하는 연구의 새로운 진전이며 지구에 더 가까운 외계행성을 찾는 데 한 걸음 더 다가갔음을 의미한다고 말했다. 지금까지 발견된 외계행성은 6000개에 달한다. 1992년 4월 최초의 외계행성 2개가 발견되고 나서 33년이 지났는데 현재 기준으로 외계행성 5988개가 발견됐다. 이는 파리 천문대에서 만든 천문학 웹사이트 ‘외계행성 백과사전’의 대화형 외계행성 카탈로그에서 확인할 수 있다. 그러나 이 중 대부분은 행성이 모항성 앞을 지날 때 별빛이 약간 어두워지는 현상을 관측하는 이른바 ‘트랜짓’과 같은 간접적인 방법으로 확인한 것이다. 이 중 웹 망원경이 새로 발견한 외계행성과 같이 직접 관측한 외계행성은 전체의 2%도 채 되지 않는다고 로이터 통신은 짚었다.

‘태양계 큰형님’ 목성의 신비로운 오로라 비밀을 밝힌 연구 결과가 나왔다. 최근 영국 레스터 대학 등 국제공동연구팀은 제임스웹 우주망원경(JWST)이 촬영한 목성의 오로라 사진을 분석한 결과 지구의 것보다 수백 배나 더 밝다는 연구 결과를 국제 학술지 네이처 커뮤니케이션즈(Nature Communications) 최신 호에 발표했다. 목성의 북극을 화려하게 수놓은 이 오로라는 2023년 12월 25일 JWST의 근적외선 카메라(NIRCam)로 촬영됐다. 사진을 보면 그간 볼 수 없었던 목성의 새로운 모습이 담겼는데, 대기의 가스 원자와 우주의 고에너지 입자가 충돌하면서 춤추는 듯 빛을 쏟아낸다. 지구의 오로라는 태양 표면 폭발로 우주공간으로부터 날아온 전기 입자가 지구자기(地球磁氣) 변화로 고도 100~500㎞ 상공에서 대기 중 산소 분자와 충돌해서 생기는 방전현상이다. 목성 역시 태양에서 방출하는 고에너지 입자의 영향을 받아 같은 현상이 발생하는데, 특히 목성의 강력한 자기장이 위성 이오의 거대한 화산에서 방출하는 입자를 포집해 더욱 밝게 빛난다. 논문의 주저자인 조나단 니콜스 교수는 “2023년 크리스마스에 오로라 자료를 수집하면서 목성의 오로라가 얼마나 역동적이고 강렬한지 깜짝 놀랐다”고 소개했다. 이어 “목성의 오로라가 얼마나 빨리 변하는지 보고 싶었고 15분에 걸쳐 나타났다 사라지기를 반복할 것이라 예상했다”면서 “하지만 실제로는 오로라 영역 전체가 빛으로 펑펑 터지고 때로는 초 단위로 변하는 모습을 관측했다”고 덧붙였다. 태양계에서는 목성 외에도 토성, 천왕성, 해왕성 등에서도 오로라가 발생한다. 앞서 지난 3월 JWST는 처음으로 해왕성 오로라를 관측하기도 했다.

‘태양계 큰형님’ 목성의 신비로운 오로라 비밀을 밝힌 연구 결과가 나왔다. 최근 영국 레스터 대학 등 국제공동연구팀은 제임스웹 우주망원경(JWST·웹 망원경)이 촬영한 목성의 오로라 사진을 분석한 결과 지구의 것보다 수백 배나 더 밝다는 연구 결과를 국제 학술지 네이처 커뮤니케이션즈(Nature Communications) 최신 호에 발표했다. 목성의 북극을 화려하게 수놓은 이 오로라는 2023년 12월 25일 웹 망원경의 근적외선 카메라(NIRCam)로 촬영됐다. 사진을 보면 그간 볼 수 없었던 목성의 새로운 모습이 담겼는데, 대기의 가스 원자와 우주의 고에너지 입자가 충돌하면서 춤추는 듯 빛을 쏟아낸다. 지구의 오로라는 태양 표면 폭발로 우주공간으로부터 날아온 전기 입자가 지구자기(地球磁氣) 변화로 고도 100∼500㎞ 상공에서 대기 중 산소 분자와 충돌해서 생기는 방전현상이다. 목성 역시 태양에서 방출하는 고에너지 입자의 영향을 받아 같은 현상이 발생하는데, 특히 목성의 강력한 자기장이 위성 이오의 거대한 화산에서 방출하는 입자를 포집해 더욱 밝게 빛난다. 논문의 주저자인 조나단 니콜스 교수는 “2023년 크리스마스에 오로라에 대한 자료를 수집하면서 목성의 오로라가 얼마나 역동적이고 강렬한지 깜짝 놀랐다”고 밝혔다. 이어 “목성의 오로라가 얼마나 빨리 변하는지 보고 싶었고 15분에 걸쳐 나타났다 사라지기를 반복할 것이라 예상했다”면서 “하지만 실제로는 오로라 영역 전체가 빛으로 펑펑 터지고 때로는 초 단위로 변하는 모습을 관측했다”고 덧붙였다. 한편 태양계에서는 목성 외에도 토성, 천왕성, 해왕성 등에서도 오로라가 발생한다. 앞서 지난 3월 웹 망원경은 처음으로 해왕성의 오로라를 관측한 바 있다.

그리스·로마 신화 속 바다의 신 포세이돈은 밝은 청록색 망토라도 휘감았던 것일까. 이 신화 속 존재에서 유래한 해왕성에서 ‘밝게 빛나는 오로라’가 사상 처음으로 포착됐다. 미국과 영국 공동 연구진은 미국항공우주국(NASA)의 제임스웹 우주망원경(JWST)을 사용해 해왕성의 오로라 활동을 관측하는 데 성공했다고 국제학술지 ‘네이처천문학’(Nature Astronomy) 26일 자에 발표했다. 오로라는 태양에서 날아드는 고에너지 입자가 행성의 자기장에 갇혀 상층 대기 입자와 충돌해 빛을 내는 현상이다. 따라서 자기장과 대기가 있는 행성에서만 오로라가 나타난다. 태양계에서는 지구 외에도 화성과 목성, 토성, 천왕성, 해왕성에서 오로라가 발생한다. 다만 자전 속도가 매우 느린 수성과 금성은 자기장이 너무 약하거나 거의 없어 오로라가 생기지 않는다. 과학자들은 1989년 NASA 우주 탐사선 보이저 2호가 보내온 정보를 바탕으로 해왕성에도 오로라가 있다고 추정했지만 이전까지는 적절한 관측 장비가 없었다. 연구를 이끈 헨릭 멜린 영국 노섬브리아대 교수는 “해왕성의 오로라 관측은 JWST의 근적외선 분광기 덕에 가능했다”면서 “오로라 관측뿐 아니라 이미지의 선명함과 세부적 특징에 정말 놀랐다”고 말했다. 연구진은 엔아이알스펙(NIRSpec)이란 이 분광기로 해왕성의 상층 대기인 전리층에 대한 자세한 이미지를 촬영했다. 여기서 삼중수소 양이온(H₃⁺) 방출 현상을 관측해 오로라를 확인했다. 이 현상은 목성과 토성, 천왕성 같은 가스 행성에서 오로라 출현을 확인하는 신호다. 오로라는 항상 가시광선으로 빛나는 것이 아니다. 천왕성과 해왕성에선 주로 적외선과 자외선, 목성과 토성에서는 대부분 자외선으로 나타난다. 특히 해왕성의 오로라는 다른 행성처럼 극 지역이 아니라 중위도에서 발생한다. 이는 이 행성의 자기장 특성 때문이다. 오로라는 보통 자기장이 행성 대기를 향해 수렴하는 자기극을 중심으로 나타나며, 해왕성의 자기극은 기울기가 28도인 자전축에서 47도 더 기울어져 있다. 연구진은 JWST 덕분에 해왕성 온도도 측정했으며 과거 보이저 2호 관측 때보다 수백도 낮아진 사실도 확인했다. 연구 공동 저자인 제임스 오도노휴 영국 레딩대 교수는 뉴욕타임스(NYT)에 “해왕성 오로라는 우리가 예상했던 밝기의 1%도 안 된다”고 설명했다. 이는 오로라 관측이 왜 어려운지도 시사한다. 일반적으로 온도가 높을수록 더 많은 에너지를 가진 입자와 충돌하기에 오로라는 더 밝아진다. 온도가 낮으면 오로라도 약해진다는 의미다. 연구진은 앞으로도 JWST를 사용해 해왕성을 연구해갈 계획이다. 또 다른 연구 저자인 리 플레처 레스터대 교수는 “마침내 태양계에서 가장 이상한 이 행성의 상층 대기에 대한 창이 열렸다”며 추가 연구에 기대감을 표했다.

그리스·로마 신화 속 바다의 신 포세이돈은 밝은 청록색 망토라도 휘감았던 것일까. 이 신화 속 존재에서 유래한 해왕성에서 ‘밝게 빛나는 오로라’가 사상 처음으로 포착됐다. 미국과 영국 공동 연구진은 미국항공우주국(NASA)의 제임스웹 우주망원경(JWST)을 사용해 해왕성의 오로라 활동을 관측하는 데 성공했다고 국제학술지 네이처천문학(Nature Astronomy) 26일 자에 발표했다. 오로라는 태양에서 날아드는 고에너지 입자가 행성의 자기장에 갇혀 상층 대기 입자와 충돌해 빛을 내는 현상이다. 따라서 자기장과 대기가 있는 행성에서만 오로라가 나타난다. 태양계에서는 지구 외에도 화성과 목성, 토성, 천왕성, 해왕성에서 오로라가 발생한다. 다만 자전 속도가 매우 느린 수성과 금성은 자기장이 너무 약하거나 거의 없어 오로라가 생기지 않는다. 과학자들은 1989년 NASA 우주 탐사선 보이저 2호가 보내온 정보를 바탕으로 해왕성에도 오로라가 있다고 추정했지만 이전까지는 적절한 관측 장비가 없었다. 연구를 이끈 헨릭 멜린 영국 노섬브리아대 교수는 “해왕성의 오로라 관측은 JWST의 근적외선 분광기 덕에 가능했다”면서 “오로라 관측뿐 아니라 이미지의 선명함과 세부적 특징에 정말 놀랐다”고 말했다. 연구진은 엔아이알스펙(NIRSpec)이란 이 분광기로 해왕성의 상층 대기인 전리층에 대한 자세한 이미지를 촬영했다. 여기서 삼중수소 양이온(H₃⁺) 방출 현상을 관측해 오로라를 확인했다. 이 현상은 목성과 토성, 천왕성 같은 가스 행성에서 오로라 출현을 확인하는 신호다. 오로라는 항상 가시광선으로 빛나는 것이 아니다. 천왕성과 해왕성에선 주로 적외선과 자외선, 목성과 토성에서는 대부분 자외선으로 나타난다. 특히 해왕성의 오로라는 다른 행성처럼 극 지역이 아니라 중위도에서 발생한다. 이는 이 행성의 자기장 특성 때문이다. 오로라는 보통 자기장이 행성 대기를 향해 수렴하는 자기극을 중심으로 나타나며, 해왕성의 자기극은 기울기가 28도인 자전축에서 47도 더 기울어져 있다. 연구진은 JWST 덕분에 해왕성 온도도 측정했으며 과거 보이저 2호 관측 때보다 수백도 낮아진 사실도 확인했다. 연구 공동 저자인 제임스 오도노휴 영국 레딩대 교수는 뉴욕타임스(NYT)에 “해왕성 오로라는 우리가 예상했던 밝기의 1%도 안 된다”고 설명했다. 이는 오로라 관측이 왜 어려운지도 시사한다. 일반적으로 온도가 높을수록 더 많은 에너지를 가진 입자와 충돌하기에 오로라는 더 밝아진다. 온도가 낮으면 오로라도 약해진다는 의미다. 연구진은 앞으로도 JWST를 사용해 해왕성을 연구해갈 계획이다. 또 다른 연구 저자인 리 플레처 레스터대 교수는 “마침내 태양계에서 가장 이상한 이 행성의 상층 대기에 대한 창이 열렸다”며 추가 연구에 기대감을 표했다.

다른 방식으로 먹기(메리 I 화이트·벤저민 A 워개프트 지음, 천상명 옮김, 현암사) TV나 스마트폰을 켜기만 하면 먹방, 맛집 탐방 등 요리와 관련한 콘텐츠가 홍수를 이룬다. 비슷한 콘셉트임에도 사람들의 관심을 끄는 이유는 음식과 요리 과정에서 묻어나는 개인의 고유성과 정체성 때문이다. 문화 인류학자인 엄마와 역사학자인 아들이 보는 음식 이야기는 같은 듯 다른 느낌에 재미를 더한다. 책은 독특한 식재료나 음식을 다루지 않는다. 일상에서 흔히 보는 특별할 것 없는 것들을 통해 음식이야말로 아주 오래된 사회적, 문화적 산물이자 매개체임을 깨닫게 한다. 356쪽, 2만 2000원. 100가지 물건으로 보는 우주의 역사(스텐 오덴발드 지음, 홍주연 옮김, 스테이블) 미 항공우주국(NASA) 고다드 우주비행센터에서 근무하는 과학자인 저자는 남아프리카공화국 블롬보스 동굴에 있는 기원전 7만 1000년에 그려진 황토 그림부터 제작에만 24년, 108억 달러(약 15조 7593억원)가 투입된 제임스웹우주망원경(JWST)까지 인류가 지구상에 등장한 뒤 우주를 이해하기 위해 사용한 도구 100개를 골라 그 속에 담긴 재미있는 이야기를 풀어낸다. 여기에 등장하는 도구 100개가 현대 수학과 과학의 기초가 됐으며, 우주탐험의 초석이 됐다는 점을 깨닫고 새삼 놀라게 될 것이다. 304쪽, 1만 9800원. K-컬처와 새로운 한류 정경(배기형 지음, 사우) 1990년대 말 드라마를 시작으로 움튼 한류는 이제 음악, 영화 등 문화 상품을 중심으로 한 K콘텐츠를 넘어 한국 사회의 역사, 사회적 의미까지 포함한 K콘텍스트로 확장하고 있다. 방송영상 분야 국제 교류 담당자로 30년 동안 한류 한가운데 있었던 저자가 말레이시아 사례를 통해 K콘텐츠가 어떤 방식으로 현지에서 향유되고 재창조되는지 보여 준다. 저자는 한류는 지역의 문화적, 사회적 맥락에 따라 다양하게 해석되고 수용되며 새로운 가치를 창출한다고 말한다. 356쪽, 2만원. 처음 공부하는 석유·가스 산업(오성익 지음, 매일경제신문사) 에너지 전문가인 저자가 동해 심해가스전 개발, 일명 ‘대왕고래 프로젝트’에 대해 자세히 설명한다. 해양유전에 대한 지식과 개발 순서는 물론 필요한 기술과 장비, 시추 시 위험 요소 등 석유개발 산업의 알파부터 오메가까지 꼼꼼히 안내한다. 이와 함께 현재 세계 경제에 막대한 영향력을 행사하는 7대 초대형 글로벌 석유 기업과 국내 기업들의 사업성, 사업 분야까지 분석해 준다. 300쪽, 2만원.

미 항공우주국(NASA·나사)의 우주망원경이 우주가 지구인에게 보낸 크리스마스 선물을 공개했다. 크리스마스 트리 성단과 원뿔 성운을 합쳐 일컫는 NGC 2264 산개성단은 외뿔소자리 방향으로 지구에서 2500광년 떨어진 우리은하에 위치하고 있다. 성단 안의 별들의 나이는 100만~500만 년 정도로 ‘젊은’ 편이다. 중년 별인 태양은 나이가 약 50억 년가량이다. 이미지를 보면 이 별 무리가 ‘크리스마스 트리 성단’이라는 별명을 가진 이유를 빨리 알 수 있을 것이다. 천체사진 작가 마이클 클로의 광학 데이터는 NASA의 찬드라 X선 우주망원경 데이터와 결합해 NGC 2264 이미지를 만들어냈다. 별 자체뿐만 아니라 별 사이의 가스 우주 구름도 담았다. ​NGC 2264의 어린 별들 사이에서 소용돌이치는 가스는 녹색으로 칠해졌고, 별 자체는 여러 가지 색으로 표현됐다. 그 결과 축제 같은 장면이 연출됐다. 지난해 NASA는 별들이 크리스마스 트리의 전구처럼 반짝이는 모습을 보여주는 새로운 합성 이미지를 만들었다. ​NASA는 또한 연말연시를 맞아 두 번째 축제 이미지를 공개했다. 이 이미지는 우리은하의 위성은하인 소마젤란 은하 가장자리에 있는 젊고 밝은 산개성단 NGC 602를 보여준다. ​이 성단은 1826년 8월 1일 스코틀랜드 천문학자 제임스 던롭이 발견한 것으로, 마치 크리스마스 불빛에 비친 아름다운 화환처럼 보인다. 자세히 살펴보면 그 작은 불빛 일부는 성단 너머에 있는 은하 전체이기도 하다. 성단 자체는 지구에서 약 20만 광년 떨어져 있다. ​NASA는 이미지를 만들기 위해 찬드라와 제임스웹 우주망원경(JWST)의 데이터를 결합했다. 찬드라의 X선 데이터는 성단 내의 어린 별을 빨간색으로 보여주는 데 비해 JWST의 적외선 데이터는 주황색, 노란색, 녹색, 파란색의 먼지 구름을 보여준다.

미국항공우주국(NASA)의 제임스웹 우주망원경(JWST)이 찍은 ‘우주의 풍경’이 우표로 나온다. 웹 망원경은 기존 허블 망원경보다 성능이 100배 뛰어난 현존 세계 최고 성능의 우주망원경으로, 적외선 감도가 높아 원시 우주 관측에서 독보적 성과를 내고 있다. 미 우편 서비스 총괄 공공기관인 우정청(USPS)은 16일(현지시간) 웹 망원경이 촬영한 심우주 사진 두 장이 제1종 우편물인 우선취급우편(PM)과 우선취급속달우편(PME)의 정액우표에 실려 내년 1월 21일 출시된다고 밝혔다. 심우주는 달 밖의 우주로, 지구에서 200만 ㎞ 이상 떨어진 곳을 일컫는 말이다. 이 기관은 웹 망원경의 지속적인 심우주 탐사를 기념하고자 지구에서 각각 3200만 광년, 1000광년 떨어진 나선은하와 성단의 초고화질 이미지들을 우표에 담기로 했다고 설명했다. 이 망원경 사진을 사용한 우표는 올해 초에도 2종이 출시된 바 있다. 이번에 나올 우표들은 모두 웹 망원경이 지난해 촬영한 이미지들을 담게 된다. 이는 지구에서 150만㎞ 떨어진 라그랑주 점 2(L2)에 배치된 지 1년 반 후 찍은 것인데, 이곳은 태양의 중력으로부터 안정적이어서 이 망원경의 정거장이라고 할 수 있다. 먼저 우선취급우편 우표에 실리는 이미지는 나선은하 NGC 628의 모습으로, 근적외선과 중적외선에서 강렬한 주황색과 빨간색 음영으로 드러나는 가스와 먼지를 함께 보여준다. 이는 다수의 은하에 대한 여러 우주 및 지상 망원경의 관측을 포함하는 프로젝트인 펑스(PHANGS·Physics at High Angular resolution in Near GalaxieS) 프로그램의 일환으로 촬영된 것으로, 천문학자들이 연구에 사용하는 항성 형성 모델을 업데이트해 우주의 기원을 더 잘 이해하는 데 도움이 되는 것으로 알려졌다. ​그다음으로 우선취급속달우편 우표에 들어가는 이미지는 성단 IC 348다. 이를 채우는 희미한 보라색 커튼은 성단의 별에서 나오는 빛을 반사하는 성간 물질로, ‘반사 성운’이라 한다. USPS는 “이 천체의 먼지 구름 속에 갈색왜성이 숨겨져 있다. 별이 되기에는 너무 작지만 대부분 행성보다 큰 천체”라고도 설명했다. 이번 우표들은 모두 이 기관의 아트 디렉터인 그래프 브리딩이 디자인했으며, 우표에 쓰인 고해상도의 이미지는 웹 망원경을 공동 운영하는 NASA와 유럽우주국(ESA), 캐나다우주국이 제공한 것으로 전해졌다.

미국항공우주국(NASA)의 제임스웹 우주망원경(JWST)이 찍은 ‘우주의 풍경’이 우표로 나온다. 웹 망원경은 기존 허블 망원경보다 성능이 100배 뛰어난 현존 세계 최고 성능의 우주망원경으로, 적외선 감도가 높아 원시 우주 관측에서 독보적 성과를 내고 있다. 미 우편 서비스 총괄 공공기관인 우정청(USPS)은 16일(현지시간) 웹 망원경이 촬영한 심우주 사진 두 장이 제1종 우편물인 우선취급우편(PM)과 우선취급속달우편(PME)의 정액우표에 실려 내년 1월 21일 출시된다고 밝혔다. 심우주는 달 밖의 우주로, 지구에서 200만 ㎞ 이상 떨어진 곳을 일컫는 말이다. 이 기관은 웹 망원경의 지속적인 심우주 탐사를 기념하고자 지구에서 각각 3200만 광년, 1000광년 떨어진 나선은하와 성단의 초고화질 이미지들을 우표에 담기로 했다고 설명했다. 이 망원경 사진을 사용한 우표는 올해 초에도 2종이 출시된 바 있다. 이번에 나올 우표들은 모두 웹 망원경이 지난해 촬영한 이미지들을 담게 된다. 이는 지구에서 150만㎞ 떨어진 라그랑주 점 2(L2)에 배치된 지 1년 반 후 찍은 것인데, 이곳은 태양의 중력으로부터 안정적이어서 이 망원경의 정거장이라고 할 수 있다. 먼저 우선취급우편 우표에 실리는 이미지는 나선은하 NGC 628의 모습으로, 근적외선과 중적외선에서 강렬한 주황색과 빨간색 음영으로 드러나는 가스와 먼지를 함께 보여준다. 이는 다수의 은하에 대한 여러 우주 및 지상 망원경의 관측을 포함하는 프로젝트인 펑스(PHANGS·Physics at High Angular resolution in Near GalaxieS) 프로그램의 일환으로 촬영된 것으로, 천문학자들이 연구에 사용하는 항성 형성 모델을 업데이트해 우주의 기원을 더 잘 이해하는 데 도움이 되는 것으로 알려졌다. ​그다음으로 우선취급속달우편 우표에 들어가는 이미지는 성단 IC 348다. 이를 채우는 희미한 보라색 커튼은 성단의 별에서 나오는 빛을 반사하는 성간 물질로, ‘반사 성운’이라 한다. USPS는 “이 천체의 먼지 구름 속에 갈색왜성이 숨겨져 있다. 별이 되기에는 너무 작지만 대부분 행성보다 큰 천체”라고도 설명했다. 이번 우표들은 모두 이 기관의 아트 디렉터인 그래프 브리딩이 디자인했으며, 우표에 쓰인 고해상도의 이미지는 웹 망원경을 공동 운영하는 NASA와 유럽우주국(ESA), 캐나다우주국이 제공한 것으로 전해졌다.

가장 정교한 시계 제작자, 달의 수호자, 과학 사기 폭로자, 바이러스 사냥꾼, 기후 기사단…. 과학 저널 ‘네이처’가 과학적 성과를 올리고 글로벌 과학 이슈에 영향을 미친 인물 가운데 ‘올해를 빛낸 10인’을 선정해 10일 발표했다. 콩고민주공화국 국립생의학연구소 소속 역학자인 ‘바이러스 사냥꾼’ 플라시데 음발라 박사는 콩고에서 발생한 치명적 천연두가 국경을 넘어 빠르게 확산할 수 있다는 것을 예측하고 대응을 촉구해 공중 보건에 큰 역할을 했다는 점을 인정받았다. 독일 베를린 자유대 안나 아발키나 연구원은 가짜 논문, 표절논문, 논문 공장 등을 폭로해 과학계 부정행위 근절 운동에 앞장서고 있는 점이 높은 평가를 받았다. 중국 칭화대 의대 후지쉬 교수는 건강한 사람의 면역세포를 유전자 가위로 편집한 뒤 환자에게 주입해 자가면역 질환을 치료하는 데 성공해 올해의 인물로 선정됐다. 이 기술은 암 치료에도 도움을 줄 것으로 기대되고 있다. 독일 국립 측정 표준연구소의 에케하르트 페이크 박사는 토륨 229 원소의 핵 진동을 이용한 일명 ‘원자핵 시계’의 아이디어를 제시해 주목받았다. 2001년 페이크 박사는 원자시계보다 더 정밀한 원자핵 시계 개념을 제시했지만, 실제 제작에는 성공하지 못했는데 지난 11월 미국 콜로라도주립대 연구팀이 초정밀 핵시계를 만들어 내며 주목을 받았다. 중국 항천국 소속 우주 지질학자 리춘라이 박사는 중국의 달 탐사선 창어 6호가 인류 최초로 수집해 지난 6월 지구로 가져온 달 뒷면 토양 표본을 처음 분석해 올해의 인물로 꼽혔다. 구글 딥마인드의 레미 람 연구원은 기존 기후 모델링보다 더 빠르고 정확하게 날씨 예측 인공지능을 개발해서, 웬디 프리드먼 미국 시카고대 교수는 지난 4월 제임스웹 우주망원경 관측 자료로 새로운 허블 상수값을 계산해 우주 팽창 속도에 대한 오랜 질문을 해결할 것으로 기대되면서 올해 10대 인물로 꼽혔다. 한편 21년 만에 과학기술 연구원에 대한 임금 인상을 끌어낸 캐나다 토론토대 박사과정 연구원이자 ‘과학을 지원하라’란 조직을 이끄는 케이틀린 카라스, 스위스 정부를 상대로 기후 변화에 대해 조처하지 않은 것은 인권 침해라는 소송을 제기해 승소 판결을 끌어낸 코르델리아 베어 변호사, 학생 주도 혁명 이후 방글라데시 임시 정부 수반이 된 노벨평화상 수상자 무함마드 유누스도 네이처 10대 인물에 포함됐다.

가장 정교한 시계 제작자, 달의 수호자, 과학 사기 폭로자, 바이러스 사냥꾼, 기후 기사단…. 과학 저널 ‘네이처’는 ‘올해 과학계를 빛낸 10명’을 선정해 10일 발표했다. 네이처가 선정한 10대 인물은 과학적 성과를 올려 주목받은 인물 이외에도 글로벌 과학 이슈에 영향을 미친 사람들까지 포함됐다. 콩고민주공화국 국립 생의학 연구소 소속 역학자인 ‘바이러스 사냥꾼’ 플라시데 음발라 박사는 콩고에서 치명적인 천연두가 발생하고, 이 바이러스가 국경을 넘어 확산할 수 있다는 것을 정확히 예측하고, 치명적 감염병의 확산을 막기 위해 국제적 차원에서 신속한 대응이 필요하다고 촉구함으로써 공중 보건에 중요한 역할을 해 올해의 인물로 꼽혔다. 가짜 논문으로 과학 데이터베이스를 오염시키는 표절자와 논문 공장 등을 폭로해 과학 출판 분야의 부정행위를 근절하는 운동에 앞장서고 있는 독일 베를린 자유대 동유럽연구소 안나 아발키나 연구원도 올해의 10대 인물로 꼽혔다. 아발키나 연구원은 이런 활동 때문에 러시아 정부의 감시 대상에 오르기도 했다. 중국 칭화대 의대 및 상하이 해군 의과대 소속 후지 쉬 교수는 건강한 사람의 면역세포를 유전자 가위 기술을 이용해 편집한 뒤 환자에게 주입해 자가면역 질환을 치료하는 데 성공해 올해의 인물로 선정됐다. 쉬 교수가 만든 기술은 자가면역질환은 물론 암 치료에도 도움을 줄 것으로 기대되고 있다. 독일 국립 측정 표준연구소의 물리학자 에케하르트 페이크 박사는 토륨 229 원소의 핵 진동이 기반하는 일명 ‘원자핵 시계’의 아이디어를 제시해 주목받았다. 2001년 페이크 박사는 현재 원자시계보다 더 정밀한 원자핵 시계 개념을 제시했다. 핵시계를 만들려는 시도는 있었지만, 번번이 실패했다. 그러다, 지난 11월 미국 콜로라도주립대 연구팀이 이론으로만 가능했던 방사성 토륨 원자를 이용한 초정밀 핵시계를 만드는 데 성공하면서 페이크 박사는 과학계의 주목을 받았다. 중국 항천국 소속 지질학자 리 춘라이 박사는 달과 화성 토양 분석 전문가로 중국의 달 탐사선 창어 6호가 인류 최초로 수집해 지난 6월 지구로 귀환한 달 뒷면 토양 표본을 처음 분석한 연구자로 올해의 인물로 꼽혔다. 구글 딥마인드의 레미 람 연구원은 기존 기후 모델링보다 더 빠르고 정확하게 날씨를 예측할 수 있는 인공지능을 개발한 점에 대해, 웬디 프리드먼 미국 시카고대 교수는 지난 4월 제임스웹 우주망원경(JWST) 관측 데이터로 새로운 허블 상숫값을 계산해 우주 팽창 속도에 대한 오랜 질문을 해결할 수 있을 것으로 기대되면서 올해 10대 인물로 꼽혔다. 한편, 21년 만에 대학원생과 박사후과정 연구원에 대한 최대 규모의 투자를 끌어낸 캐나다 토론토대 박사과정 연구원이자 ‘우리 과학을 지원하자’라는 조직을 이끄는 케이틀린 카라스, 64세 이상 스위스 여성 2000명이 정부를 상대로 소송을 해 기후 변화에 대해 조처하지 않은 것은 명백한 인권 침해라는 판결을 끌어낸 코르델리아 베어 변호사, 학생 주도 혁명 이후 방글라데시 임시 정부 수반이 된 노벨평화상 수상자 무함마드 유누스도 네이처가 선정한 10대 인물에 포함됐다.

제임스웹 우주망원경(JWST)이 많은 수증기를 지닌 외계 행성을 처음으로 관측했다. 13일 미국천문학회(AAS)가 지난 4일 발간하는 ‘천체물리학 저널 레터’에 따르면 ​지구에서 약 100광년 떨어진 이 외계 행성은 두꺼운 증기로 둘러싸여 있다. ‘GJ 9827 d’로 명명된 이 행성은 크기는 지구의 약 2배이며, 질량은 3배 더 무겁다. 대부분이 수증기로 구성된 대기를 가지고 있다. ​몬트리올 대학 트로티에 외계행성연구소의 캐롤라인 피올레-고라예브가 이끄는 연구팀은 ‘투과 분광법’이라는 기술을 사용하여 ‘GJ 9827 d’의 증기적 특성을 발견했다. ​투과 분광법은 원소와 이를 구성하는 화학물질이 특징적인 전자기파에서 빛을 흡수하고 방출한다는 사실에 기초하고 있다. 별에서 나오는 빛이 행성의 대기를 통과할 때, 그 대기의 원소는 특정 파장을 흡수해 빛 스펙트럼에 ‘갭’을 남긴다. 이러한 갭은 그 대기의 특정 원소와 분자의 ‘지문’이다. 피올레-고라예브 연구팀은 ​“GJ 9827 d는 태양계의 지구형 행성과 같이 무거운 분자가 풍부한 대기를 감지한 최초의 행성”이라면서 “이것은 엄청난 진전”이라고 강조했다. 또 위스콘신-매디슨 대학에 재학 중인 연구원인 에샨 라울은 성명을 통해 ​“이런 외계행성을 보는 것은 처음”이라면서 “이 행성은 대부분 뜨거운 수증기로 구성되어 있는 것으로 보이므로 ‘증기 세계’라고 부른다”고 말했다. 천문학자들은 ‘GJ 9827 d’와 같은 ‘증기 세계’가 존재할 수 있다고 오랫동안 추측해왔지만, 이같은 외계행성이 관찰된 것은 이번이 처음이다. 이 행성에는 생명체가 살 수 있을 가능성이 아주 낮지만 지구와 해왕성 크기 사이의 다른 거주 가능한 작은 외계행성을 연구하는 데 도움이 될 수 있을 것으로 천문학자들은 보고 있다. ‘​GJ 9827 d’는 2017년 케플러 우주망원경에 의해 처음 발견되었다. 이 외계행성은 모항성 ‘GJ 9827’에서 840만㎞ 떨어져 있다. 이는 지구와 달 거리의 약 22배, 지구와 태양 사이 거리의 6% 수준이다. 이러한 근접성으로 인해 ‘GJ 9827 d’는 지구 기준으로 6일 만에 궤도를 완료한다. 이 별 주변에서 발견된 3개의 알려진 외계행성 중 세 번째다.​ 지난해 허블 우주망원경은 ‘GJ 9827 d’의 대기에서 수증기의 첫 단서를 발견했다. JWST와 근적외선 이미저 및 슬릿리스 분광기(NIRISS) 기기의 민감성 덕분에 연구팀은 이 외계행성이 수증기의 흔적만 있는 것이 아니라, 은유적으로 수증기에 잠겨 있다는 사실을 알아낼 수 있었다.​ 연구팀은 ‘GJ 9827 d’와 같은 세계가 더 많이 발견될 것으로 보고 있으며, 이는 증기 행성과 물의 세계가 매우 흔해질 수 있음을 시사하는 것으로 보고 있다.​

미 항공우주국(NASA)의 명왕성 탐사선 뉴허라이즌스호는 2006년 발사 후 9년 만인 2015년에 명왕성에 도달했다. 뉴허라이즌스호의 탐사 시간은 짧았지만, 명왕성의 모습을 생생하게 파악해 인류에게 오랜 세월 수수께끼였던 태양계 외곽 얼음 천체의 실체를 아는 데 큰 도움이 됐다. 하지만 뉴허라이즌스호의 탐사는 여기서 끝난 것이 아니었다. 뉴허라이즌스호의 에너지원인 원자력 전지(RTG)는 수십 년간 작동이 가능하기 때문에 NASA는 이 탐사선에 연장 임무를 부여했다. 그리고 2019년에는 사상 최초로 카이퍼 벨트 소행성인 아로코트(Arrokoth)를 관측해 지구로 정보를 전송했다. 이후 뉴허라이즌스호는 새로운 천체와 만나지는 못했지만, 선배인 보이저 1, 2호처럼 태양계 외곽 환경 탐사 임무를 맡으면서 발사 후 18년이 지난 지금까지 현역으로 활동하고 있다. 그리고 계속해서 새로운 과학적 발견을 이뤄내고 있다. 최근 우주망원경 과학연구소 마크 포스트만이 이끄는 과학자들은 뉴허라이즌스를 통해 우주가 얼마나 어두운지 밝혀냈다. 엉뚱한 이야기 같지만, 사실 우주가 얼마나 어두운지는 과학자들 사이에서 오랜 논쟁거리였다. 우주가 얼마나 어두운지라는 질문은 바꿔 말하면 우주에 빛이 얼마나 있는가 하는 질문과 같다. 우주에 있는 모든 가시광 영역의 빛을 합친 값을 우주 광학 배경복사(cosmic optical background, COB)라고 하는데, 과학자들은 이를 정확히 측정하는 데 애를 먹어왔다. 지구와 우주에 있는 망원경 모두 태양에 가까운 위치에 있어 태양의 강력한 빛을 차단하기 어렵고 태양계에 있는 먼지와 가스 때문에 빛이 산란하는 현상이 일어나 우주의 밝기를 정확히 측정하기 힘들기 때문이다. 이 문제는 허블우주망원경이나 제임스웹우주망원경 같은 강력한 망원경이 등장해도 위치상 극복하기 힘든 문제였다. 연구팀은 뉴허라이즌스호에 메인 카메라인 로리(Long Range Reconnaissance Imager, LORRI)가 이 문제에 대한 해답을 제시할 수 있다고 보고 연구를 진행했다. 로리는 매우 희미한 햇빛을 받는 명왕성과 그 위성을 관측하기 위해 태양광 다른 빛을 차단하는 차단막을 지니고 있다. 그리고 연구 당시 태양에서 73억km 이상 떨어져 있어 태양광과 먼지, 가스에 의한 간섭을 피할 수 있다. 관측 결과 연구팀은 우주에 있는 빛이 대부분 은하에서 나온다는 사실을 확인했다. 바꿔 말하면 은하에서 나오는 빛 이외에 우리가 모르는 빛을 내는 천체가 없다는 의미로 현재의 우주론을 수정할 필요가 없다는 이야기가 된다. 당연한 결과처럼 들릴지 모르지만, 이렇게 당연해 보이는 것도 실제 관측을 통해 검증하기 전까지는 과학적 사실이 될 수 있다는 점을 생각하면 매우 중요한 결과다. 뉴허라이즌스호는 이미 목표 이상의 과학적 성과를 거뒀다. 그리고 이번 연구처럼 계속해서 새로운 과학적 성과를 거둘 수 있을 것으로 기대된다. 명왕성을 지난 지 이미 9년의 세월이 흘렀지만, 뉴허라이즌스호는 지금도 새로운 과학의 지평선을 향해 항해하고 있다.

미 항공우주국(NASA)의 명왕성 탐사선 뉴허라이즌스호는 2006년 발사 후 9년 만인 2015년에 명왕성에 도달했다. 뉴허라이즌스호의 탐사 시간은 짧았지만, 명왕성의 모습을 생생하게 파악해 인류에게 오랜 세월 수수께끼였던 태양계 외곽 얼음 천체의 실체를 아는 데 큰 도움이 됐다. 하지만 뉴허라이즌스호의 탐사는 여기서 끝난 것이 아니었다. 뉴허라이즌스호의 에너지원인 원자력 전지(RTG)는 수십 년간 작동이 가능하기 때문에 NASA는 이 탐사선에 연장 임무를 부여했다. 그리고 2019년에는 사상 최초로 카이퍼 벨트 소행성인 아로코트(Arrokoth)를 관측해 지구로 정보를 전송했다. 이후 뉴허라이즌스호는 새로운 천체와 만나지는 못했지만, 선배인 보이저 1, 2호처럼 태양계 외곽 환경 탐사 임무를 맡으면서 발사 후 18년이 지난 지금까지 현역으로 활동하고 있다. 그리고 계속해서 새로운 과학적 발견을 이뤄내고 있다. 최근 우주망원경 과학연구소 마크 포스트만이 이끄는 과학자들은 뉴허라이즌스를 통해 우주가 얼마나 어두운지 밝혀냈다. 엉뚱한 이야기 같지만, 사실 우주가 얼마나 어두운지는 과학자들 사이에서 오랜 논쟁거리였다. 우주가 얼마나 어두운지라는 질문은 바꿔 말하면 우주에 빛이 얼마나 있는가 하는 질문과 같다. 우주에 있는 모든 가시광 영역의 빛을 합친 값을 우주 광학 배경복사(cosmic optical background, COB)라고 하는데, 과학자들은 이를 정확히 측정하는 데 애를 먹어왔다. 지구와 우주에 있는 망원경 모두 태양에 가까운 위치에 있어 태양의 강력한 빛을 차단하기 어렵고 태양계에 있는 먼지와 가스 때문에 빛이 산란하는 현상이 일어나 우주의 밝기를 정확히 측정하기 힘들기 때문이다. 이 문제는 허블우주망원경이나 제임스웹우주망원경 같은 강력한 망원경이 등장해도 위치상 극복하기 힘든 문제였다. 연구팀은 뉴허라이즌스호에 메인 카메라인 로리(Long Range Reconnaissance Imager, LORRI)가 이 문제에 대한 해답을 제시할 수 있다고 보고 연구를 진행했다. 로리는 매우 희미한 햇빛을 받는 명왕성과 그 위성을 관측하기 위해 태양광 다른 빛을 차단하는 차단막을 지니고 있다. 그리고 연구 당시 태양에서 73억km 이상 떨어져 있어 태양광과 먼지, 가스에 의한 간섭을 피할 수 있다. 관측 결과 연구팀은 우주에 있는 빛이 대부분 은하에서 나온다는 사실을 확인했다. 바꿔 말하면 은하에서 나오는 빛 이외에 우리가 모르는 빛을 내는 천체가 없다는 의미로 현재의 우주론을 수정할 필요가 없다는 이야기가 된다. 당연한 결과처럼 들릴지 모르지만, 이렇게 당연해 보이는 것도 실제 관측을 통해 검증하기 전까지는 과학적 사실이 될 수 있다는 점을 생각하면 매우 중요한 결과다. 뉴허라이즌스호는 이미 목표 이상의 과학적 성과를 거뒀다. 그리고 이번 연구처럼 계속해서 새로운 과학적 성과를 거둘 수 있을 것으로 기대된다. 명왕성을 지난 지 이미 9년의 세월이 흘렀지만, 뉴허라이즌스호는 지금도 새로운 과학의 지평선을 향해 항해하고 있다.