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[박종진의 과학 이야기] 보이저호

지난 연말 보이저 2호와 교신이 끊어졌다는 비보를 들었다. 보이저 1호는 태양으로부터 약 240억km, 2호는 약 200억km 떨어진 곳을 날고 있다고 하는데 이 두 쌍둥이 탐사선은 1977년에 태양계 바깥쪽 행성을 탐사할 목적으로 발사되어 지금까지 47년을 쉬지 않고 나는 중이다. 인간이 만든 것 중 가장 멀리 간 물체다.   최근에 갑자기 생긴 이상을 바로잡느라고 새로운 소프트웨어를 성공적으로 교체했다는 소식이 있고 나서 연락이 끊겼다. 1초에 지구를 7바퀴 반을 도는 빛의 속도로도 보이저호의 현재 위치까지 가는 데 22시간이나 걸린다는데 만약 보이저호에 사람이 타고 있다면 지구에 있는 친구와 카톡이 오가는데 만 하루가 걸린다는 말이다. 이미 태양권 덮개를 지나 성간에 진입한 상태다.     성간이란 말 그대로 별과 별의 사이를 말한다. 지구가 속한 태양이란 별과 가장 가까운 이웃 별은 프록시마 센타우리 별인데 보이저호는 그런 성간을 통과해서 약 2만 년 후에야 그 별에 도착할 것이라고 한다.     현재 보이저호의 속도는 시속 6만km라고 한다. 우리 별 태양이 속한 은하수 은하에는 센타우루스자리의 세 별을 포함해서 약 4천억 개의 별들이 모여 있다. 게다가 우리가 우주라고 부르는 공간에는 그런 은하가 약 2조 개나 있다고 한다. 아무리 상상의 나래를 펴도 얼른 이해가 되지 않는 규모다. 우주에 존재하는 별의 총수는 지구를 덮고 있는 흙 알갱이보다 많다.   보이저호는 1977년 늦여름에 2호가 먼저, 그리고 보름 후에 1호가 발사되었다. 원래 목표는 4년 동안 목성과 토성을 관측하는 것이었으나 지금까지 47년을 날면서 천왕성, 해왕성, 명왕성 등 태양계 바깥쪽 행성은 물론 이제는 태양을 떠나 은하 공간에 진입했다. 태양과 멀어지면서 태양열 이용이 점점 힘들어지자 동력을 아끼고 소프트웨어를 업데이트하면서 수명을 늘리다 연락이 끊겼다. 우주 탐사는 비용이 많이 들기 때문에 실패할 경우를 대비해서 대체로 두 대의 탐사선을 거의 동시에 쏘아 올린다. 혹시 있을지 모르는 첫 번째 실패를 염두에 두기 때문이다.   보이저 1호는 지구를 출발하여 약 61억km 떨어진 곳에서 카메라를 지구 쪽으로 돌려서 그 유명한 '창백한 푸른 점' 촬영을 했다. 수성과 화성이 빠지기는 했지만, 그렇게 지구를 포함하여 태양계의 여섯 행성을 한꺼번에 촬영할 수 있었다.     아직은 태양계를 빠져나가지 않은 곳이지만, 지구는 보일 듯 말 듯 불과 한 점에 불과했다. 태양계의 행성들은 저마다 다른 공전 경사각을 가지고 있어서 모든 행성이 일직선 위에 정렬하기는 불가능에 가깝다. 그래도 매 170년에 한 번씩 대충이라도 그런 정렬을 함으로 보이저호는 그때 맞춰 발사되었고 운 좋게 태양계의 가족사진을 촬영할 수 있었다.     1977년 당시 보이저호에 내장된 컴퓨터 메모리의 용량은 지금 우리 책상 위에 놓인 컴퓨터의 용량에 비해도 턱없이 적다. 그래서 영상을 아주 작게 조각 내서 조금씩 지구로 전송하는 방법을 사용했다고 한다.   보이저호에는 골든 레코드라는 지구 소개를 담은 LP 레코드가 실려있는데 우리 말 '안녕하세요?'를 비롯해서 55개 언어로 된 인사말이 녹음되어 있다. 외계에 존재할지도 모르는 고등 생명체가 이해할 수 있도록 기호와 그림을 사용해서 지구와 인간에 대한 기본적인 정보를 담았다고 한다. (작가)       박종진박종진의 과학 이야기 보이저호 현재 보이저호 당시 보이저호 태양계 바깥쪽

2024-03-15

[박종진의 과학 이야기] 태양계

태양은 지구를 포함하여 모두 8개의 행성을 거느리고 있는데 그 전체를 통틀어서 태양계라고 부른다. 태양은 크기가 지구의 100배가 넘으며 질량은 무려 30만 배나 되고, 약 46억 년 전에 태어나서 핵융합으로 빛과 열을 내며 그 수명이 123억 년이다.     태양 빛이 지구까지 도착하는데 약 8분이 걸리는데 그 빛과 열에 의해서 지구 상의 모든 생명체가 살 수 있게 되었다. 태양은 태양계 전체 질량의 약 99%를 차지한다. 그러니 태양을 농구공에 비교하면 나머지 행성들은 콩이나 좁쌀 정도의 크기에 불과하다.   8개의 행성은 지구형과 목성형으로 분류되는데, 지구형 행성이란 지구처럼 표면이 단단한 행성을 말하며 태양계 안쪽에 있는 수성, 금성, 지구, 화성 등이 여기에 속한다.     목성형 행성은 기체로 이루어진 행성으로 태양계 바깥쪽의 목성, 토성, 천왕성, 해왕성을 일컫는다.   수성은 태양계에서 가장 작은 행성으로 태양을 가장 가깝게 돌고 있다.   금성은 표면 온도가 가장 뜨거운 행성이다. 지구보다 조금 작지만 가장 밝은 행성으로 흔히 샛별이라고 부르기도 한다. 자전 속도가 느려서 금성의 하루는 그 1년보다 길 뿐 아니라 자전의 방향도 태양계의 다른 행성과 반대여서 금성에서는 해가 서쪽에서 떠서 동쪽으로 진다.   화성은 지구의 하루와 거의 같은 길이의 밤낮이 있고, 지축도 지구만큼 기울어 있어 사계절도 있다. 몇 번에 걸쳐 탐사선이 착륙하여 현재까지 조사를 진행하고 있다. 아주 희박한 대기와 자기장도 없어서 방사선 피폭도 막을 수 없어 생명체가 살기 불가능해 보인다. 최신형 우주선으로도 편도당 약 7개월이 걸린다.     목성은 태양계의 행성 중 가장 크며 거대한 가스 덩어리다. 목성 주위에는 총 79개나 되는 위성이 존재한다.   토성은 적도 위에 여러 개의 고리가 있는 것이 특징으로 큰 행성이지만 밀도가 엄청나게 낮은 가스행성으로 82개나 되는 위성이 그 주위를 공전하고 있다.   천왕성은 맨눈으로 관측할 수 있는 마지막 행성이다. 원래는 해왕성이 천왕성 안쪽에 자리 잡고 있었는데 두 행성의 공전 주기의 차이로 때문에 두 행성의 궤도 순서가 바뀌어 지금은 천왕성이 안쪽에 그리고 그 바깥에 해왕성이 공전하고 있다.   해왕성은 태양계 가장 바깥쪽 행성이다. 반세기 전인 1781년에 발견된 천왕성의 불규칙한 움직임에 착안하여 그 이유가 혹시 바깥쪽에 있을지 모르는 또 하나의 행성의 영향 때문일 것이라는 가정하에 그 근처를 망원경으로 뒤져서 찾아낸 행성이다. 천체역학적 계산에 의한 천체의 발견은 그 당시 엄청난 일이었다고 한다.     행성의 기준은, 첫째 항성(별) 주위를 공전해야 하며, 둘째로 어느 정도의 질량을 가지고 구형에 가까운 형태여야 하고, 셋째 자신의 공전 궤도 상에 있는 작은 천체를 흡수하여 독자적 궤도를 가져야 하는데 명왕성은 그 기준이 미흡하여 2006년에 퇴출되었다. (작가)   박종진박종진의 과학 이야기 태양계 태양계 바깥쪽 태양계 안쪽 태양계 전체

2022-02-18

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