Tycho Crater


마지막 네번째 사진은 지난달 10일 Lunar Reconnaissance Orbiter가 찍어 보낸 Tycho Crater의 Central Peak의 상세한 모습이다. 맨눈으로도 쉽게 식별이 가능한 Tycho crater는 약 1억년 (100 million years)전쯤에 거대한 소행성과의 충돌로 생겨난 Impact crater인데, 중심부에 솟아오른 central peak은 그 높이가 약 2 킬로미터로 제주도 한라산의 높이 (~ 1.95 km)에 버금가는 규모를 갖고 있다.

첫번째, 두번째 사진에서 우리는 Tycho crater를 중심으로해서 사방으로 뻗어나가는 방사선모양의 흔적을 볼 수 가 있는데, 이는 Tycho crater가 생겨났을 당시 그 충격 에너지가 얼마나 대단했었는가를 짐작할 수 있게 해준다.

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여름 별자리 - 전갈자리 (Scorpio)



운동을 마치고 흐느적 거리며 집으로 기어 들어가면서 밤하늘을 바라봤다. 얼마 전까지 중부 플로리다 전역을 뒤덮었던 wild fire가 이제는 확실히 잠잠해 졌는지 장작타는 냄새를 풍기던 밤공기도 이젠 상쾌해졌고 오래간만에 밤하늘에 별들이 총총하다. 피곤했지만 이런 날이 또 있을까 싶어 부랴부랴 카메라와 삼각대를 들고 400동 뒷마당으로 나갔다. 내가 파릇파릇한 대학생시절 오직 별사진을 찍기위해, 아르바이트해서 모은 돈으로 동대문 뒷골목에서 구입했던 손때 묻은 Pentax MX 수동카메라. 그리고 그 수동카메라에 달려 있던 Asai Pentax 50mm 표준랜즈. 오늘은 그 알흠다운 Asai Pentax 50mm 표준랜즈를 사용하여 별사진을 찍어 보기로 마음을 먹었다. 물론 카메라는 나의 알흠다운 Pentax K-x DSLR.


환상적인 은하수를 찍고 싶은 욕심에 카메라를 궁수자리 방향으로 세팅했다가... 가로등으로 둘러쌓인 아파트 단지에서 그런 사진을 찍기란 거의 불가능 하겠지.하는 생각이 들어 깨갱하고 궁수자리로 향했던 카메라 렌즈를 전갈자리 쪽으로 돌렸다. 일단 높은 감도(ISO 1600)와 긴 노출시간(30초)으로 한장을 찍어서 Background Sky의 밝기가 어느 정도 되는지, 가로등 불빛에 의한 light pollution의 정도가 얼마나 되는지 확인해봤다. 어이쿠... 이건 거의 벌건 대낮수준이다. 대충 감을 잡았으니 이제 적당한 감도와 조리개 사이즈 그리고 노출속도의 조합을 찾아 다시 한번 전갈자리를 찍어본다. 위에 있는 사진이 ISO400, f1.4, 그리고 20초의 노출시간으로 얻은 전갈자리 사진이다. 처음에 셔터를 누를때 약간 흔들렸는지 별들이 전체적으로 약간 번지듯 나와 버렸다. 그리고 별들이 갖고 있는 고유의 컬러도 잘 표현이 안됬다. 전갈의 심장부에서 가장 밝게 빛나고 있는 안타레스 (Antares)는 원래 여름 하늘에서 '화성에 대적할 정도로 붉다 (Anti + Mars)'는 뜻의 이름이 붙여질 정도로 붉은 색으로 빛나는 적색 초거성인데... 안타깝게도 내 사진에서는 그 붉은 빛이 잘~ 표현되지 못했다. 하지만 Orion을 쫓고 있는 무시무시한 전갈의 머리와 몸통부분이 또렷하게 잘 표현된 사진이다.라고 스스로 위안을 삼아본다.


은하수 사진찍으러 훌쩍~ 1박으로 캠핑이라도 떠나볼까...




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Explosive Solar Prominance on Jun 7, 2011



지난 7일에 SOHO (Solar and Heliospheric Observatory) 팀이 관측한 거대한 Solar Prominence 현상. 가끔씩 SOHO 홈페이지에 가서 올라온 태양 활동 현상을 보곤 했는데, 이것처럼 강력한 폭발은 거의 처음 보는 듯 싶다.

Solar Prominence는 짧게는 하루에서 길게는 몇 달정도 지속되는 태양 활동중 하나로, 보통은 태양 표면에 발달되어 있는 자기장을 따라 loop 형상을 띄는게 일반적인 모습인데, 이번에 관측된 Prominence는 엄청난 폭발력으로 인해 분출물들이 폭발원점으로부터 사방으로 뿌려지는, 마치 화산폭발 현상을 연상시키는 모습을 보이고 있다.

쉽게 예측할 수 없는 태양 표면의 폭발 현상들은 종종 태양 코로나를 감싸고 있는, 엄청나게 뜨거운 온도를 지니고 있는 high energy plasma를 우주 공간으로 사정없이 날려버릴 만큼 강해질 때가 있다. 이를 Corana Mass Ejection (an eruptive solar wind)이라고 부르는데, 이렇게 강력한 폭발 현상이 지구 방향을 향했을 때, 심각한 경우에는 인공위성뿐만 아니라 지표상의 모든 전기-전자 통신 장비들에 심한 장애를 일으켜, 전지구적인 power-outage가 발생할 수도 있다. 







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Dissertation Highlights


지난 월요일 (4일) 학위논문 디펜스를 무사히 끝냈다. 학위 논문의 컨텐츠와 흐름이 처음부터 이렇게 되리라고 의도한적이 없었는데, 연구를 하다보니까 하나의 커다란 주제속에서 세가지 독립적인 연구내용이 자연스럽게 연결되어 버렸다. 모두 하나님의 은혜라고 생각한다. 디펜스 당일날은 정말 많은 동료 대학원생들이 나의 dissertation talk에 들어와서 나를 응원해주고 나의 발표를 경청해 주었다. 참... 고마웠다. 소중한 친구들. 지도교수 및 다른 논문 심사위원 교수님들도 논문을 '심사'한다는 분위기가 아니라 나의 연구내용에 정말 흥미를 갖고 발전적인 토론과 질문을 이끌어 주셨다. 정말 마음 깊이 감사드린다.

이제 마음의 커다란 부담 하나는 내려진듯하다. 그리고 이제부터가 본격적인 연구자로서의 첫 발을 내딛는 시점이라고 생각하니 그만큼 책임감도 느껴지고, 또 한편으론 살짝~ 흥분도 된다.


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Kepler discovered a sun-like star with 6 planets !


6개의 행성을 거느리고 있는 태양을 닮은 별이 Kepler망원경에 의해 발견됬다.는 따끈따끈한 뉴스가 어제 NASA Kepler Mission팀에 의해 발표됬다. Kepler 11이라고 이름 붙여진 이 별은 우리 지구로부터 약 2000 광년정도 떨어져 있는데, 지금까지 발견된 외계행성계 가운데 행성들이 중앙의 별로부터 가장 조밀하게 모여 있는 시스템이라고 Kepler 연구팀은 전하고 있다. 이번에 발견된 6개의 행성들은 (가장 안쪽으로부터 11-b, 11-c, 11-d, 11-e, 11-f, 11-g 이렇게 이름이 붙여짐) 4개의 지구형 행성(rocky planet)과 2개의 목성형 행성(gaseous planet)으로 이루어져 있는데, 이중에 가장 큰 놈(11-e, 안쪽으로부터 4번째 행성)은 지구형 행성이면서도 크기가 태양계의 천왕성(Uranus) 또는 해왕성(Neptune)에 비교할만 하다고.

이번 발견을 이끌어낸 Kepler 우주 망원경은 태양과 같은 별들 주위를 돌고 있는 지구형 외계행성을 찾기 위해서 특별히 고안된 우주 망원경으로 지난 2009년 3월 우주 궤도에 올라간 이후 지금까지 엄청난 분량의 정밀한 데이터를 쏟아내면서 외계 행성계를 연구하는 수많은 천문학자들을 먹여 살리고 있다. 앞으로 또 어떤 모습의 외계 행성계가 발견될까... 벌써부터 너무 기대된다.

(Kepler 우주 망원경의 모습)













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Geminid Meteor Shower, Dec 13~14, 2010


다가오는 13일 늦은 저녁 9시경부터 14일 이른 새벽 3시사이에, 우리는 쌍동이 자리에서 2010년 마지막 유성우 현상(별똥별)을 볼 수 있다. 때마침 달도 일찌감치 지평선 아래로 넘어갈 것이기 때문에, 집근처 약간 어두운 곳을 찾을 수 있다면 누구라도 쉽게 별똥별을 볼 수 있다. 쌍동이 자리 유성우가 최고점에 이를때(14일 새벽1시경) 시간당 50여개의 별똥별이 떨어지는 것을 볼수 있다고 하니 (거의 1분당 1개의 유성을 볼수 있다는 얘긴데...), 밤바람이 차갑겠지만, 방안에서 이불 뒤집어쓰고 인터넷의 바다를 허우적 거리는 것보다야, 두꺼운 겨울 파커를 입고, 따뜻한 커피 한잔으로 몸을 녹이며 집앞 뜰에 나가 밤하늘이 주는 아름다운 선물을 만끽하는 편이 훨씬 좋지 않을까?
(Figure from Sky&Telescope.com)





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Pandora, The Home of Na'vis : 영화 vs 현실


오래간만에 와... 정말 재미있다.고 감탄하면서 봤던 영화 Avatar. 그리고 그 영화의 배경이 되었던 외계행성계 Pandora. 이 영화를 본지가 꽤 오래 되었지만, 웅장하고 아름다웠던 영화속 Pandora의 3D 화면들을 아직까지도 잊을 수 가 없다.


내가 이 영화를 좀더 특별하고 재미있게 느꼈던 것은 아마도 내가 천문학을 공부하고 있는 과학도이기 때문이었을 것이다.  영화를 보면서도 어쩔수 없이 발동되는 이놈의 전공병...


영화속의 Pandora는 Centauri AB라는 쌍성계 주위를 돌고 있는 목성형 거대 행성 Polyphemus가 거느리고 있는 14개의 달들 중 하나다. 여기서 잠깐 한가지를 짚고 넘어가자면, Centauri AB 쌍성계까지는 실제로 존재하는 태양에서 가장 가까운 항성계(*note : 여기에 태양에서 가장 가까운 별로 알려져 있는Proxima Centauri까지 합쳐서 triple system으로 불리기도 한다)이고, Polyphemus부터는 제임스 카메론감독이 만들어낸 상상속 세상이다.

지구형 "행성"이 아니라, 목성 크기의 행성 주위를 돌고 있는 "달"(Satellite)에 외계생명체가 살고 있다는 설정은 현재까지 외계 행성계에 대한 관측데이터들을 돌아보았을때 상당히 그럴듯한 설정이다. 왜냐하면, 태양계 밖에서는 지구와 비슷한 조건을 가진 "행성"을 발견하는 것보다, 오히려 지구와 비슷한 "달" 을 발견하게될 가능성이 더 높기 때문이다.
만약에 우리 태양계 안에 있는 목성이 현재 지구궤도에서 태양주위를 돌고 있다면, Europa와 같은 목성의 달은 달 전체가 물로 뒤덮혀 있는 말그대로 완전히 푸른 Water World가 되어 있을 것이다. 그럴경우 태평양과 같은 푸른 바다로 뒤덮혀 있는 따스한 Europa를 돌고래들이 다스리고 있을지도 모를일이지...

실제로 지금까지 발견된 외계 행성 중에 상당히 많은 수가 지구 궤도거리 혹은 더 가까이에서 별주위를 돌고 있는 목성형 행성(*note : 그래서 이러한 외계 행성들을 Hot Jupiter라고 부르기도 한다) 들이라고 하니... 혹시 아나? 가까운 미래에 정말 이런 Hot Jupiter주위를 돌고 있는 달중에 지구와 비슷한 환경을 갖고 있는 달의 존재가 알려지게 될런지...?

(Pandora와 Polyphemus, Image from http://james-camerons-avatar.wikia.com/wiki/Pandora)


영화속 Pandora는 지구와 흡사하거나 살짝 작은 크기와 무게를 갖고 있으며, 중력은 지구 중력보다 약 20%정도 낮도록 설정되었다. 그러니까 지구에서 몸무게가 100kg인 사람은 Pandora에서는 80kg의 몸무게가 된다는 말이다. 영화속에 등장하는 Na'vi족이나 나무들, 그리고 이름모를 신비한 creature들의 크기가 지구의 생명체들보다 전체적으로 스케일이 큰 이유는 모두 이 낮은 중력 환경속에서 진화해왔기 때문이다. 대기는 Nitrogen, Oxygen, Carbon Dioxide(CO2), Methane, 그리고 Hydrogen Sulfide(H2S) 등으로 구성되 있는데, 특히 CO2와 H2S의 함량이 지구대기속의 함량보다 월등히 높기 때문에 인간이 숨을 쉴 수 가 없다.


Pandora에 살고 있는 Na'vi라는 인간형 생명체는 마치 원시수렵시대 지구인의 생활방식을 떠올리게 하는 모습으로 살아가고 있지만, 무자비하게 자연을 정복하려 했던 인간과는 달리, Pandora 안에 있는 모든 생명체, 그리고 Pandora 자체와 유기적이면서도 특별한 영적교감을 이루며 주변의 환경과 조화롭게 살고 있다. 겉모습이나 피부색으로 분류되는 종족은 따로 없고, Na'vi라는 단일 종족으로 살고 있으며, Pandora 곳곳에 흩어져 살고 있는 환경과 장소에 따라 4개의 clan을 구성하고 있다.


여기까지는 영화속 상상이고... 사실... 우리 태양계안에도 Pandora라고 이름 붙여진 Satellite이 있다. 태양계안에 있는 Pandora는 우리가 잘 알고 있는 익숙한 행성, 토성(Saturn)이 갖고 있는 수십개의 달중 하나다. 아래의 사진이 최근 토성 탐사선 Cassini가 찍은 진짜 Pandora의 모습이다.
(Image from Astronomy Picture of the Day : http://apod.nasa.gov/apod/)


이건 모... 거의... 못생긴 감자같다. 사진에서 보이는 좌우직경이 약 110 km 정도로, 비교하자면 대형 Astroid 정도 크기를 가진, 토성과 같은 거대 행성의 달치고는 좀 초라한 사이즈다. 사진에서도 보이듯이 표면은 수많은 impact crater들로 덮여 있는데, 이는 Pandora가 초기 생성기에 여러가지 impact event들로 상당히 고생을 했음을 알려주는 흔적이다.

우리는 여전히 Pandora에 대해서 잘 알지 못한다. 왜 저런 모양을 하게 되었는지, 어떻게 하여 토성 주위를 돌게 되었는지, 그리고 어떻게 생겨났는지... 비록 생긴건 좀 그렇지만 우리의 진짜 Pandora는 여전히 풀어야할 많은 숙제들을 갖고 있는 신비로운 태양계의 식구중 하나다.





 





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달에 물이 있었다!

지난 2009년 무인 달 탐사선에 의해서 달표면에 물의 흔적이 있다는 사실이 밝혀지면서 달에 인간이 장기적으로 활동할 수 있는 기지를 세울 수 있다는 기대감이 한층 높아졌다. 그러나 미항공우주국(NASA)은 달에 물이 있다는 사실을 이미 40년전에 알고 있었고, 그것을 고의적으로 숨기고 있어 왔다는 사실이 최근 한장의 미공개 아폴로 미션 사진에 의하여 밝혀졌다.

아래에 보이는 사진이, 그 문제의 사진이다.
(사진출처 : Astronomy Picture of the Day, http://apod.nasa.gov/apod/ap100401.html)


아폴로 우주인이 달 착륙선에서 내려오자 마자 발견한 것은 다름 아닌, 사진의 왼쪽 하단에 선명하게 보이는  Water Fountain이었다고... 하지만 그 당시 우주인들이 착용하고 있었던 우주복 장갑이 너무 bulky해서 Water Fountain을 제대로 작동시킬 수 없었기 때문에, 아폴로 우주인들은 이 Water Fountain의 발견을 자신들의 달 탐사 보고서에서 제외시켜 버렸다.고 NASA는 변명을 늘어놓고 있다.


아, 한가지 중요한 사실을 덧붙이자면... 위 사진은 정확히 40년전 4월 1일(만우절)날 촬영됬다고... ...


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Canis Major (큰개자리)

겨울철 별자리들이 밤하늘에서 완전히 사라지기 전에 찍고 싶었던 또 하나의 별자리.

밤하늘의 별들중 가장 밝게 빛난다는 'Sirius'라는 이름의 별을 갖고 있는 별자리다. 큰개자리는 종종 사냥개 자리라고도 불리는데, 그 이유는 아마도 밤하늘에서 항상 Orion, The Hunter를 뒤따르고 있는 형상을 하고 있기 때문일 것이다.


성도(Star Atlas)에서 찾아보면 위에 보이는 것과 같은 모습의 큰개자리를 찾을 수 있을 것이고... 밤하늘에서 찾아본다면 아래와 같은 모양의 큰개자리를 볼 수 있을 것이다. 오늘 밤 10시경에 찍은 사진인데 달이 머리 위에서 환하게 비추고 있어서 배경이 좀... 밝게 나왔다.

Pentax K-x, 55mm Lens, ISO1600, Exp.10 sec

별을 좀더 또렷하게 찍고 싶어서 오늘은 높은 감도에 짧은 노출시간을 사용해봤다. 사냥개의 어깨를 이루고 있는 Sirius가 하얀 빛을 내며 차갑게 반짝이고 있다. Sirius가 밤하늘에서 가장 밝게 보이는 것은 이 별 고유의 밝기가 태양 밝기의 약 25배정도로 밝은 편에 속하는 별이기도 하지만 주된 이유는 다른 별들에 비하여 우리 지구와 비교적 가까운 거리에 있기 때문이다 (2.6 pc, 빛의 속도로 여행한다면 약 9년정도 걸려서 도착할 수 있는 거리).

Sirius는 그 밝기 때문에 고대로부터 사람들의 관심을 받아왔다. 고대 이집트인들은 일년 동안 이 별의 뜨고 지는 모습을 세심하게 관측하여, 동이 트기 직전 Sirius가 동쪽 지평선에서 떠오르고 있는 시점(지역에 따라 다르긴 하겠지만 일년중 대충 7월 중순경에 이런 모습을 관측할 수 있다)과 나일강의 범람 시기가 대충 일치한다는 것을 발견해냈다. 고대 그리스인들도 이 별이 일출 직전에 동쪽 하늘에서 떠오르는 시점에 대하여 상당한 관심을 기울였었는데, 이집트인들과는 다른 이유에서였다. 고대 그리스인들은 해뜨는 동쪽하늘에서 Sirius의 출현을, 그 해 여름 가장 혹독한 더위를 예보하는 것으로 여겼다. 그리고 그 타는듯이 뜨거운 여름날들을 "Dog Days"라 불렀다.

한가지 흥미로운 것은, 고대 중국의 천문가들도 이 Sirius란 별을 "천랑성 (天狼星) - 곧 하늘의 늑대"라고 불러왔다는 점이다. 하늘의 늑대나, 사냥개나 뭐 거기서 거기 아닌가? 동서양을 막론하고 하나의 별을 보고 사람들이 비슷한 상상을 했다는 것은 참 재미있는 일이 아닐 수 없다. 





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Orion, The Hunter


겨울철 별자리중 많은 사람들에게 가장 익숙한 별자리가 아마도 '오리온 (사냥군)'자리가 아닐까 싶다. 일년중 겨울의 끝자락에서 밤하늘의 오리온을 볼 수 있을 시간도 이젠 얼마 남지 않았다는 생각에 부랴부랴 오리온을 사진에 담아보기로 맘 먹는다.

Pentax K-x, 50mm, ISO400, Exp 30sec

급한 마음에 촛점거리를 무한대로 놓는다는 것을 깜빡하고, 뷰파인더에 오리온이 잡히자 마자 그냥 셔터를 눌러버린탓에 별들이 살짝 번지듯 나와버렸다 (물론 30초의 노출시간동안 별이 살짝~ 흐르기도 했겠지만서도). 집앞 주차장을 환하게 비추는 조명등 아래 드리운 나무 그림자 밑에서 잡은 오리온의 모습. 시간이 아직 저녁 9시가 넘지 않은 시간이었음에도 불구하고 서쪽하늘로 많이 기울어 있는 모습이다. 이젠 정말 봄이 오려나보다.

사진의 맨 윗쪽에서 옅은 오랜지색으로 밝게 빛나고 있는 Betelgeuse는 사실 별중에서 가장 차가운 온도를 갖고 있다는 M-type의 초대형 적색거성(Red Supergiant)이다. 무겁기로는 태양질량의 약 20배에 달하는 무게를 갖고 있고, 크기는 그 직경이 태양직경의 약 500배에 달한다. 생겨난지는 천만년 (~10 million years)이 채 되지 않아서, 약 45억년의 나이를 자랑하는 우리 태양보다 새까맣게 어린 놈이지만, 사실 이별은 자기에게 주어진 수명이 다해가고 있는 사라지기 일보직전에 있는 별이다. 별은 무거울 수록 자신을 빨리 태워서, 상대적으로 가벼운 별보다 일찍 종말을 맞이한다. 천문학자들은 아마도 수천년 이후에 이 별은 초신성 (Super Nova)으로 폭발하고 그 중심부에 중성자별 혹은 블랙홀을 남겨놓을 것으로 예상하고 있다. 우리가 운이 좋아 천년만년 죽지 않고 잘~ 살게 된다면, 아마도 오리온좌에서 터지는, 밤 하늘의 달보다도 밝은, 인류역사상 가장 밝게 빛날, 초신성 현상을 목격할 수 있게 되겠지... 하지만 이 엄청난 광경을 우리 눈으로 직접 보지못한다고 안타까워 하지는 말라. 비교적 태양과 가까운 거리에 있는 이별이 초신성으로 폭발하게 된다면 엄청난 에너지를 지닌 high energy photon들 즉 gamma ray 및 영화 2012년에서 지구를 멸망시킨 주범이었던 high energy neutrino가 우리가 살고 있는 지구위로 마구 쏟아지게 될테니까....

:

주변에 인공적인 조명이 없는 아주 어두운 곳에서, tracking이 되는 망원경에 카메라를 얹어놓고 찍으면 다음과 같은 사진을 얻을 수 있었을 텐데...

쩝~, 아쉽긴 하지만, 그런대로 오리온의 전체 모습과 더불어 중요한 특징 몇가지를 사진에 담을 수 있었다는 것에 스스로 위안을 삼는다.

오늘 밤도 하늘은 별빛이 가득~하다.




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