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30년 만에 찾아온 거대한 토성 폭풍

표지
이번주 ‘네이처’는 토성탐사선 ‘카시니호’가 촬영한 토성 폭풍 구름 사진을 표지에 실으며 지난해 12월부터 지속되고 있는 사상 최대 규모의 토성 폭풍을 소개했다.

대류성 토성 폭풍은 토성 연도로 1년, 지구 연도로는 약 29.5년에 한 번 꼴로 발생하며 ‘그레이트 화이트 스팟(GSW)’이라고 불린다. 1876년 처음 관측된 이후 이번이 6번째 폭풍인데 이번 폭풍은 규모가 기존 GSW의 10배다.

오스트리아 과학아카데미 우주연구소의 게오르그 피셔 박사팀은 이번 폭풍의 크기와 강도를 분석했다. 스페인 바스크대 산체스 라베가 박사팀은 폭풍의 발생과 이동 과정에 대해 연구했다.

피셔 박사팀은 미국 항공우주국(NASA)과 유럽우주기구(ESA)가 공동으로 개발한 토성 탐사선 카시니호의 장비로 폭풍을 관측한 결과 지구 폭풍보다 1만 배 강한 번개가 친다고 설명했다. 또 폭풍의 폭이 1만km에 이르며 1초에 10번 이상 거대한 섬광을 낸다고 밝혔다.



라베가 박사팀은 수리 시뮬레이션을 통해 폭풍이 이른 봄 북반구에서 발생해 서쪽으로 부는 제트기류보다 빠르게 이동한다고 밝혔다. 연구결과 토성 폭풍으로 발생한 바람은 시간이 지나도 약해지지 않고 더 팽창하는데 대기층 내에서 하강하지 않기 때문인 것으로 나타났다.

‘사이언스’는 허블 우주 망원경이 촬영한 ‘솜브레로’ 은하 사진을 표지에 실으며 외부 은하의 존재가 밝혀진 이후부터 지금까지 은하의 탄생과 진화에 대한 85년간의 연구를 되짚었다.

현재 은하의 형성과 진화를 가장 잘 설명한다고 평가받는 이론은 ‘계층구조형성’ 이론이다. 계층구조형성이론은 별이 모여 성단이 되고 성단이 모여 은하를 이룬다는 이론인데, 여기에 근거해 많은 은하 연구자들이 별의 탄생과 소멸과정을 연구하기 시작했다.

네덜란드 그로닝겐대 캅테인 천문학연구소 엘라인 톨스토이 교수도 그중 한 명이다. 톨스토이 교수는 “질량이 태양과 비슷한 오래된 별을 연구하면 은하가 형성된 과정을 알 수 있다”며 “별의 탄생과정을 밝히면 140억년 전 우주의 화학성분과 구조가 어땠는지를 파악할 수 있다”고 말했다.



미국 존스홉킨스대 물리천문학과 티모시 핵맨 박사는 은하 한 가운데 존재하는 ‘초대질량블랙홀’에 대해 밝혔다. 질량이 태양의 10만~수 백 만 배에 달하는 초대질량블랙홀은 은하의 진화와 관계가 깊다. 핵맨 박사는 “초대질량블랙홀과 은하는 성장 속도가 비슷하고 은하에 있는 별의 일부는 블랙홀로 흡수된다”면서 “블랙홀은 은하와 함께 성장하고 있다”고 밝혔다.

과학자들은 외부 은하에 있는 별을 직접 관찰할 수 있는 차세대 망원경이 개발되면 은하 연구가 더욱 발전할 것이라고 기대했다.

 

 



최세민 동아사이언스 기자 July@donga.com
원호섭 동아사이언스 기자 wonc@donga.com


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