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2017년 11월 22일 수요일

해변에 좌초된 고래 10마리 구하기



 최근 인도네시에 해변에 좌초된 10마리의 향유고래(sperm whale)를 구하기 위해 인도네시아 WWF(세계 자연 보호기금) 인도네시아 해군 및 자원 봉사자들이 합심해 구조한 영상이 공개되었습니다. 최대 40톤에 달하는 고래를 물로 다시 돌려보내는 작업이 진행되었는데, 안타깝게도 모든 고래를 구하진 못했지만, 6마리는 다시 바다로 돌려 보낼 수 있었다고 합니다. 




(동영상) 


 왜 고래가 좌초되는지는 사실 아직도 잘 모르는 미스터리지만, 이 영상에서 놀라운 점은 고래가 사람에게 순순히 몸을 맡긴 부분이 아닐까 생각합니다. 물론 기진맥진해서 그럴 수도 있지만, 그래도 놀라서 공격을 할 수도 있을 듯 한데 전혀 다행히 그런 모습이 없네요. 만에 하나라도 사람이 다쳐서는 안될텐데 다행히 그렇지 않아서 다행입니다. 


 아무튼 놀라운 영상이라서 공유해 봅니다. 


 참고 


지구 온난화 정체는 잃어버린 데이터 때문?



(These figures show the global warming rates with the incorporated Arctic data. Credit: Xiangdong Zhang.)


 지구 온난화 정체 (global warming hiatus)기는 20세기 말에서 21세기 초반 지구 기온 상승이 다소 주춤했던 현상을 이야기합니다. 이를 두고 학계에서는 갑론을박이 이어졌는데, 최근에는 실제로 정체기가 없었다는 주장도 적지 않습니다. 





 알래스카 대학의 연구팀은 칭화대학의 연구팀과 함께 NOAA의 데이터 및 국제 북극 부표 프로젝트 (International Arctic Buoy Program) 데이터를 조사해 1998-2012년 사이 북극 지역의 온도 상승이 과거 생각했던 것보다 더 크다는 연구 결과를 발표했습니다. 이에 따르면 지구 온난화 정체기는 북극 기온 데이터가 충분치 않아서 온도를 낮게 측정한 것도 원인일 수 있습니다. 사실 전에 나온 선행 연구와 유사한 결론입니다. 


 연구팀이 Nature Climate Change에 발표한 내용에 따르면 1998년에서 2014년 사이 북극권의 실제 온도 상승은 10년 간 0.659도로 과거 추정인 0.130도보다 훨씬 높았습니다. 이와 같은 추정값의 차이는 북극에 온도를 측정하는 기상 관측소가 많지 않다는 데서 기인합니다. 사람이 거의 살지 않는 지역이다보니 실제 기온을 측정하는 관측소가 적었던 것이죠. 대신 과학 연구 목적의 무인 관측소들이 존재하는데, 이들의 데이터를 바탕으로 북극 기온 상승을 추정한 것입니다. 


 이전 연구에서와 마찬가지로 이 연구는 기존에 누락된 데이터가 착시 현상을 일으켰다는 점을 시사하고 있습니다. 더 나이가 북극권의 온도 상승이 매우 급격하다는 점을 시사하고 있습니다. 다만 과학적으로는 흥미로운 연구 결과일지 몰라도 지난 몇 년간 온도가 크게 상승했기 때문에 정체기라는 표현이 실체가 있던 아니던 간에 지구 온도 상승이 빠르게 진행중이라는 사실에는 변함이 없습니다. 


 그러나 앞으로 얼마나 온도가 더 오를지, 그리고 어떤 기후 변화가 생길지를 미리 예측하기 위해서는 과거 일어난 기후 변화를 정확하게 이해하는 일이 필요합니다. 이 연구 데이터 역시 현재 기후 변화를 이해하고 미래를 예측하는데 도움을 줄 것입니다. 


 참고 

Jianbin Huang et al, Recently amplified arctic warming has contributed to a continual global warming trend, Nature Climate Change (2017). DOI: 10.1038/s41558-017-0009-5


잠수 파리의 비밀



(An alkali fly creates a protective bubble in order to dive in Mono Lake. Credit: Floris van Breugel / Caltech)


 한 세기보다 더 이전에 미국의 작가 마크 트웨인은 요세미티 국립 공원에서 이상한 광경을 목격했습니다. 작은 파리들이 물속에서 헤엄치고 다니고 있었던 것입니다. 놀랍게도 이 파리는 물속에서 뛰쳐나와 몸이 마른 상태로 바로 하늘을 날 수 있었습니다. 이것만해도 놀라운 일이지만, 과학자들은 이 파리에 놀랄만한 일이 더 많이 있다는 사실을 알고 있습니다. 


 칼텍의 마이클 딕킨슨 (Caltech biologist Michael Dickinson) 교수와 그 동료들은 이 파리의 비밀을 밝히기 위해 이 파리가 살고 있는 호수를 조사했습니다. 이 파리가 서식하는 모노 레이크 (Mono Lake)는 이름처럼 매우 독특한 특징을 가지고 있는데, 파리 포함해서 대부분의 다세포 동물이 서식하기 힘들만큼 짜다는 점입니다. 이 호수의 염도는 바닷물에 3배에 달합니다. 


 하지만 역설적으로 이것이 이 파리가 호수에 알을 낳는 이유가 됩니다. 너무 짜서 물고기나 다른 포식자가 살 수 없기 때문입니다. 파리와 파리 알에게는 매우 이상적인 피난처인 셈입니다. 하지만 다이빙 파리 (diving fly, Ephydra hians)라고 불리는 E. hians의 놀라움은 이것만이 아닙니다. 


 우리에게는 물의 표면장력이 크지 않게 느껴지지만, 작은 파리에게는 단단한 젤리나 다를 바 없습니다. 사실 그렇게 때문에 곤충이 쉽게 물 위를 걸을 수 있는 것이지만, 물 속으로 들어갈 때는 곤란한 상황이 발생합니다. 특히 이 호수의 물은 여러 가지 미네랄이 녹아 있어 점성이 보통 물보다 크기 때문에 더 곤란한 상황이 발생합니다. 


 연구팀은 E. hians가 어떻게 이를 회피할 수 있는지를 연구했습니다. 그 비결은 몸 표면에 나 있는 미세한 털과 소수성(hydrophic) 성질의 물질 덕분입니다. 덕분에 파리가 물에 잠수하면 파리 몸 표면에 작은 물방울이 마치 갑옷처럼 생성되어 물과 파리 몸통이 직접 붙는 것을 방해합니다. 따라서 파리는 물 속과 하늘을 자유자재로 움직일 수 있습니다. 흥미롭게도 눈에는 공기막이 없는데, 물 속에서 잘 보기 위해서인 것으로 보입니다. 


 다이빙 파리의 비밀은 더 나은 방수소재나 방수 제품을 만드는 데 도움을 줄지 모릅니다. 인간이 사용하는 대부분의 방수 제품은 물이 스며들지 않게 단단하게 감싸는 것인데, 파리의 해결책은 물이 접근하지 못하게 방해하는 것으로 제품의 표면을 날개처럼 부드럽고 얇게 유지할 수 있기 때문입니다. 하찮은 파리라고 생각할지 모르지만, 방수 기술만큼은 인간보다 한 수 위인 셈입니다. 


 참고 


 Floris van Breugel el al., "Superhydrophobic diving flies (Ephydra hians) and the hypersaline waters of Mono Lake," PNAS (2017). www.pnas.org/cgi/doi/10.1073/pnas.1714874114


태양계 이야기 663 - C/2012 K1 혜성이 알려준 태양계 형성의 비밀



(Credit: NASA)


 혜성은 아름다운 꼬리를 만들지 못하더라도 매우 흥미로운 과학적 관측 목표입니다. 혜성은 태양계 초기의 구성물질을 품고 있는 타임캡슐과 마찬가지이기 때문입니다. 동시에 일부 과학자들은 지구의 유기물과 물이 상당 부분 혜성에서 기원했다고 보고 있습니다. 


 나사의 공중 망원경인 소피아 (Stratospheric Observatory for Infrared Astronomy, or SOFIA)는 태양계 안쪽으로 처음 진입하는 것으로 판단되는 혜성 C/2012 K1을 관측했습니다. 혜성 가운데서도 오르트 구름에 있다가 태양계 안쪽으로 처음 진입하는 혜성의 경우 태양 에너지에 의해 증발되지 않은 표면을 지니고 있기 때문에 이 혜성이 내뿜는 가스와 먼지에는 매우 중요한 정보가 담겨 있습니다. 


 미네소타 대학의 찰스 우드워드(Charles Woodward of the University of Minnesota)는 소피아에 탑재된 FORCAST(Faint Object infraRed CAmera for the SOFIA Telescope) 장치를 이용해서 이 먼지와 가스를 관측했습니다. 그 결과 헤일 밥 혜성 등 이전 혜성 관측 결과와는 달리 규산염 (silicate) 먼지 대신 탄소 (carbon) 성분이 많은 것으로 드러났습니다. 


 연구팀은 이와 같은 관측 결과가 기존의 오르트 구름 생성 모델에 대한 도전이라면서 새로운 이론이 필요함을 시사했습니다. 만약 혜성마다 표면의 구성물질이 많이 다르다면 이들의 기원이 서로 다를 가능성도 있습니다. 물론 오르트 구름에 있는 모든 천체를 확인한 것은 아니지만, 흥미로운 가설임에 분명합니다. 


 혜성에 태양계 진화의 비밀이 숨겨져 있는 만큼 앞으로도 혜성에 대한 연구가 계속될 것입니다. 그리고 언젠가 로제타 - 필래 탐사선이 이루지 못했던 혜성 물질 입수 및 분석 역시 이뤄질 것으로 기대합니다. 


 참고 



 Charles E. Woodward et al. SOFIA INFRARED SPECTROPHOTOMETRY OF COMET C/2012 K1 (PAN-STARRS), The Astrophysical Journal (2015). DOI: 10.1088/0004-637X/809/2/181




2017년 11월 21일 화요일

우주 이야기 719 - 인터스텔라 소행성은 이런 모습?


(This artist's impression shows the first interstellar asteroid: `Oumuamua. This unique object was discovered on Oct. 19, 2017 by the Pan-STARRS 1 telescope in Hawai`i. Subsequent observations from ESO's Very Large Telescope in Chile and other observatories around the world show that it was travelling through space for millions of years before its chance encounter with our star system. `Oumuamua seems to be a dark red highly-elongated metallic or rocky object, about 400 metres long, and is unlike anything normally found in the Solar System. Credit: ESO/M. Kornmesser)


 1I/ʻOumuamua (C/2017 U1 (PANSTARRS) 혹은 A/2017 U1)는 발견 초기에는 혜성으로 생각되었으나 이후 연구에서 매우 빠른 속도와 진입 궤도를 볼 때 태양계 외부에서 온 소행성이라는 사실이 밝혀져 큰 관심을 끌었습니다. 당연히 지구에 근접했을 때 여러 망원경이 이 소행성을 향했는데, 유럽 남방 천문대 (ESO)의 VLT 역시 이 소행성을 관측했습니다. 


 이에 따르면 이 소행성은 대략 400m 정도 되는데 밝기 변화가 10배 이상 나는 점을 봐서 길쭉한 모양의 소행성으로 생각됩니다. 표면은 검붉은 색으로 매우 어두운데 이는 오랜 세월 우주 방사선을 받은 결과로 보입니다. 자전 주기는 7.3시간인데, 빠른 자전주기와 길쭉한 외형을 고려하면 암석이나 금속으로 된 단단한 소행성일 것으로 추정됩니다. 



(For the first time ever astronomers have studied an asteroid that has entered the Solar System from interstellar space. Observations from ESO’s Very Large Telescope in Chile and other observatories around the world show that this unique object was travelling through space for millions of years before its chance encounter with our star system. It appears to be a dark, reddish, highly-elongated rocky or high-metal-content object. Credit: ESO)



(This animation (annotated) shows the path of the interstellar asteroid 1I/2017 (`Oumuamua) through the Solar System. Observations with ESO's Very Large Telescope and others have shown that this unique object is dark, reddish in colour and highly elongated. Credit: ESO, M. Kornmesser, L.Calcada. Music: Azul Cobalto)



(This animation of an artist's concept shows the interstellar asteroid 1I/2017 (`Oumuamua). Observations with ESO's Very Large Telescope and others have shown that this unique object is dark, reddish in colour and highly elongated. Credit: ESO/M. Kornmesser)


 이 소행성의 기원은 불분명하지만, 적어도 수백만년간 은하계를 떠돌던 소행성이라는 점은 분명해 보입니다. 불규칙한 생김새와 빠른 속도를 감안하면 엄청난 충돌로 파괴된 소행성 핵이 아닐까 하는 생각도 들지만 아직 확실한 것은 없습니다. 아무튼 생김새와 독특한 특징을 고려할 때 외계인 이야기도 나올 듯 합니다. 


 과학자들은 이런 인터스텔라 소행성이 사실 1년에 한 번 정도 태양계를 방문하다고 추정하고 있습니다. 다만 대부분 너무 어둡고 지구에서 멀어 관측이 어려웠던 반면 오우무아무아 (?)는 운좋게 지구 근방에서 관측이 가능했습니다. 앞으로 망원경의 성능이 향상되면 이런 인터스텔라 소행성을 관측할 기회도 늘어날 것으로 기대됩니다. 


 참고 


Discovery And Characterization Of The First Known Interstellar Object, www.eso.org/public/archives/re … eso1737/eso1737a.pdf

Karen J. Meech et al. A brief visit from a red and extremely elongated interstellar asteroid, Nature (2017). DOI: 10.1038/nature25020 , www.nature.com/articles/nature25020



우주 이야기 718 - 초기 관측 임무를 결정한 제임스 웹 우주 망원경



(The James Webb Space Telescope sitting in front of a giant thermal–vacuum chamber in NASA’s Johnson Space Center(Credit: NASA/D Stover))


 나사의 제임스 웹 우주 망원경의 첫 관측 목표가 결정되었다는 소식입니다. 제임스 웹 우주 망원경 같이 국가에서 운용하는 대형 망원경은 과학자들로부터 과학 관측 임무에 대한 의견을 수렴한 후 각각의 팀에 사용권을 부여하는 방식으로 관측을 진행하는데, 첫 5개월 460 시간의 관측 임무에 100여 개의 제안이 쏟아졌다고 합니다. 나사는 이 가운데 과학적 가치가 높은 13개의 임무를 최종 선정했습니다. 


 Director's Discretionary Early Release Science (DD-ERS)라고 명명된 초기 관측 임무에서 중요한 목표는 초기 은하입니다. 허블 우주 망원경이 진행한 Frontier Fields program에서 관측했던 것보다 훨씬 희미하고 멀리 떨어진 은하를 관측하므로써 초기 은하의 진화를 이해할 단서를 찾을 수 있을 것입니다. 특히 적색 편이에 의해 빛의 파장이 길어지는 만큼 허블 보다 더 긴 파장을 관측할 수 있는 제임스 웹 우주 망원경의 장점이 부각될 것으로 보입니다. MACS J0717.5+3745같은 은하단이 중요한 관측 목표입니다. 


 또 다른 중요한 목표는 외계 행성의 대기 관측입니다. 대기를 지닌 외계 행성이 별 앞을 지날 때 대기를 통과한 빛을 관측하면 대기의 구성 물질에 대한 정보를 얻을 수 있습니다. 지구형 행성의 대기를 분석하면 이 행성이 금성처럼 뜨거운 행성인지, 지구처럼 생명체가 살기 적당한 환경인지에 대한 정보도 얻을 수 있을 것입니다. 


 다만 처음부터 지구형 행성처럼 작은 목표를 관측하지는 않고 목성형 행성인 WASP-39b/WASP-43b를 우선 관측해 기술적 타당성을 검증할 예정입니다. 물론 목성형 행성의 대기 역시 흥미로운 연구 주제가 될 것입니다. 


 이외에도 목성의 위성처럼 태양계 내 천체 역시 관측 목표 가운데 하나입니다. 사실 우주에 무수히 많은 천체를 생각할 때 관측 목표가 매우 많을 수밖에 없어 5년의 임무 기간 동안 쉬지 않고 관측을 해도 부족할 것입니다. 제임스 웹 우주 망원경이 무사히 발사되어 우주에 대한 우리의 이해를 한 단계 끌어올리기를 기대합니다. 


 참고 


세계 최대의 빙산 A68을 보다






(출처: 나사)


 올해 라르센 C 빙상에서 5800㎢의 거대 빙산인 A68이 분리되어 많은 우려를 낳았습니다. 거대 빙산이 분리되는 것은 남극에서 주기적으로 볼 수 있는 일이지만, 빙산이 분리된 라르센 C 빙상은 지난 1만 년 간 안정한 빙상이었을 뿐 아니라 라르센 A/B가 완전히 붕괴되어 사라졌기 때문입니다. 결국 라르센 C 빙상 역시 완전한 붕괴를 향해 조금씩 나아가고 있는 것으로 생각됩니다. 




 나사는 IceBridge polar ice mapping project를 통해 이 거대한 빙산의 항공 지도를 작성했습니다. A68빙산은 분리 직후 A68A와 A68B로 나눠졌는데 A68B는 작은 덩어리이고 A68A는 여전히 거대한 몸통을 유지하고 있습니다. 물론 다른 거대 빙산과 마찬가지로 A68A는 시간이 지남에 따라 몇 개로 갈라진 후 다시 더 작은 파편으로 쪼개져 사라지게 될 것입니다. 다만 이 과정은 해류의 흐름에 따라 몇 년에서 10년 이상 필요할 수 있습니다. 


 A68의 분리로 인해 라르센 C 빙상의 크기는 12% 가량 줄어들었습니다. 아직은 여기에 새로운 균열이 보이지 않고 있지만, 머지 않은 미래에 새로운 거대 빙산이 생성될 여지는 충분합니다. 이 빙상이 모두 사라지면 남극 육지 빙하가 바로 바다에 접촉하기 때문에 남극 빙하의 붕괴를 촉진할 것으로 우려됩니다. 물론 거대한 빙상이긴 하지만 우리 세대에 사라지지 않을 것이라는 보장은 없어 보입니다. 


 참고