Astro News Serial No 16. Vol No II
April 2013
<목 차>
I. Life with Kaas
별 이름 사전 (2 회) - 밤하늘의 AL 형제들 (2 회)
(1) 사랑은 자랑도 교만도 아니하며
(2) AL 로 시작하면서 아랍어가 어원인 별 (2회)
II. Not Essential But Beneficial
잃어버린 별자리를 찾아서 (4 회)
(1) Musca Borealis – 북쪽 파리자리
1. 지금도 남반구에 있는 파리자리 유래
2. Bayer 의 Uranometria 에 실수로 기록된 남반구 <벌 자리 (Apis – Bee)>
3. 남반구 파리자리 Musca 연대기
4. 북반구 파리자리
5. 모기자리 만들어주는 유머는 없는지
(2) Machina Electrica – 발전기 자리
1. 발명의 시대를 반영한 별자리들
2. 성도를 보면 200년전 과학기술이 보인다
3. 발전기를 날려 버린 Deporte 의 의도는 무엇일까 ?
III. Surprise & Mystery
우리은하 중심에서 분출되는 반물질 폭탄
(1) 우리말 우주와 영어 우주의 뜻
1. 우리말의 우주
2. 영어의 우주
(2) 동양의 개념우주론, 서양의 계량우주론
(3) 물질-반물질과 음양의 조화
(4) 반물질 폭탄은 우리 가까이에 있었다
(5) 반물질 양전자 기둥을 둘러싼 페르미 버블
(6) 사족 – 자극역전으로 본 동서양 우주론
IV. Coffee Break
쉬어가는 페이지 - 태극기에 표시된 동양 우주론
(1) 태극기와 역경 (易經)
(2) “산통을 깨다” 와 건리감곤 의 관련성
(3) 8효와 64괘
(4) ☵ (감) 이 아니고, ☳ (진) 이었다면 ?
V. Journey to Deep Sky
조물주의 걸작 Tarantula Nebula
(1) 거미 닮은 것 맞나 ?
(2) Tarantula 성운 중심의 R 136 Super 성단
(3) R 136 성단 중심의 고밀도 R 136 a 성단
(4) 우리가 아는 우주 최고질량, 최고광도의 별 R136 a 1
VI. Moon River Wider Than a Mile
달 앞면에서 하나 밖에 없는 지형 - Reiner Gamma
(1) 달 지형분류에 Swirl 도 있었나 ?
(2) Reiner Gamma 의 정체
(3) 형성 원인
(4) 영원한 신비
<본 문>
I. Life with Kaas
별 이름 사전 (2 회) - 밤하늘의 AL 형제들 (2 회)
(1) 사랑은 자랑도 교만도 아니하며
7080 통기타 시절 가요 중에 “저 별은 나의 별, 저 별은 너의 별, 별 빛에 물든 밤 같이 까만 눈동자…” 라는 가사의 노래가 있다. 여름 밤 바닷가에서 연인과 같이 부르며 분위기 잡기 좋은 노래였다. 만일 이런 경우에 가사를 바꾸어 “저 별은 Aldebaran, 저 별은 Alcyone, 별 빛에 물든 밤 같이 까만 눈동자…” 라고 한다면 상대방이 감격해서 내 품에 안기게 될까 ?
제 대답은 “글쎄요” 아니면 “천만의 말씀이올시다” 일 것이다. 지난 호에서 언급드린 것처럼 Aldebaran 뜻은 “쫒아다니는 사람” 이고, Alcyone는 “Pleiades 7 자매 중 미모가 제일 출중한 사람” 이므로 “우주가 문 닫을 때까지 아름다운 그대를 영원히 따르리다” 란 의미가 될 것이다. 그러나 사랑에 지식이나 논리는 중요하지 않다고 믿는다. 상대가 별 이름 의미를 자세히 알고 있을 경우라면 몰라도, Aldebaran 이나 Alcyone 같이 영어인지 아랍어인지 그리이스어인지도 잘 모를 단어를 써 보아야 잘난 체 한다고 바로 차이게 될지도 모르므로 주의하시길.
남자이든 여자인 경우든 모름지기 “낮은 데로 임하소서” 가 상대의 사랑을 얻는 방법 중 하나가 아닐런지. 그래서 성경에도 “사랑은 자랑도 교만도 아니하며” 라는 바울의 말씀이 있지 않을까 ? 지금까지 제가 읽은 사랑의 정의 중에 이보다 더 사랑을 잘 표현한 말은 없고, 더욱이 우리말 번역도 출중하며 깔끔하다고 생각되어 그 처음 부분을 우리말과 영문으로 실어드린다. 참고로 저는 특정 종교인이 아니며, 본 글이 특정 종교를 선교하는 목적은 더욱 아닙니다.
<고린도 전서
사랑은 언제나 오래 참고, 사랑은 언제나 온유하며,
사랑은 시기하지 않으며, 자랑도 교만도 아니하며…
<1 Corinthians
Love is patient, love is kind. It does not envy,
it does not boast, it is not proud…
비록 이 칼럼이 단편적, 사전적 내용이지만 이런 사소한 지식들을 도구로 밤하늘을 좀 더
잘 이해하시게 된다면 저로서는 대단히 기쁠 일이다.
(2) AL 로 시작하면서 아랍어가 어원인 별 (2회)
지난호에 이어 (21) 번부터 시작한다.
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별 이름 1. 위치
2. 영문 의미 / 우리말 의미
3. 참조사항
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21) Almaaz 1. Auriga 엡실론 별
2. The Billy Goat / 숫염소
3. 이 별은 다른 이름으로 Al Anz 또는 Haldus 라 불림.
Auriga 알파별인 Capella 어원은 라틴어인데 의미는 “암염소”를 말함.
Capella 에 대응되는 의미로 “숫염소” 란 이름을 얻음.
이 별은 식이중성임. 상세한 사항은 Serial No 6 참조.
22) Almach 1. Andromeda 감마별
2. 아랍어의 원래 의미는 The Caracal (Desert Lynx) / 카라칼,
서남아시아 및 중동에 사는 스라소니
Andromeda 자리에 이 이름은 맞지 않으므로 다른 이름으로는 아랍어로
Al Rijl al musalsalah 로도 사용함 / “여인의 발 (foot)”
3. 철자는 여러가지로 사용됨 (Almaach, Almaak 등)
4 중성계.
<Caracal. 카라칼. <Almach 4중성계> .
서남아시아 및 중동에 사는 스라소니>
23) Alnasl 1. Sagittarius 감마별
2. Arrowhead / 화살촉
24) Alnilam 1. Orion 엡실론 별
2. The String of Pearls / 진주목걸이
25) Alnitak 1. Orion 제타별
2. The Belt / 허리띠
3. 델타별인 Mintaka 도 아랍어가 어원이며 같은 The Belt 의미임.
3 중성계
26) Alphard 1. Hydra 알파별
2. The Solitary One / 외로운 사람
3. 이 별 주변에 다른 밝은 별이 없어 붙은 이름
27) Alphecca 1. Corona Borealis 알파별
2. The Bright Star of the Broken Ring of the Stars /
부서진 별 왕관 (링)의 밝은 별
3. 다른 이름으로는 Gnosia (라틴어, Crete – 크레타 왕국 왕관 의 별) 또는
Gemma (라틴어/ 보석) 등이 있음.
28) Alpheratz 1. Andromeda 알파별
2. The Navel of the Mare / 암말의 배꼽
3. 이 별은 Pegasus 사각형과 연결되어 있음. 암말” 은 Pegasus 를 말함.
다른 이름으로는 아랍어로 Sirrah, Sirah 라고 하며 뜻은 Alpheratz 와 동일.
Alpheratz 및 Sirrah 로 각각 따로 표기된 성도를 올려 드립니다.
<Alpheratz 로 표기된 Andromeda 알파별>
<Sirrah 로 표기된 Andromeda 알파별>
29) Alrakis 1. Draco 뮤별
2. The Trotting Camel / 뛰어가는 낙타 (또는 The Dancer / 댄서)
30) Alrescha 1. Pisces 알파별
2. The Well Rope / 우물용 밧줄
3. 물고기를 묶었던 튼튼한 밧줄을 표시한 것으로 생각됨
31) Alshain 1. Aquila 베타별
2. The Peregrine Falcon / 송골매
32) Altair 1. Aquila 알파별
2. The Flying Eagle / 하늘을 나는 독수리
33) Altais 1. Draco 델타별
2. The Goat / 염소
3. 용자리에 염소가 나오는 이유는 알 수 없으나, 아마도 용이 염소를
낚아채는 모습을 표현한 듯함.
34) Altarf 1. Cancer 베타별
2. The Eye / 눈
35) Alterf 1. Leo 람다별
2. The View of the Lion / 사자의 시선
36) Al Thalimain 1. Aquila 로타별 및 람다별 두 개 모두를 지칭함.
2. The Two Ostriches / 두마리 타조
37) Aludra 1. Canis Major 에타별
2. The Virgin / 처녀
38) Alula Australis 1. Ursa Major 자이별 ( Xi / ξ )
2. The First Spring of the South Side/ 남쪽지방의 첫번째 봄
3. Alula 는 아랍어이고, Australis 는 라틴어 어원.
39) Alula Borealis 1. Ursa Major 누 별 ( Nu / ν )
2. The First Spring of the North Side / 북쪽지방의 첫번째 봄
3. Borealis 는 라틴어 어원.
<Alula Australis 및 Alula Borealis 의 성도상 위치>
40) Alzirr 1. Gemini 자이별 ( Xi / ξ )
2. The Button / 낙타 장식용 단추
3. 쇠로 만든 단추이므로 “반짝이는 것” 이란 뜻.
지난호의 별이름 사전 (17)번 Gemini 감마별 이름은 Alhena 인데,
이것도 낙타 목에 거는 표식인 The Brand 의미로서 반짝인다는 의미임.
이것으로 <AL 이 들어가며 아랍어가 어원인 별>들을 지난호에서 20개, 이번호에서 20개, 모두
40개를 알아 보았다. 제가 찾을 수 있는 한도에선 모두 찾아보려 했으나 누락된 것들은 있을 것
이며 알게 되는대로 보완해나가겠다. 한편 이번호에서 <AL 은 없으나 어원이 아랍어인 별 20
개> 도 같이 조사해 보려 했으나 사전적 설명이므로 지루하실 것 같고, 이번호 전체 칼럼 분량이
적진 않으므로 다음호로 미루려 한다.
II. Not Essential But Beneficial
잃어버린 별자리를 찾아서 (4 회)
(1) Musca Borealis – 북쪽 파리자리
1. 지금도 남반구에 있는 파리자리 유래
이번 호에선 좀 지저분한 곤충인 파리부터 살펴본다. 원래 파리는 북반구와 남반구에 각각 한마리씩 살고 있었는데 1928년 북반구 파리가 멸종하고 남반구 파리 한마리만 남게 되었다. 북반구에 살다가 사라진 파리 이름은 라틴어로 Musca Borealis (북쪽 파리자리) 이며 영어로는 Northern Fly 이다.
지금 남반구 하늘에 있는 파리는 Musca (파리자리) 라 불린다. 이 파리를 예전의 북반구 파리와 구분하기 위해서 가끔 Musca Australis (남쪽 파리자리) 라고 부르기도 한다. 아래에서 사용하는 용어들을 미리 일견해 보십시오.
북반구 파리자리 : Musca Borealis. 내용에 따라 Musca 만으로도 사용.
남반구 파리자리 : Musca Australis. 내용에 따라 Musca, Muis, Apis (벌-Bee) 도 사용.
그러면 파리는 언제부터 지금의 남반구 하늘 위를 날아다니게 되었을까 ? 원래 파리는 북반구에는 없었고 남반구 하늘에서 처음으로 등장했다. 1595~1597년 동안 네덜란드 탐험가 Frederick de Houtman (1571~1627) ) 과 Pieter Dirkszoon Keyser (1540~1596) 는 남반구를 탐험하면서 아래의 11개 남반구 별자리를 새로 만들어 냈다. 별자리는 주로 천문학자 Keyser 가 고안했으며 Houtman은 항해사이며 탐험가로서 Keyser 를 도우면서 같이 항해했다.
Apus 극락조 / Chamaeleon 카멜레온/ Dorado 황새치 / Grus 황새 / Hydrus 물뱀
Indus 인디언 / Musca 파리 / Pavo 공작 / Phoenix 불사조 / Tucana 큰부리새 / Volans 날치
대부분 자료에는 이 두 사람이 남반구에 모두 12개 별자리를 새로 고안했다고 되어 있다. 그러나 이들 자료에 새로 만들었다는 12개 별자리 중에서 Triangulum Australe (남쪽삼각형자리) 는 이미 1503년 Amerigo Vespucci 의 편지에서 나타나므로 이들이 새로 만든 것은 위에 언급 드린 11개뿐이라고 보아야 한다. (Serial No 13 참조)
하여간 Houtman 과 Keyser 가 만든 11개 별자리에 Triangulum Australe 을 더한 12개 별자리는 같은 네덜란드 천문학자 Petrus Plancius (1552~1622)이 1598년 출판한 책에 소개 되었고, 1603년에 드디어 Jonannes Bayer 의 성도 Uranometria 에 동판 그림과 같이 역사상 처음으로 소개된다. 그러나 여기에 <파리자리> 위치는 제대로 소개 되었지만 그 이름은 다른 곤충 이름이었다.
2. Bayer 의 Uranometria 에 실수로 기록된 남반구 <벌 자리 (Apis – Bee)>
헷갈리는 것은 Bayer 가 1603년 성도 Uranometria 에 기록해 놓은 것은 <파리 (Fly)>가 아니고 <벌 (Bee)> 이라는 사실이다. “벌”은 라틴어로 <Apis> 이며 Uranometria 에는 Apis 로 기록되어 있다. 이를 참조한 Johann Bode 의 1801년 성도 Uranographia 에도 Apis 로 되어 있다. Bayer 의 실수 때문에 1600 년부터 1800 년대 초반까지 거의 200년 동안 남반구 하늘의 같은 위치, 같은 별들이 <파리 자리> 또는 <벌 자리> 두 가지로 불리게 되었다.
<Johann Bode 의 Uranographia (1801) 에 실린 남반구 하늘의 “벌 자리 – Apis ” (1801)
참고로 <Apis> 와 단어가 유사한 <Apus> 는 지금도 남반구에 존재하는 별자리임은 잘 아실 것이다. 우리말로는 <극락조 자리>이며 영어로는 Bird of Paradise 이다. 이 새는 호주 북쪽에 있는 New Guinea 에 주로 서식하며 호주 동부에서도 발견된다고 한다. 생긴 모습이 봉황을 닮아서 우리나라에선 <봉황자리> 라고도 한다. 제가 Apis 와 Apus 가 잠시 헷갈려서 언급 드렸습니다.
<극락조 일종. 사진 greenbuzzz.net> <극락조 일종. 사진 greenbuzzz.net>
하여간 Bayer 의 Uranometria 에서 갑자기 “파리” 가 “벌” 로 바뀐 원인에 대해서 네덜란드 천문역사가 Elly Pekker는 1603년 Uranometria 가 출판될 때 Bayer가 1601년에 출판된 Jodocus Hondius 의 책을 베꼈기 때문이라고 설명한다. Jodocus Hondius 책에는 이 <곤충 그림>만 있고 <곤충 이름> 은 없다고 한다. Jodocus Hondius 는 <파리> 를 그렸는지 몰라도 Bayer 는 그것을 <벌>이라고 착각했다는 것이다. 이 설명이 맞는지 궁금해서 Jodocus Hondius 책에 실린 그 그림을 찾아보았으나 자료를 찾을 수 없었다.
<Musca (파리)> 라는 이름이 역사상 최초로 최초로 등장한 책은 1602년 Willem Jaszoon Blaeu 의 출판물이다. 그 후 Petrus Plancius 가 1612년 출판한 책에서 <Muia>라고 불렀고 이 명칭은 파리의 그리이스어 라고 한다. 한편 이 때는 이미 북반구에서 Musca Borealis 라고 불리는 파리자리가 생겨서 이와 구별하기 위해서 Musca Australis 라는 명칭도 같이 사용되었다.
3. 남반구 파리자리 Musca 연대기
남반구의 곤충 한 마리 역사가 꽤나 복잡하다. 칼럼 쓰고 있는 저도 혼동되므로 위의 내용을 연대기로 아래에 다시 정리해 보았다.
1595~1597년
Frederick de Houtman 과 Pieter Dirkszoon 이 남반구 탐험 중 파리 자리 고안.
1598년
Petrus Plancius 의 출판물에 파리자리 소개 (동판 그림 없음)
1600년 (또는 1601년)
Jodocus Hondius 의 출판물에 곤충을 별자리에 그려 넣음. 그의 의도는 <파리> 였다고 추정됨
1602년
Willem Jaszoon Blaeu 의 출판물에서 <Musca> 라는 라틴어 명칭 최초로 등장.
1603년
Jonannes Bayer 가 Uranometria 를 출판할 때 Jodocus Hondius 의 출판물에 있던 곤충을
<벌>로 오인해서 <Apis - 벌> 이라고 적고 벌의 동판 그림 삽입했다는 가설이 있음.
1612년
Petrus Plancius 의 또 다른 출판물에서 <Muia - 파리>라는 그리이스어 사용.
당시 <Musca Australis - 남쪽파리> 라는 라틴어 명칭도 같이 사용.
1801년
Johann Bode 의 Uranographia 에도 <Apis- 벌> 로 기록.
1928~1930
IAU 는 <Musca - 파리> 라는 명칭으로 통일.
<현대 성도상 남반구 하늘의 Musca (파리자리) 영역>
4. 북반구 파리자리
위에서는 <아직도 존재하는> 남반구 하늘의 파리 한 마리를 살펴 보았다.
앞으로는 <지금은 사라진> 북반구 하늘의 파리 한 마리 역사를 알아보려 한다. 남반구에 사는 하찮은 파리 한 마리 역사는 복잡다단했지만 북반구 파리의 삶은 단순한 것 같다.
Musca Borealis (북쪽 파리자리) 의 기원에 대해 설명한 어떤 자료들은 위에서 설명 드린 Musca 및 Musca Australis (남쪽 파리자리) 를 제대로 구분하지 않아 혼동된다. 어쩌면 그 자료를 쓴 사람 스스로도 혼동하고 있을지 모를 일이다. 하여간 AD 150 년 출간된 Ptolemy 의 Almagest 에는 Aries (양자리) 의 양 엉덩이 부분 위쪽의 4개 별은 양자리에도 포함되어 있지 않아 소속이 없는 “프리랜서 별들“ 이었음은 여러 자료에서 모두 공통된다.
이 4개 별들을 1612년에 Petrus Plancius 가 별자리로 만들고 1642년 에 Jacob Bartsch 도 그의 성도에 별자리로 표시했으며 별자리 이름이 Apes 또는 Apis (벌자리-Bee) 및 Vespa (말벌자리- Wasp) 라고 했다는 자료도 있다. 그러나 이 별자리들이 이름이 같았던 남쪽 파리자리와 어떻게 구별되는지 추가 자료를 찾을 수 없었다. 자료에 따라 <Musca> 라는 단어가 남쪽파리인지 북쪽파리인지 구별되지 않고 혼용되므로 유의하시기 바랍니다.
5. 모기자리 만들어주는 유머는 없는지
<Musca> 라는 이름과 더불어 북반구에 그 영역이 확실히 등장하는 것은 1690년 Johannes Hevelius 의 Uranographia 이다. (책 이름: Firmamentum Sobiescianum, sive Uranographia, totum Coelum Stellatum) 그러나 Helvelius 는 책 내용중의 목록에선 Musca 를 독립된 별자리로 만들어 놓지는 않았고, Aries 에 속한 별들로 기록해 놓았다. 현재 성도에서 보면 Aries 33, 35, 39, 41 번 별에 해당한다. 아래 그림 Uranographia 의 Aries 엉덩이 부분 위에 파리가 한 마리 날아 다니는 것이 보인다.
<Hevelius 의 Uranographia (1690) 에 보이는 북반구 Musca>
그러나 당연히 남반구에도 있는 같은 이름의 Musca (파리자리) 와 혼동되기 시작했다. 따라서 북반구 파리를 남반구 파리와 구별하기 위해서 1822년 Alexander Jamieson 이 역사상 최초로 그의 성도 Celestial Atlas 북반구 파리를 Musca Borealis (북쪽 파리자리) 로 기록해 놓았다.
Alexander Jamieson 의 성도를 찾아보았더니 별자리 명칭에 또 다른 혼선이 있는 부분을 발견했다. 그가 별자리 이름 자체에는 특별한 관심이 없었거나 아니면 교정을 제대로 보지 않았을 수도 있고. 하여간 그의 성도 Plate 3 에는 <Musca> 라고만 되어 있으나, 이것과 일부분이 중복되는 Plate 13 에는 <Musca Borealis> 로 되어 있어 헷갈리게 만들어 놓았다. 아래에 두 개 성도 보시지요.
<Alexander Jamieson 의 Celestial Atlas (1822) – Plate 3. Musca 라고만 되어 있음 (Aries 위쪽)>
<위와 같은 성도 – Plate 13. Musca Borealis 라고 되어 있음 (Aries 위쪽)>
한편 아래 그림은 1825년 Sydney Hall 이란 사람이 발행한 성도로서 Alexander Jamieson 의 성도 디자인을 복사해서 세밀히 단장한 것이다. Musca Borealis 라는 명칭을 사용했기 때문에 참조하시도록 사진 올려 드린다.
<Sydney Hall 이 카드형으로 제작한 성도 Urania’s Mirror (1825). 사진 Library of Congress>
하여간 북반구 파리는 1928년 IAU 의 Eugéne Delporte 위원회가 별자리 정리할 때 “전기충격 파리채” 에 휘둘리는 운명을 맞았다. 아마도 백해무익한 파리가 두 마리나 하늘에 날아 다니는 것을 묵과할 수 없었던 듯하다. 그러나 현재 이 별자리에 해당하던 Aries 위쪽 4개 별은 현재 목록만 Aires 에 포함되며 양의 모습에는 포함되지 않는다. 그냥 빈 공간으로 두느니 차라리 <모기 자리> 또는 <개미 자리> 라도 하나 새로 만드는 유머 감각은 IAU 에 없었는지 아쉽기도 하다.
(2) Machina Electrica – 발전기 자리
1. 발명의 시대를 반영한 별자리들
<Machina Electrica> 는 라틴어이며 이를 영어로 직역하면 Electric Machine 이다. 우리말로는 전기 기계인데, 이 별자리 의미를 감안해서 표현하면 “전기를 만드는 발전기” 이다. 현재 사용되는 영어로는 Electricity Generator 가 될 것이다.
이 별자리는 Johann Bode 가 1801년 Uranographia (1801) 에서 처음 소개했는데 Uranographia 가 정식 출판되기 1년 전, 그가 책을 집필하던 1800년에 발명된 발전기에 감명받아 별자리를 만들었다고 전해진다. 한편 다른 일설에 의하면 Uranographia 보다 한 세대 전인 1756 년에 출간된
Nicolas Louis de Lacaille 의 Mémoires Académie Royale des Sciences 라는 책에 당시의 여러 위대한 과학 발명품들을 별자리로 만든 것을 자기도 따라서 했다는 추정도 있다.
우선 Uranographia 에 있는 별자리부터 살펴본다. 아래 그림에서 Cetus (고래자리) 배 부분 아래쪽에 원판형 기계 위쪽에 Machina Electrica 라는 단어가 보인다. 발전기 모습 잘 보이시도록 부분 확대한 사진도 그 아래에 같이 올려 드린다. 그림을 보면 철봉이 달린 원판형 기계와 쇠사슬, 그리고 건전지 모양에 철봉이 달린 드럼통 모양 등 두 개 기계가 보인다. 이것들이 발전기처럼 보이시나요 ?
<Bode 의 Uranographia (1801) 에 보이는 Machina Electrica (발전기 자리)>
<위의 그림에서 Machina Electrica (발전기 자리)> 부분 확대>
참고로 Machina Electrica 왼쪽의 <Apparatus Chemicus> 는 성도에 따라 <Officina Chemica> 로도 쓰인다. 그대로 번역하면 <화학 실험실> 인데, 지금의 Fornax 이며 우리말 표기로는 <화로 자리>또는 <화학로 자리> 이다. 화로 자리는 일반 영어로 Furnace 로 쓰며, 불 지피는 난로인데 음식을 하거나 추워서 불 때는 날로 의미가 아니라 <화학 실험용 불지피는 기구>이다. 모두 18세기 후반 발명의 시대를 반영한 별자리들이다.
2. 성도를 보면 200년전 과학기술이 보인다
Bode 의 Uranographia 에 실린 그림은 Volta 의 발명품을 묘사한 것이다.
발전기는 1750년대 이후 몇 가지 모델들이 발명되었으나, Italy의 Alessadro Volta (1745~1827) 가 1800년에 발명한 것을 최초 발전기로 인정한다. 지금 사용하는 Volt 단위도 이 사람 이름을 딴 것으로 Italy 지폐 도안에도 Volta 초상화가 들어있다. 아래 지폐 도안을 보시면 가운데에 원통형 기계가 보이는데, 위 성도 발전기 자리 부분의 오른쪽 원통과 닮았다.
<Italy 지폐의 Volta 초상화>
바로 아래 그림은 Volta 생존 시대 조금 후인 1876년의 발전기 모델이다. Uranographia 의 왼쪽 기계와 비교해 보십시오. 또한 아래 오른쪽 그림은 Voltaic Pile 이라 불리는 배터리로서 현대에 복원한 모델 이다.
<1876년 발전기 모델. <최초의 화학 배터리 모델.
그림 popular Science Monthly Vol.> Voltaic Pile 이라 불림>
Uranographia 에 실린 그림과 위 두가지 모델을 비교해 보면 Bode 의 묘사가 얼마나 뛰어난지 짐작이 된다. Uranographia 에 실린 그림에서 왼쪽의 원판이 달린 기계는 전기를 “발생” 시키는 장치이고, 발생된 전기는 철봉을 통해 전달된다. 오른쪽 드럼통 모양장치는 Voltaic Pile 이라 불리는 배터리를 표현한 것 같다. 그러면 철봉에 감겨있는 “쇠사슬” 용도는 무엇일까 ? 제 생각에는 아마도 “접지선” 인 것 같다. 바닥에 깔아놓은 발판을 통해 땅 바닥으로 발생된 전기를 접지 한 듯하다. 공개 실험 도중에 전기가 방전되어 구경하던 사람이 다치면 안되니까.
그러면 발전기는 정말로 Volta 가 1800년에 발명한 것이 맞을까? 많이 들어보신 Baghdad Battery 를 보면 고대에 이미 인류가 전기라는 현상에 대해 일부라도 알고 있었다고 생각된다. Egypt Dendera 사원의 부조에 대해선 아직 속 시원히 밝혀진 게 없어 답답하긴 하다.
3. 발전기를 날려 버린 Deporte 의 의도는 무엇일까 ?
Serial No 13 에서 설명 드린 것을 다시 언급 드리면, Lacaille 는 그의 책에서 새로운 14개 별자리를 창조했는데, 그 중에서 과학 발명품만을 열거해보면 Antila (공기펌프), Horologium (시계), Microscopium (현미경), Telescopium (망원경) 등이다. 덧붙여 Lacaille 는 장엄했던 Argo Navis (아르고호 자리)를 Carina (용골), Puppis (고물), Vela (돛) 의 3개로 분할해 버린 장본인임을 기억하시기 바란다.
Bode 가 고안했던 Machina Electrica (발전기 자리) 는 Fornax (화로) 와 Sculptor (조각가) 사이에 위치한다. 결국 1928년 Machina Electrica 는 퇴출되고 Fornax 와 Sculptor 는 살아남았다. 그런데 Fornax 와 Sculptor 모두 Lacaille 가 1756 년에 새로 창조해낸 14개 별자리에 있는 것들이다.
<Alexander Jamieson 의 Celestial Atlas (1822)>
<현대 성도에서의 Machina Electrica (발전기 자리) 위치. 붉은 색 사각형 부분>
위의 Alexander Jamieson 성도에선 Bode 의 Uranographia 에 묘사된 배터리는 사라지고 발전기만 보인다. 그 왼쪽의 Officina Chemica 는 위에서 언급드린 지금의 Fornax 이고 오른쪽에 Apparatus Sculptoris 라고 써있는 부분은 지금의 Sculptor 이다. 지금의 밤하늘에서 위치를 짐작하시도록 현대 성도를 같이 올려 드렸다.
Bode 가 Lacaille 를 정말로 따라 했는지 여부는 중요한 일은 아니다. 다만 Lacaille 가 창조한 화로 (화학로) 나 조각가 자리는 남겨두고 현대 서양문명 초석인 발전기를 상징하는 Bode 의 별자리를 퇴출시킨 데에는 뭔가 “깊은 뜻” 이 있지 않았는지 상상을 해본다. 서양 문명에 기여한 업적으로만 따진다면 화학 실험용 난로나 조각가는 발전기의 중요성과는 비교도 되지 않을 것이다. 따라서 별자리 살생부 기준이 인류 문명에의 기여도는 아니었음이 분명하지만 Depote 위원회 회의록을 찾아볼 수 없어 그 이유가 무엇이었는지 궁금하다. 다만 재미삼아 쓸데없는 상상을 해본다면, 혹시 Deporte 가 창의성 있는 별자리는 남겨두고 따라쟁이 별자리는 과감히 삭제해 버렸는지도 모를 일이다.
III. Surprise & Mystery
우리은하 중심에서 분출되는 반물질 폭탄
(1) 우리말 우주와 영어 우주의 뜻
이번에는 우리은하 중심부의 <반물질 양전자 (Antimatter Position)> 에 대해 알아보려 한다. 제가 이런 분야에 전문지식을 갖고 칼럼을 만드는 것은 아니고 어떤 소재를 선정한 다음, 이런저런 자료들을 찾아보고 칼럼을 쓰고 있음은 잘 아시리라 믿는다. 그런데 반물질 양전자는 순수 물리학에 더 가까운 용어이므로 너무 어려운 소재를 선정한 것 같아 우려되기도 한다. 제가 접근할 수 있는 정도까지만 피상적으로 알아보려 하므로 미리 양해 부탁 드립니다.
<반물질> 의 반 (反)> 이란 말은 <정 (正)> 과 대립되는 말이다. 순서로 따지면 원래 <정>이 먼저 있고 <반> 이 있어야 할 것이다. 그러면 <정물질> 이란 것도 존재할까 ? <반물질>이란 용어가 있으므로 그보다 먼저 <정물질> 존재하는 것은 당연할 것이다. 다만 보통 사용되는 용어로는 <정물질>을 <일반물질 (Ordinary Matter)> 이라 부르고, 반물질 (Antimatter) 은 그대로 반물질이라 쓴다. 여기서는 경우에 따라 <일반물질> 을 그냥 간단히 <물질 (Matter)>이라고도 사용하겠다.
<물질과 반물질> 개념이 서양에 처음 등장한 때는 1928년으로 불과 85년 밖에 되지 않았다. 그러나 동양에선 음양개념에 따라 물질이 있으면 반물질도 존재한다는 개념은 기본 상식이다.
인도에 가서 외계인이 존재한다고 떠들면 당연한 사실을 또 누가 지껄인다고 쳐다보지도 않는다던데… 물질과 반물질이 무엇인지 알아보기에 앞서 동양과 서양의 우주론을 제 나름대로 비교해 보려한다.
1. 우리말의 우주
우주론이라고 거창하게 말씀 드렸으나 우주론의 <내용>은 아니고 그 <방법론>의 차이 정도 될 것이다. 우주론이란 용어가 나왔으니 우주가 무언지 먼저 살펴보는 것이 순서일테지만, 우주를 정의하는 것은 여기선 의미 없을 것이므로 한자어 <우주>의 뜻만 알아보겠다.
우주는 한자로 <宇宙> 라고 쓴다. 우리가 한자를 배울 때 <宇> 는 “집 우” <宙>는 “집 주” 로 배웠다. 그러면 우주가 “집 두 채”의 뜻인지 ? 분명한 것은 우주라는 단어를 만든 사람이 집 두 채의 뜻으로 “우주” 라는 단어를 만들지는 않았으리란 것이다.
결론부터 말씀 드리면 <宇> 는 <공간> 의 뜻이고, <宙>는 <시간> 의 뜻이다. 따라서 우주는
<공간과 시간> 의 의미이며 일반적 용어로 말씀 드린면 <시공간> 이다. 그러면 정말 공간과 시간이란 뜻일까 ? 지금 바로 한자 옥편이나 또는 인터넷 한자 사전을 찾아보시면 <宇> 와 <宙>에 다음과 같은 뜻도 있다는 것을 찾으실 수 있다.
宇 : 공간, 하늘
宙 : 시간, 때
따라서 우리가 “우주의 기원, 구조, 운행 원리를 이해” 하려고 노력하는 것은 <공간과 시간> 을 이해하려는 것이라 할 수 있다. 공간과 시간이라…. 결코 쉽지 않은 단어라서 괜히 머리 아파지기 시작한다.
2. 영어의 우주
영어에서 우주란 단어는 몇 개 있는데, 그 의미에 조금씩 차이가 있으므로 알아두시면 좋을 것 같아 아래에 영어 단어들과 그 의미를 요약해 드린다.
The Universe : 모든 천체들이 존재하는 모든 공간
천체 물리학적 우주
The Cosmos : 질서와 운행 법칙이 있는 세계
반드시 우주가 아니고 세포 등 질서가 있는 세계에도 사용.
Space : 특별한 것을 지칭하지 않으면 대부분 정관사 The 를 붙이지 않고 사용.
지구 바깥이란 의미가 강함. 인간 및 우주선이 도달할 수 있는 공간.
(예: Sapce Trip – 우주여행, Space Flight – 우주비행)
영문으로된 글을 보면 위의 세 단어들이 내용에 따라 분명히 구별되어 사용되는 것을 볼 수 있다. 어차피 외국어인데 어느 것을 사용해도 문제될 것은 아니다. 하지만 우리말에 “아 다르고 어 다르다”는 속담이 있듯이 영어로 사용하실 경우, 기왕이면 정확한 뜻을 전달해도 건강에 그리 해롭지는 않을 것이다.
(2) 동양의 개념우주론, 서양의 계량우주론
우주론 (宇宙論, Cosmology) 는 우주의 기원, 구조 및 운행원리를 연구하는 학문이다. 그런데 우주론의 기원에 대해선 많은 분들께서 그리이스 및 메소포타미아 지역에서 유래된 내용만 자세히 알고 계시고 동양의 우주론은 음양오행설이 있었다는 간단한 내용만 아시는 것 같다. 여기서는 저의 일천한 지식 때문에 비록 상세한 내용을 다루지는 못하더라도 동양 우주론 특징 및 현대 서양식 우주론과의 차이점을 일견해 보려한다.
동양 우주론 역사는 약 5,000년 정도 되었을 것으로 추정되며 발견된 고고학적 유물로만 따지더라도 약 3,300 년이다. (Serial No 13 참조) 그 기본요소는 잘 아시는 음양 (陰陽-대립과 조화) 과 오행 (五行-木火土金水), 그리고 천간지지 (天干地支) 이다. 천간은 갑을병정 (甲乙丙丁) 등을 말하며 지지는 자축인묘 (子丑寅卯) 등을 뜻한다. 천간지지를 10간 12지라고도 부른다. 음양이란 모든 우주만물에 존재하는 개념이므로 당연히 천간 및 지지 안에서도 각 요소마다 음양이 구분되며 어떤 요소에는 음양이 함께 내재되어 있다. 이런 경우는 체 (體 – 육체 같은 것. Hardware) 와 용 (用 – 정신 같은 것. Software) 으로 나누어 음양을 구분한다.
참고로 <陰陽 (음양)> 을 중국에선 간체자로 <阴阳>으로 표기한다. 달과 태양으로 음양을 표현한 것이 재미있다. 음양 개념은 서양에도 이미 많이 알려져 있기 때문에 영어로 <Yin and Yang> 또는 <Yin-Yang> 으로 쓴다. 이는 중국어 발음인 “인 야-앙” 을 그대로 표기한 것이다. 그러나 오행은 그 의미를 번역해서 <The Five Elements> 로 쓴다. 천간지지의 영어 번역은 궁색해질 수 밖에 없다. 천간은 10간을 번역해서 <The Ten Celestial Stems (Signs)> 정도로 번역하고, 지지는 12지의 뜻인 <The Twelve Zodiac Signs> 등으로 적당히 번역해서 사용한다.
하여간 제가 현대적 서양식 우주론을 살펴보게 되자 동양 우주론과 서양에서 발견 또는 연구되는 우주론에 상당한 공통점이 있다는 것을 알고는 적지 않이 놀라게 되었다. 물론 뭐든지 음양오행에 갖다 붙이면 말이야 되겠으나 제가 드리는 말씀은 좀 더 구체적인 사실들이다. 제가 지금까지 느낀 동양 우주론과 서양 우주론의 차이는 <수치화 (數値化) 또는 계량화 (計量化)> 이다. 동양에는 모든 우주현상에 대해 논리적 개념은 잘 정리되어 있으나 이를 수치화 하지는 않았다고 생각하며, 이 칼럼 맨 아래 부분에서 “사족” 으로 추가로 언급 드리려 한다.
(3) 물질-반물질과 음양의 조화
영국의 이론 물리학자 Paul Dirac (1902~1984) 은 1928년 논문에서 반물질 (Antimatter) 존재를 예측했다. 이 사람 이름을 모두 쓰면 Paul Adrien Maurice Dirac 인데, 양자역학 (Quantum Mechanics) 의 초석을 세운 사람이다. 영국 Univ. of Cambridge 에서 연구했고 말년에는 미국으로 초빙되어 Univ. of Miami 및 Florida State Univ. 등에서 연구했다. 대중 앞에 나서기 매우 싫어하는 성격이라 중요한 연구결과를 발표하고도 언론에 나서기 꺼려했다고 한다. 같은 이론 물리학자인 Albert Einstein 성격과 많이 대조된다. 아래 사진은 Paul Dirac의 청년과 노년시절 사진이다. 이 사진들 보니 갑자기 저의 노년 모습은 과연 어떨지 궁금해진다.
<청년 Paul Dirac. 사진 nl.wikipedia> <노년 Paul Dirac, 사진 physic.fsu.edu>
이론 물리학의 성과는 실험 물리학으로 증명되어야 빛을 보게된다. Dirac 이 예측한 반물질은 7년후인 1935 년에 존재가 입증되어 드디어 33세 청년시절부터 유명세를 타기 시작했다. 반물질이란 일반물질 (Matter 또는 Ordinary matter) 과 모양과 운동 형태 등 특성이 같지만 전하 (극성) 는 반대인 물질을 말한다. 반물질이 일반 물질과 접촉하는 순간에는 격렬한 폭발과 동시에 감마선이 분출되면서 두 물질 모두 사라지며, 이 때 E=mc² 이란 공식이 100% 적용된다. 만일 1 gram 의 커피가 반물질 커피와 접촉하면서 나오는 순간 에너지는 우리나라 남한이 40일 동안 사용하는 전력과 같다고 계산된다. 하여간 모든 이론 물리학 내용이 그렇듯이 선뜻 이해되지 않는 내용들이다.
일반물질 원자핵 (Atom’s Nucleus) 은 전하가 (+) 이며 반물질 전하는 (–) 이다. 원자핵 주위를 도는 일반물질 전자 (Elecron)의 전하는 (–) 인데, 반물질 전자 전하는 (+) 이다. 이런 (+) 전하를 가진 전자를 특히 양전자 (Position) 이라고 부른다. 양전자는 이미 의료업계에서 사용된다. 양전자 단층촬영이 그것인데, 영어로 Position Emission Tomography 라고 하며 PET-CT (Computed Tomography) 라고도 한다.
<양전자 단층촬영 기계 (PET-CT)>
반물질은 Big Bang 으로 우주가 태어날 때 일반물질과 동시에 같이 만들어졌다. 그러나 밤하늘을 아무리 들여다 보아도 어떤 별이 일반물질로 되어있는지 또는 반물질로 되어 있는지 분광학 분석으로도 현재는 알 수 없다. 우리 주변에 보이는 물질은 모두 일반물질이므로 반물질을 접촉할 기회가 없어서 반물질에 대해 생소하다고 한다.
동양 우주론에서 <음양> 은 같이 생겨났으며 서로 대립되기도 하지만 상호보완적이며 조화를 이루며 상생한다는 개념이다. 지구를 중심으로 달과 태양은 보완과 조화의 관계이다. 태양이 뜨면 달이 표표히 사라져주고, 달이 올라오기 시작할 때 태양은 조용히 모습을 감춘다. 부부 사이에도 한쪽이 화를 내면 다른 쪽은 잠시 조용히 입 다물고 있어주어야 가정의 평화가 유지될 것이다. 그러나 부부가 서로 같은 힘으로 버틴다면 ? 일반물질과 반물질처럼 질량이 에너지로 바뀔 수 밖에 다른 길이 없을 듯하다.
(4) 반물질 폭탄은 우리 가까이에 있었다
하여간 물질가 반물질 충돌과 폭발 현상은 실험할 수도 없어 예측만 되어 오다가 1997년에 이르러 우주로 쏘아올린 관측 위성을 통해 최초로 관측된다. NASA 는 1991년에 Compton Gamma Ray Observatory (CGRO) 라는 관측위성을 Atlantis 우주왕복선에 실어서 지구 궤도에 올려 놓았다. 이 위성에는 X 선과 감마선을 사용해서 전 우주를 관측할 수 있는 장비가 실려 있었다. 이 위성은 활동 9년후인 2000년에 수명을 다하고 폐기처분 되었다. 아래 사진은 Atlantis 우주왕복선에서 지구궤도로 내려지는 CGRO 위성 모습이다.
<Atlantis 우주왕복선에서 지구궤도로 내려지는 CGRO 위성. 1991년>
CGRO가 활동 시작한지 6년이 지난 1997년 4월 28일 놀라운 사진과 더불어 그동안의 연구결과가 Astrophysical Journal 에 발표되었다. 아래는 당시 발표된 사진인데, 우리은하 중심부에서 북쪽 및 은하원반을 따라 수평으로 붉은색 부분이 Gas 에 섞여있는 양전자 (Position) 로 분석되었다. 사진의 수평방향 양쪽 팔은 우리은하 나선팔의 일부을 나타낸다. 중심부 노란색은 우리은하 중심이다. 이상한 점은 은하중심에서 북쪽으로는 양전자 기둥이 보이는데 남쪽에는 아무것도 없다는 것이다. 북쪽으로 뻗어있는 양전자 기둥의 거리는 3,500 광년 정도 된다. 여기서 반물질이 뿜어져 나와 일반물질과 충돌, 폭발하면서 격렬한 감마선이 분출되는 것으로 추정된다..
<우리은하 중심부에서 뻗나오는 붉은색 표시 반물질 양전자 (Position) 기둥. 사진 NASA>
이런 반물질 양전자 기둥이 형성되려면 매일 500조톤의 일반물질이 반믈질과 충돌해야 한다고한다. 그 양이 얼마나 되는지 머리로 계산은 되지 않지만 엄청나게 많으리라 생각된다. 그러면 그 막대한 양의 양전자가 만들어지는 곳은 어디일까 ? 우주는 진공에 가까우며, 진공의 공간에서 반믈질 수명은 수백만년이라고 한다. 따라서 예전에 폭발한 초신성, Pulsar, Quasar 및 별이 만들어지는 성운, 성단 등이 될 수도 있다. 그러나 이 모든 것을 고려해도 그 거대한 양의 양전자 양을 채우기는 역부족이다.
하여간 이에 대해 미국 해군천문대 (Naval Observatory) 소속 CGRO 담당 물리학자 James D. Kurfess 의 애기를 인용해 본다. “반물질 구름은 은하 중심부에서 수 많은 별들이 만들어지는 과정에서 생길 수 있다. 또는 은하중심 블랙홀에서 나올 수도 있으며, 많은 수의 중성자 별이 서로 충돌하면서도 가능하다. 아니면 이것들과는 완전히 다른 새로운 현상이 원인일 수도 있다.”
이 분 말씀을 두 마디로 간단히 표현한다면, “나는 모르겠다” 정도 될 것이다. 쉬운 말도 있는데 간단한 말을 정치인들처럼 쓸데없이 어렵게 표현하고 있다고 생각된다.
요즘은 그 원인이 암흑믈질일 것이란 가설이 힘을 얻고 있다. 어차피 아직 잘 모르는 존재에게 누명을 씌우고 당분간 버텨보자는 과학자들의 얄팍한 심산인지도 모를 일이다. 지금 이 순간에도 우리 은하 중심에선 반물질 양전자가 끊임없이 뿜어져 나오고 있는데, 우리 인류가 언제나 되어야 그 원인을 알게 될지 궁금하다. 만년 정도 기다리면 알 수 있을지도.
(5) 반물질 양전자 기둥을 둘러싼 페르미 버블
이 반물질 기둥과 관련해서 Serial No 1 에 올려드린 <Fermi Bubbles> 또는 <Double Bubles> 에 대해 다시 한번 살펴보고 지나간다. 1997년 <Compton Gamma Ray Observatory> 관측위성이 위의 반물질 양전자 기둥 사진을 촬영한 이후 13년이 지난 2010년에 같은 NASA의 <Fermi 감마선 우주망원경> 이 우리은하 중심부 위, 아래 양방향으로 거대한 감마선 버블을 촬영했다. 아래 왼쪽 사진에서 우리은하 중심부에서 위 아래로 부푼 풍선같이 보이는 부분이다. 오른쪽 그림은 이해하기 쉽도록 다시 그린 것이다.
<Fermi 감마선 우주망원경이 찍은 <감마선 버블을 이해하기 쉽도록 표현한 그림>
감마선 버블 사진>
CGRO 가 찍은 반물질 양전자 기둥 높이는 3,500 광년인데 비해 이 감마선 버블 각각의 25,000 광년이나 되며 시속 350만 km로 팽창하고 있다고 한다. 이 현상의 원인에 대해서 과학계의 대답은 “이것도 역시 나는 모르겠다” 이다. 이 현상을 반물질 양전자 기둥과는 혼동하지 마시라는 뜻으로 다시 살펴보았다
(6) 사족 – 자극역전으로 본 동서양 우주론
여기서는 <지구자극 역전> 및 일부 동양 우주론에서 주장되는 <자오정립> 의 두가지 소재로 동서양 우주론을 간단히 비교해보려 한다. 지구 탄생 이래로 여러 번 <지구자극이 역전> 되었다는 사실은 동양 우주론에서도 고대부터 내려오는 지식이다. 지구자극 역전이란 <지구의 북극과 남극이 서로 바뀌는> 현상을 말하며 서양에선 영어로 <Earth’s Magnetic Field Reversal> 이라고 한다.
고대의 동양, 북유럽, 남미 등 구전설화 연구결과에 따르면 그들은 이 사실을 이미 오래전부터 알고 있었던 것으로 추정되는 자료들이 보인다. 그러나 유럽 및 미국을 중심으로 한 서양은 현대에 와서야 물리학, 지질학 등을 통해 알게 되었다. 그러나 서양은 동양 및 다른 문명에서 계량화 하지 못한 자기장 강도 변화를 테슬라 (Tesla) 같은 단위를 사용해서 수치로 제시한다. 더불어 다음 자극역전의 시기도 실제 지구지질을 조사해서 연 (年) 단위로 추정해내는데, 바로 이 점이 서양문명이 근세 이후 동양을 추월할 수 있었던 근본적 이유로 생각된다.
<지구자극 역전> 현상을 처음 들으시는 분들을 위해 이를 간단히 설명드리고 넘어가겠다. 이런 현상은 내부가 고체와 액체인 핵으로 된 행성에선 일반적으로 일어나는 현상이며 지구에서만 일어나는 것은 아니다. 지구의 가장 내부 핵 (Inner Core)는 주로 철 성분인 고체로 되어 있고 그 바깥쪽을 액체 상태 용암이 둘러싸고 있다. 이 액체 용암 핵을 외부핵 (Outer core) 라 부른다. 이 외부 핵이 회전 운동하므로 지구에 자기장이 만들어지며 주기적으로 그 극성이 역전되는 현상이 일어난다.
지구자극 역전 주기는 약 100만년 정도이며, 연구결과 지난 2,000만년 동안 약 20~30회의 자기장 역전이 일어났었다. 따라서 45억년전 지구가 태어난 이후 지구 내부 핵이 안정되기 시작한 30 억년전부터 따지면 역전이 수백번 일어났다고 보아야한다. 가장 최근의 자기장 역전은 78만년 전에 일어났으므로 앞으로 약 20만년 있으면 또 역전이 일어날 것으로 추정된다. 바로 전인 78만년 전의 역전을 이를 연구한 사람 이름을 따서 Brunhes-Matuyama Reversal 이라고 부른다.
이런 역전은 한 순간에 손뼉치듯이 일어나는 것은 아니고 수천년 동안 천천히 자기장 강도가 변하면서 일어나므로 지구에서 어떤 시기에 한 순간만 살다가는 우리는 거의 느끼지 못할 것이다. 어느날 자다 일어나서 나침반을 보니 갑자기 나침반 N 극이 남쪽을 가리키고 있는 일은 없을 것이다. 생물학 및 지질학 연구 결과를 보면 자기장 역전 시기에 생물이 멸종했다는 증거는 찾을 수 없다.
<지구 자전축과 자기장의 북극/남극 그림 NASA>
위의 그림은 지구 자전축의 북극/남극과 자기장의 북극/남극이 11.5 ° 각도를 두고 기울어져 있음을 나타낸 것이다. 지구 자극이 역전되기 시작하면 수천년 동안 남극의 자기장 강도가 점점 약해지고 북극 자기장이 세지면서 자극이 이동한다. 한가지 덧붙이면 그림에서 자기장이 지구의 남극에서 나와 지구 북극으로 들어간다. 자기장은 자석의 N극에서 나와 S극으로 들어감은 잘 아실 것이다. 우리가 지구의 <북극> 이라고 부르는 지구의 북쪽은 자석의 극성으로 말하면 <S극> 이다. 따라서 나침반 자석의 N극이 항상 지구의 북쪽을 향하게 된다.
자극역전과는 완전히 다른 개념이지만 <자오정립> 을 설명한 동양우주론 책이 있어 서양 우주론과 비교해보는 뜻에서 예를 들어본다. 한동석 (韓東錫)이란 한의학자가 저술한 <우주변화의 원리 (초판 1966)> 인데, <자오정립 (子午定立)>을 음양오행과 천간지지를 사용해 설명하고 있다. 자오정립은 지축이 바로선다는 뜻으로, 지금은 지구 자전축이 23.5 ° 기울어져 있는데 나중에는 자전축이 수직으로 서서 그 각도가 0 ° 가 된다는 의미이다. 이러면 전 지구에서 계절 변화는 없어질 것이고 지역별로 엄청한 기후변화 후폭풍이 뒤따를 것이다.
비록 이 책 내용이 음양오행, 천간지지를 근거로해서 풀어내는 논리가 정연할지라도 자오정립이 언제 일어나는지, 또는 지구역사에서 그런 일이 언제 있었는지에 대해 수치를 제시하지는 않는다. 만일 갑자년 이라고만 한다면 그 해는 60년마다 돌아오므로 어느 시기의 갑자년인지 알 수 없게 된다. 한자어가 많아 읽으시기 어렵고 저도 이해 못하는 부분이 많은 책이지만 사전에 동양 우주론에 대한 기초개념을 갖고 보신다면 많은 도움되시리라 믿는다. 내용이 저자의 본래 뜻과 다르게 선전되는 경우도 보았으나 동양 우주론을 체계적으로 설명한 훌륭한 책임은 분명하다고 생각한다.
IV. Coffee Break
쉬어가는 페이지 - 태극기에 표시된 동양 우주론
(1) 태극기와 역경 (易經)
잠시 쉬어가는 의미에서 태극기에 그려진 문양들 의미를 알아보겠다. 유치원 때부터 배운 사항이지만 막상 다른 사람 앞에서 설명하려 하면 말문이 막히는 경우가 있으셨을 것이다. 여기서 태극기가 제작된 역사는 주제와 관련 없으므로 생략하겠다. 다만 태극기가 중국의 고전인 <역경 (易經)> 의 내용을 기반을 하고 있음은 사실이므로 이 부분을 가감없이 말씀 드리려 한다. 우리나라 태극기가 중국의 어떤 책 내용을 기반으로 한다면 자존심 상하는 일이지만 사실을 사실대로 알고 있어야 바로 거기서부터 발전의 시발점이 될 수 있다고 믿는다.
역경 (易經) 은 중국 주 (周) 나라 때 만들어진 책이라 해서 <주역 (周易)> 이라 많이 부른다. 원래 갑골문으로 점치는 것과 같이 미래를 예측하기 위한 지침서로 만들어 졌으나 우주가 <변화> 와 <불변> 의 원칙에 따라 운행됨을 설명하고 있어 당시의 우주관을 반영한다고 볼 수 있다.
<역 (易)>이란 한자어는 “바꿀 역” 으로 읽는다. 달리 말씀드리면 “우주 만물의 변화” 를 설명한 책” 이며 그 때까지 전해오던 중국의 우주관 및 일상생활에 대한 철학을 정리한 것이다
누가 이 책을 만들었는지는 여러 설이 있다. 그 중에서 중국 삼황오제 때 복희 (伏羲) 가 만든 책이 하나라 (夏) 및 상나라 (商) 를 거치면서 첨가 및 보완되다가 주나라 (周) 문왕, 주공 (文王, 周公) 등이 추가했다는 것이 다수설이다. 참고로 상나라는 은 (殷) 이라고도 부른다. 중국 고대사 부분은 Serail No 13 을 참조하십시오.
중국 사마천 (司馬 遷, BC 145~BC 86) 이 쓴 역사책 사기 (史記) 의 표현을 인용하면, 공자 (BC 551~479) 가 이 책을 말년에 너무 좋아해서 책을 매는 끈이 세번이나 떨어질 정도로 많이 읽었다나…. (孔子晩而喜易 韋編三絶. 공자만이희역 위편삼절). 그런데 이 책을 기반으로 미래를 예측하는 명리학 (命理學) 또는 사주학 (四柱學) 이 생겨났음은 잘 아실 것이다. 만일 공자가 요즘 살아있어 우리나라로 이주했다면, 우리나라 모든 유력 일간지에 <오늘의 운세> 를 기고함은 물론 국회의원, 구청장, 시의원 후보들이 구름떼처럼 몰려와 언제 당선될지 물어보느라 문전성시일 것이다.
(2) “산통을 깨다” 와 “건리감곤” 의 관련성
그런데 <건리감곤> 이 모양 좋은 동그라미가 아니고 왜 온전한 나무젓가락과 반쪽 부러진 나무젓가락 처럼 생겼을까 ? 작대기로 땅바닥에 그림 그리며 만들어서 그런지도 모르지만 믿을 만한 가설을 소개해 드리면 다음과 같다.
예전 중국 상나라 (商) 유물인 갑골문은 이미 Serial No 13 에서 설명 드렸다. 그 칼럼에서 설명 드린 것처럼 갑골문의 점치는 문장은 "포로를 불로 태울까요 ?" 등의 단순 의문문이며 불에 태운 갑골이 쪼개지는 모양을 보고 “예 또는 아니오” 를 판단하면서 질문을 계속한다. 만일 “아니오” 대답이 나오면, “그러면 거열형을 할까요 ? ? à “아니오” à 그러면 "능지처참형을 할까요 ?" à “아니오” à “살려 둘까요 ? à " 예 " à “노예로 삼을까요 ? 등등 으로 계
속된다. 다시 말하면 요즘 컴퓨터 논리인 ( 0 ) ( 1 ) 또는 ( + ) ( - ) 와 같은 논리이다.
이런 논리가 민중에 전해져서 같은 방법으로 민중들도 점을 쳤으나, 갑골은 워낙 비싸고 왕실 수요가 많아 일반 민중은 갑골로 점을 칠수는 없었다. 갑골 대신 일반 민중들은 나뭇가지에
<그림> 이나 <가느다란 선> 으로 ( 0 ) 과 ( 1 ) 또는 ( + ) 와 ( - ) 의미인 <음 陰>과 <양 陽> 을 표시해서 사용했다. 예를 들어 가느다란 선 한 개 < ━ > 를 새겨 넣었으면 “예 (陽)” 이고, 중간이 끊어진 선 < - - > 이면 “아니오 (陰)” 이다.
이렇게 음양을 표시한 점치는 나뭇가지를 민중들은 <산 (算)> 이라고 했으며, 뽑힌 산들의 조합을 <효 (爻)> 라고
불렀다. “산” 의 뜻은 음양을 표시한 나뭇가지 개수를 “계산” 한다는 뜻이며 “효 (爻)” 란 말은 글자 모양 그대로 나뭇가지 모양의 상형문자로서 “숫자” 라는 의미이다. 한자어 우리말인 “수효를 세다” 의 수효는 <數爻> 로 쓴다.
이 <爻> 글자가 역경에도 사용되자 나중에 “점치다”는 의미가 생겨났다. 때로는 <산>과 <효> 의미를 구별하지
않고 사용하기도한다.
하여간 이런 <산 (算)>들을 수십개 나무 원통에 넣고 흔든 다음 3개 또는 6개를 뽑아 각각 음양이 표시된 나뭇가지가 몇 개 나오는가에 따라 점치는 방법이 성행하게 된다. 가끔 중국 영화 보실 때 이렇게 점치는 장면을 기억하실 것이다. 이런 산 (算) 들을 넣고 흔드는 나무 원통을 필통과 같은 의미인 <산통 (算筒)> 이라 부르는데, 우리나라에 이 말이 들어와서 <산통을 깨다> 라는 속어가 생긴다. “좋은 점괘가 나올 뻔 했는데 算 넣는 통을 통째로 깨버렸으니” 열 받을 만도 하다.
(3) 8효와 64괘
그런데 1개의 산마다 음, 양 각각 이 표시되어 있고 각 산에는 순서가 있다면 3개의 산 (算) 을 뽑을 때 나올 수 효 (爻) 의 "경우의 수" 는 아래와 같을 것이다.
3개를 뽑을 때 : 2의 3제곱 (2³) = 8 개.
6개를 뽑을 때 : 2의 6제곱 = 64 개.
만일 3개를 뽑으면 점괘의 종류를 8개 만들어 놓고 설명해야 하고, 6개를 뽑는다면 무려 64개씩이나 상세하게 점괘를 미리 준비해 놓아야 한다. 그런데 고대에는 8개 점괘로도 충분했을지 몰라도 점점 세상살이가 복잡해지면서 8개 점괘 가지고는 점치는 사람이 먹고 살기 어려워져 6개 산 (算) 또는 효 (爻) 를 뽑기로 하고 64개 점괘를 마련하게 된 것이다.
점괘를 늘리는 방법은 천간지지 (10간 12지) 의 60 갑자 만드는 방법과 유사하다. 8개 효를 가로와 세로로 배열하고 서로 곱하기 하면 된다. 여기서 가로로 배열된 8 효를 상괘 (上卦)라하고, 세로 배열을 하괘 (下卦) 라고 부른다. 이러면 모두 8 효 x 8 효가 되어 모두 64괘 가 된다. 각각 효의 뜻도 같이 올려 드린다. 참고로 8 효에는 아래의 의미 외에도 가족관계 및 방위 등도 있으나, 여기서 필요한 부분은 아니므로 생략한다.
a) 8 효 종류와 의미
종 류 표 시 상 징 의 미 1 / 2 / 3 번 산 (算)들 경우의 수
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건 (乾) ☰ 하늘 막힘이 없음. 건강. 부지런함 양 / 양 / 양
태 (兌) ☱ 연못 물줄기가 솟아남. 즐거움. 가벼움. 음 / 양 / 양
리 (離) 
불 빛을 밝게 비춤. 타오름. 발전. 양 / 음 / 양
진 (震) ☳ 천둥 요동. 떨쳐 나옴 음 / 음 / 양
손 (巽) ☴ 바람 복종. 따라다님. 양 / 양 / 음
감 (坎) ☵ 물 물에 젖음. 고통을 당함. 고생. 음 / 양 / 음
간 (艮) ☶ 산 정체되어 있음. 기다림. 양 / 음 / 음
곤 (坤) ☷ 땅 받아들임. 순리. 음 / 음 / 음
----------------------------------------------------------------------------------------------------
b) 64 괘 조합방법 (상괘) 건 태 리 진 손 감 간 곤 (8 효)
(하괘) 건 태 리 진 손 감 간 곤 (8 효) 64 괘 ( 8 x 8 = 64)
c) 64 괘의 예
처음 : 건 x 건 = 중천건 (重天乾)
마지막 : 곤 x 곤 = 중지곤 (重地坤)
(4) ☵ (감) 이 아니고, ☳ (진) 이었다면 ?
그러면 이제 경건한 마음으로 태극기를 다시 한번 살펴보겠다. 태극기는 언제 보아도 웃는 얼굴이라 볼 때마다 항상 기분 좋다. 동해물과 백두산이 마르고 닳도록….
먼저 가운데의 태극은 <음양 (陰陽)>의 뜻으로 <우주>를 나타내고 사방 네 곳의 문양은 건리감곤을 표시했다. 위에서 붉은 색 글씨를 보시면 8 효중의 4 개를 골라서 <하늘, 불, 물, 땅> 을 나타낸 것임을 알 수 있다. 비록 중국 역경에 나오는 8효를 상징으로 만들어 졌으나 우주를 표시한 내용을 담은 국기는 우리나라가 유일하다.
태극기를 들여다 보면서 한가지 쓸데없는 상상을 해본다. 만일 <감 (坎) ☵ 물, 고생> 이 아니고, <진 (震) ☳ 천둥, 떨쳐나옴> 으로 만들어졌다면 우리나라 역사가 좀 바뀌었을까 ? 사실 주역을 바탕으로 한 명리학 또는 사주학에서 <불> 은 좋은 의미지만 <물>은 그다지 좋은 뜻으로는 쓰이지 않는다. 목욕하면 기분은 좋아질 것이나, 주역에서 물은 목욕의 의미는 아니고 “옷이 물에 젖다” 또는 “서류 등이 물에 젖다” 라는 의미로 해석한다. 비 맞아 옷이 젖으면 기분이 찝찝할 것이고, 귀중한 계약서나 문서가 물에 젖으면 “젖은 문서” 가 되어 쉽게 찢어지므로 중요한 계약이 무효가 될 우려가 있는 것으로 해석한다.
굳이 우주 구성요소로서의 물인 <감 (坎) ☵ >을 태극기에 넣지 않더라도 우리나라는 강도 많고 삼면이 바다이므로 치수만 잘 한다면 <물> 걱정은 안했을 것 같다. 대신에 천둥인 <진 (震) ☳ > 을 넣는다면 어떤 해석이 될까 ? 제 나름대로 해석해보면, <천둥> 은 번개가 만들어내므로 전기를 상징할 수도 있으니까 원자력발전 강국을 거쳐 오래 전에 이미 핵보유 군사강국이 되어 다른 나라들이 넘보지 못하는 위치에 있을 지도 모를 일이다. 그러면 한국전쟁 같은 <고생> 도 없고 남북분단도 없었을 것이며, 태극기가 만들어지는 근세 초기부터 우리 문화와 기술력이 전 세계로 <떨쳐 나올> 수 있었을지도…
그러나 위에서 잠시 언급 드린 것처럼 음양오행이나 역경 (주역) 은 어디든지 갖다 붙여서 그럴 듯하게 설명하면 맞지 않는 곳이 없다고 생각한다. 제가 여러 번 사용했던 말씀이지만 이 대목에서 한 번만 더 써보겠다. 일체유심조. (一切唯心造 - 화엄경).
V. Journey to Deep Sky
조물주의 걸작 Tarantula Nebula
(1) 거미 닮은 것 맞나 ?
안씨 성을 가진 어떤 유명한 영화배우가 출연했지만 작품성은 형편없는 액션영화를 보다가 문득 생각나서 거기 나오는 곤충을 이번 칼럼 소재로 마련했다. 곤충 종류는 거미이고, 영화배우 이름은 안 젤리나졸리입니다. 영화제목은 우리말로 소금….
하여가 이번에 가볼 Deep Sky 이름은 영어로 <Tarantula Nebula> 이며, 우리말로는 <독거미 성운> 이라 부른다. NGC 2070 이란 목록번호도 있다. 그러나 안타깝게도 남반구에서만 보여서 우리나라에선 볼 수 없다. 비록 남반구에 있지만 많이 들어보셨을 너무도 유명한 성운이다. 저를 포함해 아직 남천구경 못하신 분들께선 미래의 남반구 여행을 위해 미리 조사해 두시는 의미에서 살펴보시면 좋을 것 같다. Tarantula 거미는 잘 아시겠으나 그래도 생긴 모양을 먼저 보고 이 성운 사진 올려 드린다. 정말 거미 모양인지 자세히 살펴보시지요.
<희귀한 청색 Tarantula 그림 tumblr.com> <크기는 대략 이 정도. 그림 wallpaperage.com>
<Tarantula 성운. 사진 ESO
적경 05/ 38/ 38, 적위 -69/ 0.5, 거리 16만 광년, 안시등급 8등급>
이 성운은 Large Magellanic Cloud (LMC, 대마젤란 성운) 내부에 있는 대표적인 발광성운이다. 망원경이 발명되기 이전에는 별이라고 생각되었으나, 1751년 Nicolas Louis de Lacaille 가 성운임을 밝혀냈다. 안시등급은 8등급이고 지구에서의 거리는 자그마치 16만 광년으로, 그 거리를 감안하면 대단히 밝은 성운이다. 또한 우리 은하 주변 국부은하군 내부의 천체들 중에서 가장 활발히 별들이 만들어지는 곳이기도 하다.
우리가 잘 아는 국민성운 M42 Orion 성운은 지름이 대략 30광년인데 반해 Tarantula 성운 지름은 무려 700 광년이므로 Orion 성운 보다 23배나 크다. 지구에서 M42까지의 거리는 1,500 광년인데, Tarantula 를 이 위치에 갖다 놓는다면 지구에서 볼 때 전체 하늘의 1/3을 차지하게 된다. 달리 비유하면 밤하늘에 보름달이 60개나 떠 있다고 생각하시면 될 것이다. 처음 볼 때는 장관이겠으나 밤마다 보름달 60개씩 봐야 한다면 실제로는 큰 문제일 것이다. 밤이란 자고로 깜깜해야 제 역할을 할텐데, 이처럼 환하다면 육지뿐만 아니라 해양 생태계에 지대한 영향을 줄 듯하다.
(2) Tarantula 성운 중심의 R 136 Super 성단
이 성운은 발광성운이므로 이온화된 수소가 빛나는 H II 영역에 속한다. 그런데 이 성운 중심부에서도 엄청 밝은 별이 빛나는 것처럼 보이므로 이 별을 예전엔 <30 Dorado (황새치자리 30번 별)> 로 불렀다. 그러나 Hubble 망원경이 찍은 사진으로 30 Dorado 는 단일성이 아니고 수많은 별들이 모여있는 성단 (Star Cluster) 임이 밝혀졌으며 성단 규모가 워낙 거대하므로 Super Star Cluster 라 부른다. 우리 은하 내부에선 이런 대규모 성단은 없다.
<R 136 Super 성단 Hubble 망원경 사진 (2009)>
R136 이 성단임이 밝혀진 이후로 더 이상 30 Dorado 으로 부르지 않고 <R 136 성단> 이란 명칭을 사용하기 시작했다. 이 성단의 질량은 태양의 45만배로 측정되었다. 이것은 지름이 35광년 밖에 되지 않으나, 광대한 Tarantula 성운 전체를 비추고도 남는 광도를 자랑한다. R 136 성단 내부의 별들은 모두 나이가 1~2백만년 밖에 되지 않은 젊은 청춘들인데, 거의 모두 또한 규모가 장대한 초거성 (Super Giant Star) 들이다. 따라서 청백색 빛을 내며 분광형은 O type 이다. 별들의 분광형 순서는 온도가 높은 것부터 OBAFGKM 이며 태양은 중간에도 끼지 못하는 G type 에 속한다.
(3) R 136 성단 중심의 고밀도 R 136 a 성단
한편 R 136 성단 중심부에서 또 다른 특이한 천체가 발견되었는데 발견 당시 R 136 a 이라고
명명 되었다. 이 천체는 한동안 대단히 큰 별인 하이퍼 거성 (Hypergiant Star) 이라고 생각되었
다. 그러나 나중에 Holographic Speckle Interferometry (HSI) 라는 방법으로 측정한 결과, 별들이
빽빽히 들어선 성단 (Star Cluster) 임이 밝혀졌다. HIS 측정 방법에 대한 설명은 저의 한계를 넘
는 사항이므로 그냥 지나가려 한다. 양해 바랍니다.
R 136 a 성단은 전체가 태양질량의 1,500 배이며 성단 전체에서 나오는 광도는 태양광도의 3,000
만배 이다. 그 중심부는 각각의 질량이 태양의 36 배에서 76배까지 되는 12개 초거성들로 이루어
져 있다. R 136 a 성단을 구성하는 별들 중 대표적 별들 이름은 아래와 같다.
R136 a1 / R136 a2 / R136 a3 / R136 Ab / Ac / R136 b / R136 c 등
<왼쪽 : Tarantula Nebula.
가운데 : R 136 성단 및 그 주변부
오른쪽 : R 136 a 성단>
(4) 우리가 아는 우주 최고질량, 최고광도의 별 R136 a 1
R 136 a 성단 내부의 별들 중에서 R 136 a1 별은 지금까지 알려진 별 중에서 질량과 광도가 가장
큰 별이다. 질량은 태양의 265배 이고 광도는 태양의 870 만배, 표면 온도는 40~56,000 K로 측정
되었다. 태양표면 온도는 약 6,000 K 이다. 그러면 지금까지 전체 밤하늘에 알려진 별들 중에서
질량과 광도가 높은 순위로 5위까지 알아본다. 아래 순위들 보시면 두 분야 모두 R 136 a 성단에
있는 별들이 5위까지 각각 3개 별들이 차지하고 있음을 알 수 있다.
질량 순위 (태양 x) 광도 순위 (태양 x)
-------------------------------------------------------------------------
1위 R 136 a1 265 배 R 136 a1 870 만배
2위 R 136 a2 195 배 WR 25 630 만배
3위 R 136 c 175 배 NGC 2363-V1 630 만배
4위 HD 269810 150 배 R136 a2 600 만배
5위 VFTS 682 150 배 R136 c 560 만배
---------------------------------------------------------------------------
<사진중심 R136 a1 / 중심왼쪽 R136 a2 /
중심 오른쪽 아래 밝은 별 R136 a3 / 왼쪽 아래 밝은 별 R136 b>
우리가 좀 크다고 생각하는 적색거성 Betelgeuse 질량이 태양의 7.7~20 배임을 감안하면 이 성단
의 별들이 얼마나 막강한지 짐작된다. Betelgeuse 숫자 차이는 측정치마다 값이 다름을 나타낸다.
R 136 a 를 구성하는 별들은 질량이 크기에 비해 상대적으로 크고, Betelgeuse 는 크기가 질량보
다 상대적으로 크다. 따라서 R 136 a 의 별들은 골프공처럼 속이 꽉 차서 밀도가 높은 무거운
별이며 Betelgeuse 는 크기만 크고 밀도는 적은 풍선같이 부풀어 오른 별이다.
한가지 더 말씀 드리면 역사상 최초로 맨눈으로 관측된 초신성은 1604년에 발견된 SN1604 이다. 이것은 Ophiuchus (뱀주인 자리) 에 있으며 Kepler’s Supernova 라 불린다. 그 다음으로 맨눈 관측이 가능했던 초신성은 Tatantula Nebula 에서 1987년에 발견되었고 SN1987A 불린다.
<Kepler’s Supernova – SN 1604 <SN1987A - Hubble 망원경>
Hubble / Spitzer 망원경>
Tarantula Nebula 는 외형적 아름다움뿐만 아니라 거대 질량, 광도를 가진 별들을 비롯해서 초신성 등 다양하고 막강한 멤버들을 거느린 성운으로, 북반구에선 유사한 예를 찾을 수 없다. 아마도 조물주께서 남반구 먼저 들렀다가 LMC 라는 걸작을 만들어 놓고 북반구는 납기에 쫒겨 대충 마무리하고 돌아가신 듯하다. 정말 그런 건지 먼 훗날 만나 뵈면 한 번 물어봐야지.
VI. Moon River Wider Than a Mile
달 앞면에서 하나 밖에 없는 지형 - Reiner Gamma
(1) 달 지형분류에 Swirl 도 있었나 ?
달 지형분류 중에 <Swirl> 라는 명칭을 들어보신 분은 그리 많지 않으리라 생각된다. 이 용어는 우리말로
<소용돌이> 정도로 번역된다. 그러나 소용돌이란 말은 이 지형을 표현하기에 적당하지 않으므로 여기서는 영어
그대로 중에 Swirl 이라고 사용하겠다. 한편 이 지형은 Lunar Swirls 로 쓰기도 하는데 달 앞면에 한개, 달 뒷면에
두개가 있어 모두 세개이므로 복수형인 Swirls 로 쓴 것이다.
달 지형을 분류하는 용어를 생각해보면, 제일 먼저 <바다 Mare> 와 <충돌분화구 Crater> 가 떠오르실 것이다. 이 밖에도 <분지 Basin>, <산맥 Mountains> <계곡 Valley> <만 Sinus> <늪지 Palus> <도랑 Rille> <장벽, 절벽 Walls> 등 지구에 있는 거의 모든 종류의 지형 이름들이 달에도 붙어있다 (Serial No 13 참조). 그러나 <소용돌이 Swirl> 라는 명칭은 아무리 들여다 보아도 “지형” 명칭은 아니고 “소용돌이 바람” 처럼 “기후학” 관련 분류 명칭으로 생각된다. 이번 칼럼에선
이런 이상한 이름이 붙은 지형은 어떤 것인지 알아 보려한다.
Swirl 이라는 지형은 달 표면 전체를 통틀어 세개만 있으므로 대단히 희귀한 지형이며 그 생성 원인에 대해선 몇가지 가설이 있을 뿐, 속 시원하게 아직 밝혀진 것이 없다. 아래는 달에서 Swirl 이 위치한 지역과 지형이름이다. 달 뒷면의 우리말 바다 이름은 공식번역어를 찾지 못하여 제가 임의로 번역한 것이다. 참고로 Mare Marginis (변방의 바다) 는 경도 칭동 때 지구에서 일부 보이지만 거의 대부분 지형이 달 뒷면에 있다. 그 아래 달 사진은 각 지형의 위치를 표시한다.
달 표면 위 치 Swirl 지형명칭
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1. 앞면 Oceanus Procellarum (폭풍의 대양) Reiner Gamma
2. 뒷면 Mare Marginis (변방의 바다) 명칭 없음
3. 뒷면 Mare Ingenii (현명함의 바다) 명칭 없음
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<달 앞면 Oceanus Procellarum (폭풍의 대양) <달 뒷면 Mare Marginis (변방의 바다) – 위쪽
달지도 원치복 서울지부 지부장님> Mare Ingenii (현명함의 바다) – 아래쪽.
달 앞면 오른쪽 끝과 달 뒷면 왼쪽 끝이 연결됨>
(2) Reiner Gamma 의 정체
위의 왼쪽 사진에서 보이는 사각형 부분을 확대하면 아래와 같다. 이번 칼럼 소재 Swirl 지형인
Reiner Gamma 도 아래 사진에서 잘 보이는데, 과연 어떤 지형일지 한 번 찾아 보시지요.
그 아래 사진 노란색 원으로 이 지형을 표시했다.
<폭풍의 대양 부근 지형들>
<Reiner Gamma 위치 및 모양>
바로 위 사진에서 노란색 원 중심부의 희뿌연 올챙이 모양 얼룩이 바로 오늘의 주인공인 Reiner Gamma 이고, 원의 오른쪽 Crater 는 Reiner 라는 이름의 평볌한 Crater 이다. 일단 Reiner Crater 먼저 간단히 알아본다. Reiner 라는 명칭은 Italy 천문학자, 수학자인 Vincentino Reinieri (1606~1647) 이름을 딴 것이다. 이것은 원형에 가까운 직경 29 km 의 Crater 인데, 거의 원형이지만 달 서쪽 Limb (경계) 부근에 있기 때문에 지구에서 볼 때는 타원으로 보인다.
그 왼쪽의 올챙이 모양 지형이 Reiner Gamma 이며 사람의 정자 모습과도 많이 닮았다. Reiner Gamma 는 지구에서 볼 때 타원형으로 보이고 실제로도 타원 모양이다. 긴쪽의 직경이 약 70 km 이고 긴 꼬리를 형성하고 있다. 주변 지형에 비해 높은 반사율 (Albedo) 을 보여서 더 밝게 보이는 것으로 당연히 달 표면이 태양 빛을 잘 반사하는 보름달일 때 가장 보기 쉽다.
생긴 모양을 보면 분명히 Crater 는 아니다. 그러나 망원경이 발달하지 못했던 17세기에 살던 천문학자 Francesco Grimaldi (1618~1663) 가 만든 잘 지도에는 Reiner Gamma 를 Crater 라고 표기되기도 했다. 그러면 Tycho Crater 주변의 광조 (Crater Rays) 처럼 용암이 흐른 자국인가 ? 주변에 Reiner Crater 가 있기는 하지만 아무리 보아도 Reiner Crater 에서 나온 용암 같지는 않다. 아래에 이 지형이 좀 더 자세히 보이는 사진을 올려 드린다.
<사진 Luar Reneissance Orbiter>
(3) 형성 원인
사실 이 지형이 어떻게 만들어졌는지 아직도 밝혀진게 없기 때문에 이 지형이 더욱 신비롭게 보이는 것이다. 가장 인정받는 것이 <충돌 충격으로 인한 자기장 (Magnetic Field) 가설>이지만 이것도 형성 원인을 100 % 설명하지는 못하므로 답답하기는 마찬가지이다. 답답하다고 형성 원인을 알아 보지 않을 수는 없으므로 이 가설을 중심으로 Reiner Gamma 를 살펴보기로 한다.
달 앞면에 있는 Reiner Gamma 를 비롯해서 달 뒷면에 있는 다른 두개 Swirl 의 공통점을 조사한 결과를 요약하면 아래와 같다.
1. 달 앞면 Reiner Gamma 는 물론, 뒷면의 두개 Swirl 에서도 모두 공통적으로 주변보다
매우 강력한 자기장이 관측된다.
2. 달 뒷면 Mare Ingenii (현명함의 바다) 에 있는 Swirl 은 달 앞면 앞면 Mare Imbrium
(비의 바다) 의 대척점이며 달 뒷면 Mare Marginis (변방의 바다) 에 있는 Swirl 은
달 앞면 Limb 의 Mare Orientale (동쪽 바다) 의 대척점이다.
대척점 (對蹠點 Antipodes) 이란 천체상의 어떤 한 지점과 천체의 중심을 연결하는
직선의 연장이 천체의 반대편 표면과 만나는 점임은 잘 아실 것이다.
지구의 경우 우리나라 대척점은 남미 Uruguay 남동쪽 바다 위이다.
따라서 Swirl 이란 지형은 소행성 등 어떤 천체가 달 표면과 충돌하면서 대형 Mare 또는 Basin 이 만들어질 때 그 충격으로 인한 지진파 에너지 (Seismic Enery) 가 달 중심부를 관통해서 달 반대편 대척점 표면에 강력한 자기장이 나타나게 했다는 설명이다. 달 중심부는 철 (Iron) 으로 되어 있는데 충돌 충격으로 철 성분 밀도가 높아지면서 만들어진 자기장이 지진파처럼 대척점으로 전달된다고 한다.
이 가설을 그림으로 나타내 보았다. 왼쪽 노란 원 부분에서 충돌이 일어나면 그 충격이 달 중심을 관통해서 대척점인 오른쪽 아래 부분 노란 원에 충격이 전달되면서 표면의 물질들이 우주로 튕겨나가는 모습을 볼 수 있다. 붉은 색 화살표는 대척점으로 자기장이 전달되는 경로를 표시한다.
<충돌지점 대척점으로 충격이 전달되는 모습.
National Geographic 의 원본 그림위에 제가 노란색 원 및 붉은색 화살표 추가>
달 표면에서는 형성된지 오래된 지역이 젊은 지역보다 더 검게 보이는데, 이는 오래된 지역이 젊은 지역보다 태양풍 (Solar Wind) 에 더 많이 노출되어 있었기 때문이라고 설명된다. 예를 들어 Tycho 및 Copernicus Crater 주변에서 나오는 환상적인 광조 (Carter Rays) 는 용암이 흐른 지역인데 주변보다 더 젊은 지형이며 주변보다 더 짦은 기간만 태양풍에 노출되었으므로 밝게 보인다고 한다. 다시 말하면 태양풍에 덜 노출 될수록 더 밝게 보인다는 것이다.
위에서 달 앞면 및 뒷면 세개 Swirl 모두에서 주변보다 강력한 자기장이 관측된다고 말씀 드렸다. 지구 자기장이 태양풍을 막는 보호막 역할을 하는 것처럼 Swirl 에서 나오는 강력한 자기장 역시 달 표면으로 쏟아지는 태양풍 입자들을 약화시키는 보호막 역할을 하는 것으로 추정된다. 따라서 Swirl 지형은 태양풍 영향을 덜 받았으므로 밝게 보일 수 밖에 없다는 논리이다. Reiner Gamma를 가까이서 보면 얼마나 밝게 보이는지 실감하실 수 있는 사진이 있다.
<Lunar Orbiter 2 가 찍은 사진 (1967). 조명을 비추고 있는 것 같다>
(4) 영원한 신비
그러나 거꾸로 생각해보면 이 가설이 딱 들어 맞지 않는다는 것이 답답할 따름이다. 아래에 그 이유들을 두가지 들어 보겠다.
1. 달에는 수 많은 대형 바다들이 있는데, 위의 가설이 맞다면 그 바다들의 대척점마다
모두 강력한 자기장을 분출하는 Swirl 지형이 있어야 한다.
그러나 지금까지 알려진 Swirl은 말씀 드린대로 달 전체에서 세개 뿐이다.
2. 달 앞면에 있는 유일한 Swirl 인 Reiner Gamma 의 대척점인 달 뒷면 부분에는
대형 바다가 없다. 따라서 Reiner Gamma 가 밝게 보이는 이유가 자기장 때문임은
설명될 수 있으나 어떤 이유로 Reiner Gamma 에서 강력한 자기장이 나오는지는
설명되지 못한다.
달 표면 자기장 분포도를 찾아 보았는데 Reiner Gamma 가 위치한 부분이 주변 지역보다 자기장이 더 강한 것으로는 보인다. 그러나 강력한 자기장을 나타는 모든 지역이 더 밝게 보이는지는 알 수 없다. 또한 달 뒷면 자기장 모습을 달 뒷면 사진과 비교했을 때 강한 자기장 = 밝은 지역이란 등식이 성립하는지는 더욱 의문이다. 맨 처음 올려드린 지구에서 본 달 표면 사진과 아래의 달 표면 자기장 분포도를 비교해 보십시오.
<달 앞면과 뒷면 자기장 분포도. nT : nano Tesla (자기장 세기 단위)>
찾아본 자료들에는 Reiner Gamma 를 모두 올챙이 모양이라고 적고있다. 하지만 저는 아무리 들여다 보아도 사람의 정자 모양 같아 보인다. 달이 구형이므로 난자 모습이라고 한다면, 난자 표면에서 유일하게 헤엄치는 정자라고 표현할 수 있을지도 모르겠다. 생명 탄생의 비밀이 아직도 베일에 싸여 있는 것처럼 Reiner Gamma 도 영원한 신비로 남아 있을 지도 모를 일이다.
Astro New <끝>
Astro News - Serial No 17 - May 2013
