기본 콘텐츠로 건너뛰기

태양계 이야기 169 - 성간 구름의 난기류에 휩쓸린 태양계 ?




 과거 태양계 관련 포스트에서 설명했듯이 현재 태양계는 국부 항성간 구름 (LIC : Local Interstellar Cloud) 라는 분자 구름을 지나고 있습니다. 그리고 이를 관측하기 위해 IBEX (Interstellar Boundary Explorer) 이 정보를 수집 중에 있습니다. (이전 포스트  http://jjy0501.blogspot.kr/2012/07/78-ibex.html 참조) IBEX 는 태양풍을 뚫고 들어오는 외부의 분자의 흐름을 측정해서 태양계 밖으로 나가지 않고도 해당 자료를 수집할 수 있습니다. 


 나사의 IBEX 팀과 협력 연구 중인 뉴햄프셔 대학 (University of New Hampshire) 의 천문학자들은 이 IBEX 데이터를 포함한 11 개 우주 탐사선 자료를 바탕으로 우리 태양계가 지나는 국부 항성간 구름 입자의 흐름이 정적인 것이 아니라 수시로 변화하고 있다는 사실을 발견했습니다. 



(국부 항성간 구름 사이를 통과하는 태양계와 주변 다른 별의 상대적 방향. 노란색 화살표가 태양계의 진행 방향. This image shows the nearest interstellar gas clouds around the solar system, including the Local Interstellar Cloud (LIC) and G Cloud, along with positions of neighboring stars in the plane of our Milky Way galaxy. The arrow shows the sun's motion relative to neighboring stars. (Credit: Image courtesy of P.C. Frisch, University of Chicago) )


 태양과 태양의 중력의 영향을 받는 천체들로 구성된 태양계는 우리 은하계의 다른 별들과 마찬가지로 고정되어 있지 않으며 계속해서 이동하고 있습니다. 다만 지구위에 있는 우리가 지구가 움직인다고 느끼지 못하는 것 처럼 태양계에 있는 우리는 태양을 기준으로 생각하기 때문에 태양이 움직인다고 느끼지는 못하고 있을 뿐입니다. 


 우리가 있는 은하계는 사실 완전 텅빈 공간이 아닙니다. 별과 별 사이의 성간 공간에도 인간의 관점에서 보면 진공이나 다름 없어도 실제로는 아주 낮은 밀도의 물질이 존재합니다. 그리고 이 밀도가 약간 높은 이른바 성간 구름이 존재하는데 구름이라고 해도 사실 육안으로 볼 수도 없는 아주 희박한 밀도의 물질 (대부분은 수소) 의 모임입니다.


 국부 항성간 구름은 대략 30 광년 정도 크기의 분자 구름으로 밀도는 0.3 Atom/㎤ 정도입니다. 즉 입방 센티미터당 0.3 개의 분자를 가지고 있습니다. 태양계는 아마도 44000 년에서 15 만년 전쯤 이 구름안으로 들어온후 1-2 만년 후에는 이 구름을 떠나게 될 것으로 보입니다. 이후로는 인접한 분자 구름인 G cloud 안쪽으로 들어가게 될 것으로 예측 됩니다. 



(국부 항성간 구름과 G 구름의 상대적 위치  NASA (Dr. Paulett Liewer) )


 아무튼 과거에는 아주 밀도가 희박한 분자 구름을 태양계가 스처 지나는 모습으로 이해하고 있었고 이 구름의 매우 정적인 것으로 생각했습니다. 즉 밀도가 희박한 분자 구름은 정체되어 있고 이 중에서 태양계만 잔잔한 물을 헤치고 지나는 배처럼 생각했던 것입니다. 하지만 연구팀은 실제로 이 분자 구름의 흐름은 계속 해서 바뀌는 난기류 같다는 사실이 밝혀냈습니다.   


 최근의 IBEX 데이터를 분석한 바에 의하면 우리 태양계는 이 성간 구름을 초속 23 km (23 km/s 혹은 시속 5 만 마일) 로 통과하고 있습니다. 그런데 이는 IBEX 의 선구자였던 율리시즈 우주선 (Ulysses spacecraft) 의 데이터와는 다른 것이었습니다. 그 때는 분자 흐름의 방향과 세기가 달랐습니다. 연구팀은 이들을 포함 11 개의 우주선의 데이터를 분석해서 1972 년에서 2011 년 사이 태양계 외부에서 날아온 입자들의 흐름을 분석한 결과 사실 40 년도 안되는 시간동안 분자 구름의 흐름이 변했다는 점을 깨달았습니다. 


 연구의 공저자이인 에버하드 뫼비우스 ( Eberhard Mobius, UNH principal scientist for the IBEX mission) 는 "성간 구름이 천문학적로 거대한 점을 생각하면 이렇게 짧은 시간 동안의 성간 흐름에 이런 변화가 생긴다는 것은 매우 놀라운 일이다." 라고 언급했습니다. 즉 태양계가 수만년 이상 구름을 통과하는 점을 생각하면 사실 분자 구름의 흐름은 대단히 여러번 바뀌었을 것이라는 점을 시사하는 것입니다. 그리고 태양계나 국부 항성간 구름이 우주에서 그다지 특별한 존재가 아니라고 생각하면 은하계에 무수히 존재하는 분자 구름 역시 마찬가지일 가능성이 있습니다.   


 물론 그렇다고 해도 난기류에 휩쓸린 비행기 처럼 지구나 태양계가 흔들리진 않겠지만 (그러기엔 입자의 밀도와 에너지가 너무 작음) 아무튼 정적인 안개 같은 존재로 생각했던 분자 구름이 생각보다 더 역동적인 존재라는 사실이 밝혀진 셈입니다. 다행히 밀도가 낮은 입자라 지구인들은 좌석에 앉아서 안전 벨트를 맬 필요는 없지만 말이죠. 이 연구 내용은 Science 에 게재 되었습니다. 


 참고   

 Journal Reference:

  1. P. C. Frisch, M. Bzowski, G. Livadiotis, D. J. McComas, E. Moebius, H.- R. Mueller, W. R. Pryor, N. A. Schwadron, J. M. Sokol, J. V. Vallerga, J. M. Ajello. Decades-Long Changes of the Interstellar Wind Through Our Solar System.Science, 2013; 341 (6150): 1080 DOI:10.1126/science.1239925



라벨:

댓글

댓글 쓰기

이 블로그의 인기 게시물

세상에서 가장 큰 벌

( Wallace's giant bee, the largest known bee species in the world, is four times larger than a European honeybee(Credit: Clay Bolt) ) (Photographer Clay Bolt snaps some of the first-ever shots of Wallace's giant bee in the wild(Credit: Simon Robson)  월리스의 거대 벌 (Wallace’s giant bee)로 알려진 Megachile pluto는 매우 거대한 인도네시아 벌로 세상에서 가장 거대한 말벌과도 경쟁할 수 있는 크기를 지니고 있습니다. 암컷의 경우 몸길이 3.8cm, 날개너비 6.35cm으로 알려진 벌 가운데 가장 거대하지만 수컷의 경우 이보다 작아서 몸길이가 2.3cm 정도입니다. 아무튼 일반 꿀벌의 4배가 넘는 몸길이를 지닌 거대 벌이라고 할 수 있습니다.   메가칠레는 1981년 몇 개의 표본이 발견된 이후 지금까지 추가 발견이 되지 않아 멸종되었다고 보는 과학자들도 있었습니다. 2018년에 eBay에 표본이 나왔지만, 언제 잡힌 것인지는 알 수 없었습니다. 사실 이 벌은 1858년 처음 발견된 이후 1981년에야 다시 발견되었을 만큼 찾기 어려운 희귀종입니다. 그런데 시드니 대학과 국제 야생 동물 보호 협회 (Global Wildlife Conservation)의 연구팀이 오랜 수색 끝에 2019년 인도네시아의 오지에서 메가칠레 암컷을 야생 상태에서 발견하는데 성공했습니다.   메가칠레 암컷은 특이하게도 살아있는 흰개미 둥지가 있는 나무에 둥지를 만들고 살아갑니다. 이들의 거대한 턱은 나무의 수지를 모아 둥지를 짓는데 유리합니다. 하지만 워낙 희귀종이라 이들의 생태에 대해서는 거의 알려진 바가 없습니다.  (동영상)...
댓글 쓰기
자세한 내용 보기

몸에 철이 많으면 조기 사망 위험도가 높다?

 철분은 인체에 반드시 필요한 미량 원소입니다. 헤모글로빈에 필수적인 물질이기 때문에 철분 부족은 흔히 빈혈을 부르며 반대로 피를 자꾸 잃는 경우에는 철분 부족 현상이 발생합니다. 하지만 철분 수치가 높다는 것은 반드시 좋은 의미는 아닙니다. 모든 일에는 적당한 수준이 있게 마련이고 철 역시 너무 많으면 여러 가지 질병을 일으킬 수 있습니다. 철 대사에 문제가 생겨 철이 과다하게 축적되는 혈색소증 ( haemochromatosis ) 같은 드문 경우가 아니라도 과도한 철분 섭취나 수혈로 인한 철분 과잉은 건강에 문제를 일으킬 수 있습니다. 하지만 높은 철 농도가 수명에 미치는 영향에 대해서는 잘 알려지지 않았습니다.   하버드 대학의 이야스 다글라스( Iyas Daghlas )와 임페리얼 칼리지 런던의 데펜더 길 ( Dipender Gill )은 체내 철 함유량에 영향을 미치는 유전적 변이와 수명의 관계를 조사했습니다. 연구팀은 48972명의 유전 정보와 혈중 철분 농도, 그리고 기대 수명의 60/90%에서 생존 확률을 조사했습니다. 그 결과 유전자로 예측한 혈중 철분 농도가 증가할수록 오래 생존할 가능성이 낮은 것으로 나타났습니다. 이것이 유전자 자체 때문인지 아니면 높은 혈중/체내 철 농도 때문인지는 명확하지 않지만, 높은 혈중 철 농도가 꼭 좋은 뜻이 아니라는 것을 시사하는 결과입니다.   연구팀은 이 데이터를 근거로 건강한 사람이 영양제나 종합 비타민제를 통해 과도한 철분을 섭취할 이유는 없다고 주장했습니다. 어쩌면 높은 철 농도가 조기 사망 위험도를 높일지도 모르기 때문입니다. 그러나 임산부나 빈혈 환자 등 진짜 철분이 필요한 사람들까지 철분 섭취를 꺼릴 필요가 없다는 점도 강조했습니다. 연구 내용은 정상보다 높은 혈중 철농도가 오래 유지되는 경우를 가정한 것으로 본래 철분 부족이 있는 사람을 대상으로 한 것이 아니기 때문입니다. 낮은 철분 농도와 빈혈이 건강에 미치는 악영향은 이미 잘 알려져 있기 때문에 철...
댓글 쓰기
자세한 내용 보기

인슐린 주사 일주일에 한 번만 맞아도 된다?

   당뇨병은 관리가 까다로운 만성 질병 중 하나입니다. 특히 인슐린 주사가 필요한 경우에는 더 관리가 어렵습니다. 하루에 주사를 몇 번씩 맞아야 하면 찌르는 것도 고통이고 실수로 건너뛰거나 용량을 실수하는 경우도 드물지 않습니다. 특히 고령 환자의 경우 더 위험할 수 있습니다. 이런 문제를 극복하기 위해 여러 제약 회사들이 새로운 투여 방법과 인슐린 제제를 내놓고 있습니다.   최근 2상 임상 시험을 마친 노보 노디스크 ( Novo Nordisk )의 인슐린 아이코덱 ( icodec )은 일주일에 한 번 투여하는 장시간 인슐린 제제입니다. 아이코덱은 효소에 의해 분해되는 것을 막는 변형 인슐린 분자로 혈액에서 알부민과 결합해 서서히 분리되기 때문에 한 번 주사로도 일주일이나 효과를 유지할 수 있습니다.   하지만 이렇게 장시간 작용하는 인슐린 제제의 경우 환자의 식사나 운동 같은 상황 변화에 인슐린 농도가 적절하게 유지되지 않을 가능성이 있습니다. 이번 2상 임상시험에서는 247명의 당뇨 환자를 두 그룹으로 나눈 후 실험군은 일주일에 한 번씩 아이코덱을 투여받고 매일 위약을 투여받았습니다. 그리고 대조군은 반대로 일주일에 한 번씩 위약을 투여받고 하루에 한 번씩 장시간 인슐린 제제인 란투스 (Lantus, glargine) 100U을 투여받았습니다.   26주에 걸친 임상 실험 결과 하루에 한 번 란투스를 투여받은 그룹이나 일주일에 한 번 아이코덱을 투여받은 그룹에서 특별한 합병증 차이를 발견할 수 없었습니다. 혈당 조절의 지표인 당화 혈색소 (HbA1c) 농도 역시 아이코덱 그룹에서 1.33% 감소한 반면 란투스 그룹에서 1.15% 정도 감소해서 큰 차이는 없었습니다. 그렇다면 하루에 한 번 투여하는 대신 일주일에 한 번 투여하는 것이 더 편리하고 실수로 두 번 투여하거나 건너 뛸 위험성이 적을 것입니다. 이 연구 결과는 뉴잉글랜드 저널 오브 메디슨 ( New England Journal...
댓글 쓰기
자세한 내용 보기