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태양계의 제9행성을 찾아서

태양계의 제9행성을 찾아서

시민 과학 프로젝트 ‘뒷마당 세계’의 설립자 애런 마이스너, 새로운 천체 발견하기 위해 방대한 디지털 데이터에 사람의 손길 더한다
▎이 지점에서 지구까지 거리가 약 900억㎞로 추정된다 / 사진:YONHAP

▎이 지점에서 지구까지 거리가 약 900억㎞로 추정된다 / 사진:YONHAP

애런 마이스너(31)는 미국 항공우주국(NASA) 허블 펠로이자 시민 과학 프로젝트 ‘뒷마당 세계(Backyard Worlds)’의 공동 설립자다. 인간이 우주를 바라보는 방식을 바꿔 보겠다고 나선 그는 빅데이터 마이닝 기법과 전 세계의 아마추어 자원자 팀을 동원해 새로운 천체를 찾고 있다. 거기엔 이론상 존재할 수 있는 태양계의 아홉 번째 행성도 포함된다(한때 명왕성이 태양계의 제9행성으로 꼽혔지만 일정한 궤도가 없고 크기가 작아 2006년 행성 지위에서 제외하고 소행성으로 재분류됐다). 현재 그들은 적외선 우주망원경으로 수집한 천문학 데이터와 이미지를 계속 분석하는 중이다. 우주를 연구하는 방식이 디지털화하면서 마이스너는 데이터 속에서 새로운 발견이 나올 수 있다고 믿는다.



‘뒷마당 세계’는 어떤 조직이며 구체적으로 어떤 일을 하는가?


NASA 위성에서 얻는 데이터를 기반으로 하는 웹사이트다. 등록 사용자가 5만 명이 넘고, 실제 참여자는 15만 명에 이른다. 우리는 하늘의 똑같은 장소에서 보이는 ‘이미지 블링크’ 데이터를 계속 그 사이트에 올려 분석한다. 쉽게 말하자면 아주 사소한 움직임을 찾는 작업이다. 그런 미묘한 움직임은 파악하는 능력은 컴퓨터보다 사람이 낫기 때문에 시민 과학자들을 동원한다. 그 측면에서는 사람이 훨씬 더 믿을 만하다.



어떤 진전을 이루고 있는가?


최근 이전의 두 배나 되는 데이터로 웹사이트를 재개장했다. 이 프로젝트의 규모가 계속 커지면서 갈수록 더 나아질 것으로 예상된다. 지금까지 1000건 이상의 미묘한 움직임을 발견해 현재 지상과 우주에 설치된 고성능 망원경으로 추적하는 중이다. 태양계의 새로운 행성일 가능성이 있는 제9행성을 찾을 수 있는지는 아직 알 수 없다.

그렇다면 궁극적인 목표가 제9행성을 찾는 것인가?


▎애런 마이스너 (오른쪽 위)가 이끄는 시민 과학자들은 NASA의 와이즈 망원경(왼쪽)과 미국 애리조나 키트피크 국립광학천문대(KPNO)의 메이올 망원경 (오른쪽 아래)으로 수집한 이미지를 샅샅이 분석하면서 새로운 천체를 찾는다. / 사진:NASA/JPL; COURTESY OF AARON MEISNER; THE ASSO CIATION OF UNIVERSITIES FOR RESEARCH IN ASTRONOMY

▎애런 마이스너 (오른쪽 위)가 이끄는 시민 과학자들은 NASA의 와이즈 망원경(왼쪽)과 미국 애리조나 키트피크 국립광학천문대(KPNO)의 메이올 망원경 (오른쪽 아래)으로 수집한 이미지를 샅샅이 분석하면서 새로운 천체를 찾는다. / 사진:NASA/JPL; COURTESY OF AARON MEISNER; THE ASSO CIATION OF UNIVERSITIES FOR RESEARCH IN ASTRONOMY

현재로선 태양계 가장자리의 새로운 행성을 찾는 것이 우리의 꿈이다. 그러나 좀 더 일반적으로 말해 내가 천문학을 좋아하는 것은 인류가 우주를 바라보는 방식을 하루아침에 바꿔놓을 수 있는 새로운 발견의 가능성 때문이다. 제9행성이든 다른 발견이든 그런 가능성에서 나는 힘을 얻는다.



이 일을 하게 된 계기는?


우리 작업은 기본적으로 데이터를 기반으로 한다. 우리에겐 아직 철저히 분석하지 못한 방대한 데이터가 있다. ‘세기의 발견’이 될 만한 것이 그 데이터 더미 속에 숨어 있을지 모른다. 나는 수많은 별과 은하계 속에서 그런 흥미진진한 것을 찾는 스릴 때문에 이 일을 한다.



이 일을 하면서 마주치는 어려운 문제는?


우리가 아직 태양계를 완전히 이해하지 못한다는 사실이 문제다. 수 세기에 걸쳐 그토록 오랫동안 사람들이 새로운 행성을 발견하려고 애썼다는 점을 감안하면 우리가 태양계를 완벽하게 알지 못한다는 사실이 놀라울 따름이다. 태양계 가장자리 부분에 숨어 있을지 모르는 다른 행성에 관한 이론과 가설은 많다. 거기에 행성이 있다면 그 크기는 해왕성이나 토성과 비슷할 수 있다. 따라서 우리는 소행성으로 재분류된 명왕성 너머에 태양계의 제9행성이 있는지 알고 싶다.

아울러 천문학이 데이터 기반으로 변했다는 사실은 우리에게 축복인 동시에 저주다. 우리에겐 방대한 데이터가 있지만 그 데이터를 철저히 분석할 수 있는 수단이 아직 부족하다. 슈퍼컴퓨터로도 그 방대한 데이터를 완벽하게 분석할 수 없다. 따라서 나는 ‘뒷마당 세계’ 프로젝트를 통해 이런 빅데이터 탐구에 인적 요소를 재도입하는 방안을 모색했다.



전반적인 성공 기준에 얼마나 다가갔다고 보는가?


공적 자금으로 확보된 NASA 데이터를 일반인에게 재미있고 쉽게 접근할 수 있도록 개방하는 측면에선 우리가 큰 성공을 거뒀다고 본다. 그 과정에서 많은 발견이 이뤄졌다. 목성과 비슷하지만 태양 부근에서 성간 공간을 홀로 떠도는 ‘떠돌이 행성’이 대표적이다. 우리 시민 과학자들이 이룬 이런 발견을 허블 우주망원경 등 지상과 우주에서 최고 성능을 가진 망원경으로 추적하는 중이다. 따라서 사회적인 이익과 과학적인 생산성 측면에선 상당한 성공을 이뤘지만 우리가 고대하는 대형 발견은 아직 나오지 않았다.



성공한다면 앞으로 20년 뒤 천문학이 어떻게 달라지리라 상상하는가?


제9행성 문제를 해결하고, 가능하다면 우리 태양계에서 더 많은 행성을 찾을 수 있을지 모른다. 하지만 천문학에도 다른 과학과 산업에서 나타나는 현상을 반영하는 더 큰 추세가 있다. 예를 들어 현재 천문학에서도 빅데이터가 주요 주제로 부상했다. 이젠 시민 천문학자가 되기 위해 뒷마당에 망원경을 설치할 필요가 없다. 인터넷만 연결되면 데이터를 분석함으로써 천문학자가 새로운 발견을 할 수 있도록 도움을 줄 수 있다. 이처럼 실질적으로 과학의 민주화가 진행 중이다. 누구나 쉽게 분석할 수 있는 데이터가 아주 많이 나와 있다. 앞으로 거기서 수많은 새로운 지식과 발견이 쏟아질 것이다. 슈퍼컴퓨터와 기계학습이 그런 발견에 큰 도움이 되지만 그 일에서 여전히 인간으로서 맡아야 할 중요한 역할이 있다.

- 노아 밀러 뉴스위크 기자
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