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40배로 확대해 본 토끼의 혀(왼쪽)와 지름 14만3000km의 목성(오른쪽). 나사 제공
40배로 확대해 본 토끼의 혀(왼쪽)와 지름 14만3000km의 목성(오른쪽). 나사 제공

미시와 거시, 즉 현미경으로 본 세상과 망원경으로 본 세상은 얼마나 다를까? 완전히 딴판인 두 세상이지만 속을 들여다보면 깜짝 놀랄 만큼 유사한 모습도 볼 수 있다.

하버드-스미소니언 천체물리학센터가 운영하는 미 항공우주국(나사) 찬드라엑스선 우주망원경팀의 킴 아칸드 연구원이 최근 시각적 대칭을 이루는 닮은 꼴의 두 세상을 보여주는 사진들을 선별해 공개했다.

짝을 이루는 두 사진은 아주 작은 유기체에서부터 거대한 은하단에 이르기까지 우주 만물에 작용하는 물리학, 화학 등 과학 법칙의 연결고리를 짐작하게 해준다.

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첫번째는 40배로 확대해 본 토끼의 혀(왼쪽)와 지름 14만3000km의 목성(오른쪽)이다.

둘 다 비스듬한 줄무늬가 있는 것이 특징이다. 토끼의 혀에 있는 붉은 돌기는 입안에서 음식물을 이동시키는 역할을 한다. 파란색은 결합조직, 보라색은 근육섬유다. 옆의 것은 태양계에서 가장 큰 행성인 목성이다. 행성의 자전에 따른 코리올리효과로 인해 대기가 일정한 방향으로 흐르면서 토끼 혀와 비슷한 무늬를 연출하고 있다.

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태양 표면의 흑점군(왼쪽)과 배양 접시 속의 세포 군집(오른쪽)이다. 태양은 지름 140만km, 세포는 지름 0.000005~0.000008m다. 나사 제공
태양 표면의 흑점군(왼쪽)과 배양 접시 속의 세포 군집(오른쪽)이다. 태양은 지름 140만km, 세포는 지름 0.000005~0.000008m다. 나사 제공

다음은 태양 표면의 흑점군(왼쪽)과 배양 접시 속의 세포 군집(오른쪽)이다. 태양은 지름 140만km, 세포는 지름 0.000005~0.000008m다.

사진 속의 세포는 종양세포의 일종인 라지세포다. 태양의 흑점은 강력한 자기장이 열의 흐름을 막는 바람에 주변 지역보다 온도가 낮아서 검게 보이는 현상이다.

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태양 흑점과 제브라피시의 눈

태양 표면의 흑점(왼쪽)과 생후 72시간 된 제브라피시 눈의 신경세포(오른쪽)다. 흑점은 2만3000km, 제브라피시의 눈은 0.0035m다. 나사 제공
태양 표면의 흑점(왼쪽)과 생후 72시간 된 제브라피시 눈의 신경세포(오른쪽)다. 흑점은 2만3000km, 제브라피시의 눈은 0.0035m다. 나사 제공

다음은 태양 표면의 흑점(왼쪽)과 생후 72시간 된 제브라피시 눈의 신경세포(오른쪽)다. 흑점은 2만3000km, 제브라피시의 눈은 0.0035m다.

생쥐 눈의 단면(왼쪽)과 토성 북극의 소용돌이 제트(오른쪽)다. 생쥐 눈은 지름 0.00332m, 토성의 소용돌이 제트는 폭 3만km다. 나사 제공
생쥐 눈의 단면(왼쪽)과 토성 북극의 소용돌이 제트(오른쪽)다. 생쥐 눈은 지름 0.00332m, 토성의 소용돌이 제트는 폭 3만km다. 나사 제공

다음은 생쥐 눈의 단면(왼쪽)과 토성 북극의 소용돌이 제트(오른쪽)다. 생쥐 눈은 지름 0.00332m, 토성의 소용돌이 제트는 폭 3만km다.

생쥐 눈의 사진에서 보이는 여러 층의 동심원은 각각 다른 아미노산을 나타낸다. 녹색은 글루타민, 분홍색은 타우린, 파란색은 글루타민산염이다. 토성 북극의 소용돌이에서 녹색, 분홍색, 파란색은 구름층의 높이를 나타낸다. 이 육각형 구름 주변에선 시속 약 500km의 바람이 불고 있다.

소마젤란운의 가스 구름(왼쪽)과 결핵균(오른쪽)이다. 사진 속에 담긴 소마젤란운 영역은 7천광년(1448조km), 결핵균은 길이 0.000002~0.000004m다. 나사 제공
소마젤란운의 가스 구름(왼쪽)과 결핵균(오른쪽)이다. 사진 속에 담긴 소마젤란운 영역은 7천광년(1448조km), 결핵균은 길이 0.000002~0.000004m다. 나사 제공

다음은 20만광년 거리에 있는 소마젤란운(SMC, 소마젤란은하)의 가스 구름(왼쪽)과 가래침 속에 섞여 나온 결핵균(오른쪽)이다. 사진 속에 담긴 소마젤란운 영역은 7천광년(1448조km), 결핵균은 길이 0.000002~0.000004m다.

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결핵균(노란색) 사진에서 주황색은 폐의 면역세포로 보인다. 우리 은하와 이웃해 있는 소마젤란운은 우리 은하 가까이에 위치한 왜소은하로, 수백만 개의 별로 이뤄져 있다. 사진은 별에서 방출되는 입자들(항성풍)이 만들어낸 가스 구름이다.

짝을 이룬 두 사진의 꼴은 닮았지만 사진 속에 담긴 영역의 크기는 엄청난 차이가 난다. 우주망원경이 관측하는 세상의 단위는 광년(1광년=약 10조km), 현미경이 관찰하는 세상의 단위는 마이크로(100만분의 1m) 또는 나노(10억분의 1m)다.

곽노필 선임기자 nopil@hani.co.kr