이름
사라 T. 스튜어트
연령
37세
연구분야
행성 과학
소속
하버드 대학
우주는 왜 현재의 모습을 갖게 됐을까? 사라 스튜어트 박사는 자신이 그 답을 알고 있다고 생각한다. "모든 것은 거대한 것들이 서로 충돌한 결과물입니다. 그래서 우주는 부서진 돌조각으로 가득하게 됐습니다." 스튜어트 박사는 돌조각(행성)들의 상처와 모양을 연구했다. 충돌 자국을 보면 행성의 나이를 알 수 있기 때문이다.
충돌 자국의 숫자를 보고 행성의 나이를 추측할 수 있으며 충돌 자국을 자세히 보면 그 행성의 지하에 무엇이 있는지 알 수 있다는 게 그녀의 설명이다. 이렇게 그녀는 행성의 크레이터를 보고 행성에 숨겨진 비밀들을 밝혀내고 있다.
그녀가 우주에 흥미를 갖게 된 것은 어린 시절 '엔더의 게임'과 같은 오슨 스콧 카드의 소설을 읽고 우주에 아주 멋진 것들이 많음을 깨달으면서 부터다. 특히 그녀는 우주의 현상을 관찰하는 것을 넘어 그 현상을 직접 만들기도 했다. 하버드대학 지구·행성과학관 지하실에서 길이 6m의 대포로 45억년전 태양계를 탄생시켰던 충돌을 재현한 것.
그녀는 컴퓨터로 모델링한 가설을 세운 뒤 이의 검증을 위해 작은 돌과 얼음으로 실험을 했다. 실험은 물체를 무조건 강하게 충돌시키는 게 아니다. 그녀의 연구팀은 단 1밀리초의 충돌을 위해 표적 제작, 거울 배치, 그리고 온도·광학·방사능 모니터 연결 등을 위해 수주일을 준비한다.
그 다음에야 진공 챔버 속에서 시속 1만㎞의 속도로 물체를 발사해 충돌을 일으킨다. 매 충돌실험 때마다 이 모든 작업을 새로 해야 한다. 실험에 사용된 기자재는 충돌의 영향으로 모두 파괴되는 탓이다.
스튜어트 박사는 작년 얼음 분쇄 실험을 통해 수수께끼 하나를 풀었다. 과거 무인탐사선 보이저 1호가 목성의 위성에서 발견한 크레이터 속에는 작은 크레이터가 들어있었는데 과학자들은 그 원인을 설명하지 못하고 있었다. 그런데 얼음 실험 결과, 충격이 단 수 초 동안만 지속될 경우 크레이터 주변을 둘러싼 얼음이 다른 얼음 속으로 들어가 이 같은 모양을 만들어냈다.
연구실 안을 떠나지 않고도 먼 우주에서 일어난 현상을 파헤쳐 인류의 지식을 넓혀준 것이다. 현재 그녀는 '슈퍼 지구'라 불리는 지구와 유사한 거대 행성에 관심을 돌리고 있다.
이의 생성 원리를 알고 싶은 것. 지금도 과학자들은 왜 어떤 행성은 충돌 이후 슈퍼 지구를 만들어내고, 어떤 행성은 그저 산산이 부서지는지를 설명하지 못하고 있다. 그녀의 생각처럼 직접 부숴보는 것이야말로 충돌의 결과를 이해하는 가장 정확한 길일지도 모른다.
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