Video Credit: NASA, Johns Hopkins U. APL, SwRI, Stuart Robbins

시의 한 구절같이 들리지만, 이제 지옥은 사실 얼어 붙어있다는 과학적인 증거가 있다. 우선 그리스 신화 속에 등장하는 지하 저승 선착장의 뱃사공 카론이 있다. 그리고 최근 그 이름을 본 딴 명왕성의 가장 큰 위성 카론의 곁을 스쳐지나가며 로봇 탐사선 뉴호라이즌스가 지난 7월 얻은 최신 분석 결과에 따르면, 크기 1200-km 짜리 위성의 표면에 난 거대한 틈들은 그 아래 거대한 내부 바다가 얼면서 만들어진 것으로 추정된다. 그리고 그 물이 얼어 붙고 팽창하면서, 그 바깥의 지각은 이미 금이 가버린 것이다. 그 상처를 더 자세히 들여다보기 위해, 카론의 곁을 날면서 얻은 사진 자료를 바탕으로 상상 속의 여행 장면을 디지털로 재현했다. 위의 영상은 (모르도르라고도 불리는) 카론의 북쪽 극지방의 어두운 지형을 시작으로 이 왜소행성의 넓은 협곡을 따라 쭉 비행한다. 마지막으로 이 영상은 모티드 마운틴이라 불리는 위로 돌출된 지형을 더 자세하게 들여다 보면서 마무리된다. 명왕성과 카론의 역사를 더 제대로 이해하기 위해 인류는 그 둘의 닮은 점을 파헤치고, 초기 태양계에서 어떻게 지구가 만들어지고 그 위에 생명이 시작될 수 있었는지 그 뒤에 숨겨진 이야기들을 계속 연구하고 있다.

Explanation: Given some poetic license, there is now scientific evidence that hell has frozen over. To start, Greek mythology holds that Charon is the ferryman of the underworld. Next, recent analysis of data taken by the robotic New Horizons spacecraft that shot past Charon — the namesake that is the largest moon of Pluto — in July now indicates that the cause of the huge chasm that runs across the 1200-km moon was that a huge internal sea froze. And since water expands when it freezes, the already hardened outer crust could not contain it and cracked. To better picture the crack, a fanciful journey over some of Charon’s has been digitally created from collected images. The featured video starts by showing the Dark Polar Deposit (dubbed Mordor) near Charon’s north pole and then flies over the dwarf-planet-wide canyon. Last, the video shows a much-debated protuberance called Moated Mountain. Understanding the history of Pluto and Charon is helping humanity to better understand both the friendliest and more forbidding places in the early Solar System from which Earth formed and life somehow emerged.

Authors & editors: Robert Nemiroff (MTU) & Jerry Bonnell (UMCP)
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Simulation Credit: Simulating eXtreme Spacetimes Project

재생 버튼을 누르고 블랙홀 두개가 합체하는 모습을 보라. LIGO에서 처음으로 직접 관측한 중력파가 어떻게 만들어졌는지 느린 속도로 표현된 이 시뮬레이션 영상 속에 담겨있는데, 실제로는 0.3초 안에 벌어진 현상이다. 별, 가스, 그리고 먼지를 배경으로 그 앞 무대에 블랙홀이 서있다. 그들의 극적으로 강한 중력은 뒤에서 오는 빛들을 렌즈 현상으로 휘어버리고 아인슈타인 고리 형태를 만들며, 그들은 서로 주변을 맴돌다 결국 하나로 합체한다. 한편 눈으로는 보이지느 않는 중력파가 이 거대한 질량체가 하나로 합체하는 순간 아인슈타인 고리의 안과 밖 모두로 진동을 일으키며 그 여운을 볼 수 있다. GW150914라고 이름 붙여진 이 중력파는 LIGO에 의해 측정되었으며, 각각 태양 질량의 36배 그리고 29배 짜리 블랙홀이 약 13억 광년 거리에서 합체하면서 만든 것이다. 결국, 태양 질량의 62배에 달하는 하나의 블랙홀로 합체하면서 태양 질량의 3배에 달하는 질량을 잃고 그 에너지를 중력파로 환산했다.

Explanation: Just press play to watch two black holes merge. Inspired by the first direct detection of gravitational waves by LIGO, this simulation video plays in slow motion but would take about one third of a second if run in real time. Set on a cosmic stage the black holes are posed in front of stars, gas, and dust. Their extreme gravity lenses the light from behind them into Einstein rings as they spiral closer and finally merge into one. The otherwise invisible gravitational waves generated as the massive objects rapidly coalesce cause the visible image to ripple and slosh both inside and outside the Einstein rings even after the black holes have merged. Dubbed GW150914, the gravitational waves detected by LIGO are consistent with the merger of 36 and 29 solar mass black holes at a distance of 1.3 billion light-years. The final, single black hole has 62 times the mass of the Sun, with the remaining 3 solar masses converted into energy in gravitational waves.

Authors & editors: Robert Nemiroff (MTU) & Jerry Bonnell (UMCP)
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Video Credit & Copyright: Changsu Choi & Myungshin Im (Seoul National University)

편하게 앉아서 별이 폭발하는 모습을 지켜보자. 이 초신성은 실제로는 공룡이 지구를 배회하던 시절 폭발했었지만, 이 환상적인 모습은 지난 해 포착되기 시작했다. 초신성 2015F은 2015년 3월 베르토 모나드에 의해 가까운 나선 은하 NGC 2442에서 발견되었는데, 매우 밝아서 작은 망원경으로도 충분히 볼 수 있었다. 밝기가 변화하는 양상에 따르면 Ia형 초신성으로 보인다. 이는 지구 크기만한 백색왜성이 곁을 맴도는 짝 별에 의해, 중심 핵에서 핵융합을 하게 되는 한계를 넘을 만큼 질량을 얻게 되면서 폭발하게 되는 종류이다. 그 겉보기 밝기를 통해 그 곳까지의 거리를 잴 수 있으며, 우주 전체의 거리 스케일을 가늠할 수 있기 때문에, 이런 Ia 형 초신성을 찾고 추적하는 것은 아주 중요하다. 위의 영상은 폭발하기 전의 모습이 보일 때부터 몇 달에 걸쳐 분열하며 에너지를 얻은 초신성이 밝아졌다가 어두워지는 별의 붕괴을 담고 있다. SN2015F의 잔해는 현재 너무 어두워서 거대한 망원경이 아니면 보기 어렵다. 하지만 바로 어제, 이번에는 그보다 더 밝은 초신성이 더 가까운 은하, 센타우루스 A에서 밝게 나타나며 다시 한번 밤하늘을 비췄다.

Explanation: Sit back and watch a star explode. The actual supernova occurred back when dinosaurs roamed the Earth, but images of the spectacular event began arriving last year. Supernova 2015F was discovered in nearby spiral galaxy NGC 2442 by Berto Monard in 2015 March and was unusually bright — enough to be seen with only a small telescope. The pattern of brightness variation indicated a Type Ia supernova — a type of stellar explosion that results when an Earth-size white dwarf gains so much mass that its core crosses the threshold of nuclear fusion, possibly caused by a lower mass white-dwarf companion spiraling into it. Finding and tracking Type Ia supernovae are particularly important because their intrinsic brightness can be calibrated, making their apparent brightness a good measure of their distance — and hence useful toward calibrating the distance scale of the entire universe. The featured video tracked the stellar disruption from before explosion images arrived, as it brightened, and for several months as the fission-powered supernova glow faded. The remnants of SN2015F are now too dim to see without a large telescope. Just yesterday, however, the night sky lit up once again, this time with an even brighter supernova in an even closer galaxy: Centaurus A.

Authors & editors: Robert Nemiroff (MTU) & Jerry Bonnell (UMCP)
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Video Credit: SpaceX

발사체가 무사히 착륙했다. 지난주 팔콘 9 로켓의 1단계 하단부가 플로리다 발사장에서 그리 멀지 않은 곳으로 무사히 착륙하면서, 우주 비행의 비용을 줄이는 첫 발자국을 딛게 되었다. 이전까지, 대부분의 발사체들은 돌아올 수 없었으며, 그나마 우주 왕복선이 착륙하기는 했지만 그 고체 연료 로켓은 바다로 버려지며 다시 회수해야 했다. 로켓이 발사된 이후 팔콘 9의 2단계 부분은 계속 위로 올라가 지구 저궤도 상에 여러개의 통신 위성들을 올렸다. 지난달 블루 오리진에서 위성을 싣지 않고 발사해 추진체를 다시 착륙시킨 이후, 이번 착륙은 SpaceX에 의해 최초로 진행되었다. 보잉과 SpaceX는 NASA에 의해 앞으로의 우주인을 국제 우주 정거장으로 보내는 역할을 맡게 되었다. 영상에 담긴 로켓 추진체는 다시 재활용할 수 있는지 추가로 분석될 예정이며, 아직 언제 폐기될 지는 예정되어있지 않다.

Explanation: The booster has landed. Spaceflight took a step toward the less expensive last week when the first stage of a Falcon 9 rocket set down on a landing pad not far from its Florida launch. Previously, most rocket stages remained unrecovered — with the significant exception of the Space Shuttles landing on a runway and their solid rocket boosters being fished back from the sea. The landing occurred while the Falcon 9 second stage continued up to launch several communications satellites into low Earth orbit. The controlled landing, produced by SpaceX, was the first of its kind, but followed a booster landing last month by Blue Origin that did not involve launching satellites. Boeing and SpaceX were selected last year by NASA to launch future astronauts to the International Space Station. The pictured rocket booster will be analyzed for wear and reusability, but then is scheduled to be retired.

Authors & editors: Robert Nemiroff (MTU) & Jerry Bonnell (UMCP)
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Video Credit & Copyright: Wylie Overstreet and Alex Gorosh

태양계를 실제 크기 비율에 맞게 만들고 싶은가? 지름 1.4 cm (약 1/2 인치) 정도의 푸른 구슬을 우리 지구의 모형으로 삼는 것이 좋을 것이다. 태양은 지구보다 109배 더 크기 때문에, 지름 1.5 m 정도의 큰 풍선으로 태양을 삼을 수 있다. 하지만 지구와 태양 사이의 거리는 1억 5천만 km 나 되는데, 이를 비율에 맞게 표현하기 위해서는 대략 180 m (590 피트) 정도로 환산할 수 있다. 이는 외행성들의 궤도를 포함해 태양계 전체를 완성하기 위해서는 당신의 뒷마당 정도로는 부족하다는 것을 의미한다. 메마른 호수 바닥 정도면 충분할 듯하다. 위 영상을 통해 태양계를 실제 비율에 맞추어 표현한 환상적인 작업의 여정을 감상해보자.

Explanation: Want to build a scale model Solar System? A blue marble 1.4 centimeters (about half an inch) across would be a good choice for a scale model Earth. Since the Sun is 109 times the diameter of Earth, a 1.5 meter diameter balloon could represent the Sun. But the distance between the Earth and Sun, 150 million kilometers, would translate to just under 180 meters (590 feet) at the same scale. That would mean the completed project, including the orbits of the outer planets, is probably not going to fit in your backyard. Still, you might find enough room on a dry lakebed. Check out this video for an inspirational road trip through the Solar System to scale.

Authors & editors: Robert Nemiroff (MTU) & Jerry Bonnell (UMCP)
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Video Credit & Copyright: Ken Murphy (MurphLab); Music: Ariel (Moby)

동지가 언제인지 찾을 수 있겠는가? 각 장면은 하루에 해당한다. 캘리포니아, 샌 프란시스코에 위치한 과학관 지붕 위에서 비디오 카메라로 매일 하루 종일 하늘의 모습을 기록한 360개의 장면을 모았다. 카메라로 녹화한 각 장면은 2009년 중순에서 2010년 중순 사이 해 뜨기 10초 전부터 해 진 후 까지 담고 있다. 아래화면의 오른쪽 아래에는 그 날의 지방시가 표시되어있다. 위 영상은 시간 순서대로 나열되어 있는데, 왼쪽 위 장면은 7월 28일 경, 가운데 장면은 1월 1일 경을 나타낸다. 이 영상에서는 어두운 곳은 밤을, 파란 곳은 맑은 하늘을, 그리고 회색은 낮 동안 구름낀 하늘을 의미한다. 많은 영상들은 넓은 카메라의 시야 안에서 복잡한 패턴으로 움직이는 구름의 모습을 담고 있다. 영상 중간에서부터 처음으로 어두워지는데, 이는 동이 늦게 터오르면서 겨울 동안 낮 시간이 짧기 때문이다. 매일 24시간 동안, 밤 시간이 가장 긴 시기는 북반구의 경우 12월 즈음 겨울 동안이다. 따라서 밤이 가장 오래 지속되는 장면을 찾아낸다면, 그것이 바로 동짓날, 바로 북반구에서 오늘에 해당하는 하늘이다. 영상이 전체적으로 끝나가면서, 해가 지고 가운데 약간 위에 해당하는 겨울 하늘에서부터 어둠이 찾아오며 가장 아래 여름 중순이 마지막으로 어두워진다.

Explanation: Can you find which day is the winter solstice? Each panel shows one day. With 360 movie panels, the sky over (almost) an entire year is shown in time lapse format as recorded by a video camera on the roof of the Exploratorium museum in San Francisco, California. The camera recorded an image every 10 seconds from before sunrise to after sunset and from mid-2009 to mid-2010. A time stamp showing the local time of day is provided on the lower right. The videos are arranged chronologically, with July 28 shown on the upper left, and January 1 located about half way down. In the videos, darkness indicates night, blue depicts clear day, while gray portrays pervasive daytime cloud cover. Many videos show complex patterns of clouds moving across the camera’s wide field as that day progresses. The initial darkness in the middle depicts the delayed dawn and fewer daylight hours of winter. Although every day lasts 24 hours, nighttime lasts longest in the northern hemisphere in December and the surrounding winter months. Therefore, finding the panel with the longest night will locate the day of winter solstice — which happens to be today in the northern hemisphere. As the videos collectively end, sunset and then darkness descend first on the winter days just above the middle, and last on the mid-summer near the bottom.

Authors & editors: Robert Nemiroff (MTU) & Jerry Bonnell (UMCP)
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Video Credit & Copyright: Ethan Kruse (University of Washington)

외계 행성을 사냥하는 케플러 미션으로 모은 확정된 다중 행성계와 후보 1,705개의 행성들이 약 685개의 별 주변을 맴돌고 있다. 모든 외계 행성들을 같은 스케일로 맞추고 상대적인 궤도 운동에 따라 돌게 만들어 케플러 행성계 IV을 완성했다. 행성들이 잘 보이도록, 행성의 크기는 스케일에 딱 맞추지는 않았다. 하지만 이 역동적인 영상에 스케일 비교를 위해 태양계의 행성들의 궤도 (점선)을 함께 표현했다. 물론, 케플러는 외계 행성을 포착하기 위해 행성이 그 중심 별 앞을 가리고 지나가면서 살짝 어두워지는 식 현상을 이용한다. 도식화한 이 영상에서, 케플러의 다중 행성계의 궤도는 행성이 세시 방향에 놓일 때 식 현상이 일어나도록 맞춰져있다. 마치 집단 군무와 같은 움직임은 케플러가 발견한 외계 행성계 대부분과 우리 행성계 사이에 큰 차이가 없음을 잘 보여준다. 성간 휴가를 계획 중인가? 왼쪽 위에 있는 스케일을 꼭 먼저 확인해야 한다. 각 색깔은 그 궤도의 크기와 모성을 통해 추정한 행성의 평형 표면 온도를 의미한다.

Explanation: The exoplanet hunting Kepler mission’s total for candidate and confirmed multiple planet systems stands at 1,705 worlds in orbit around 685 distant stars. Put all of those exoplanet orbits on the same scale and follow their relative orbital motions to get Kepler Orrery IV. To make the planets visible, their sizes aren’t shown to scale. But orbits of the planets in the Solar System (dashed lines) are included to scale in the hypnotic video. Of course, Kepler uses planetary transits to detect exoplanets, looking for a slight dimming of light as the planet crosses in front of its star. In the time compressed video, Kepler’s multiplanet system orbits are all oriented to put observed transits at the three o’clock position. The dervish-like movements highlight a stark contrast between most Kepler-discovered exoplanetary systems and our own. Planning an interstellar vacation? Be sure to check the scale at the upper left first. The color code indicates a planet’s estimated equilibrium surface temperature based on its orbit size and parent star.

Authors & editors: Robert Nemiroff (MTU) & Jerry Bonnell (UMCP)
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Video Credit & Copyright: Alex Rivest; Music: Eureka by Huma-Huma

샌 프란시스코 만의 일몰이 금문교 너머로 펼쳐진다. 우연히 포착된 이중 일몰과 함께 마지막에 아주 드물게 나타나는 녹색 섬광을 보았는가. 위의 타임-랩스 영상을 자세히 보면, 다리 위의 자동차들에 의해 만들어진 따뜻한 공기에 의해 지구로 들어오는 햇빛이 굴절되면서, 태양의 꼭대기에 인상적인 형상을 만들었다. 이 모습은 첫번째 “일몰”이 다리 갑판 아래로 진 직후 사라졌다. 그동안. 배들이 지나가고, 차들이 다리를 건너고, 그리고 구름이 흘러가며 멀리 햇빛을 반사했다. 이 장면은 지구의 요동치는 대기가 오직 고에너지로만 볼 수 있는 햇빛만 지나갈 수 있는 길목을 만들면서, 마지막 장면에서 우리의 모성 위에 녹색 섬광을 만들어내며 끝난다.

Explanation: The setting is San Francisco Bay, the time is sunset, and the bridge is the Golden Gate. What you are about to see is an unexpected double sunset ending with a rare green flash. Watch closely — in the recorded time-lapse sequence, unusually warm air created by bridge traffic refracts sunlight toward the Earth, causing a superior image of the top of the Sun to form. This image will disappear — marking the first “sunset” — only after the main image has dipped below the deck. All the while, boats pass in the foreground, cars pass over the bridge, and clouds reflecting sunlight drift by in the distance. The scene ends with Earth’s turbulent atmosphere itself creating a path that only higher-energy visible sunlight can traverse, making the last glimpse of our home star appear to flash green.

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Animation Credit: NASA‘s Johnson Space Center

이것은 지구인들이 만든 가장 거대하고 환상적인 구조물이다. 수많은 우주선이 우주를 오가며 10년 넘게 건설 중이다. 국제 우주 정거장 (ISS)은 현재 인류가 지구 궤도에서 괜찮게 머무를 수 있게 되었고, 새로운 물질들을 만들고 우주를 이루는모든 것들을 실험하고 인체의 한계 때문에 무중력 공간에서 약물을 제조하는 실험실들이 연결되어 있다. 이번 달, ISS는 인류가 머무른지 15주년을 맞이한다. ISS는 지금껏 15개국의 우주인들이 방문하였으며, NASA (미국), Roscosmos (러시아), CSA (캐나다), JAXA (일본), 그리고 ESA (유럽)과 함께 국제 협력을 이루고 있다. 위의 영상은 1998년부터 2011년까지 ISS가 어떻게 조립되었는지 한 조각 한 조각씩 그 과정을 보여주고 있다. 축구 경기장 크기의 ISS은 가끔씩 천천히 머리 위를 느리게 지나가는 밝은 점으로 누구든지 언젠가 어딘가에서 볼 수 있다.

Explanation: It is the largest and most sophisticated object ever built off the Earth. It has taken numerous spaceflights and over a decade to construct. The International Space Station (ISS) is currently the premiere habitat for humans in Earth orbit, and an amalgamation of sophisticated orbiting laboratories that have examined everything from the formation of new materials and medicines created in microgravity — to the limitations of the human body — to the composition of the universe. This month, the ISS is celebrating 15 years of continuous human habitation. The ISS has been visited by astronauts from 15 countries, so far, and has international partners led by NASA (USA), Roscosmos (Russia), CSA (Canada), JAXA (Japan), and ESA (Europe). The featured animation shows the piece-by-piece construction of the ISS from 1998 to 2011. Spanning the length of a football field, the ISS can be seen as an unusually bright spot drifting slowly overhead by anyone who knows when and where to look.

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Video Credit: NASA, ESA, SOHO

대부분의 혜성은 태양에 아주 가까이 다가가면 살아남지 못한다. 2년 전 이번 달, 혜성 아이손 역시 태양의 코 앞까지 다가왔다. 위의 영상은 NASA의 태양 및 태양 근처 탐사선 (SOHO) 위성으로 그 극적인 장면을 기록한 것이다. 이 엄청난 장면을 많은 지구인들도 지켜봤다. 점점 가까워지면서 밝게 그 모습을 드러내기 시작했지만, 곧 바로 어둡게 사라졌다. 지금은 혜성 C/2012 S1 (ISON)의 살아남은 잔해가 더 이상 없을 것으로 생각된다. 1995년 발사되어 태양 주변을 맴돌고 있는 SOHO는 썬 그레이저라 불리는 혜성들을 추적하고 발견하는 역사적인 장비가 되었다. 두 달 전, SOHO가 발견한 3000번째 혜성으로 그것을 기념하기 위해 SOHO 3000이라는 이름을 붙였는데, 이는 혜성 전체에서 절반에 해당하는 양이다.

Explanation: Most comets don’t survive a close encounter with the Sun. Two years ago this month, though, Comet ISON was thought by some to be big enough to withstand its perilous sungrazing dive. The featured video shows the drama as it was recorded by NASA’s Solar and Heliospheric Observatory (SOHO) satellite. As many Earthlings watched in fascination, a bright area did emerge from closest approach, but it soon faded and dispersed. It is now assumed that no large fragments of Comet C/2012 S1 (ISON) survived. Besides the comet, the active Sun is seen to eject puffs of plasma known as coronal mass ejections. Launched in 1995, sun-orbiting SOHO has become a historic device in the discovery and tracking of comets known as sungrazers. Two months ago, a comet designated SOHO 3000 was named in honor of the record 3000th comet that was discovered on SOHO images, a total that amounts to about half of all known comets.

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