우주는 인류가 기술을 발전시킬 때마다 매번 새로운 질문과 신비를 던져준다. 미국 항공우주국(NASA) 고다드 우주비행센터가 조명한 세 가지 천문학적 현상 역시 우리가 우주에 대해 아직 배워야 할 것이 얼마나 많은지 보여주는 대표적인 사례이다.

첫 번째는 토성 북극에 존재하는 정육각형 모양의 제트류이다. 수십 년 전 보이저 탐사선에 의해 처음 포착된 이 육각형 구조는 오랫동안 과학자들의 고개를 갸우뚱하게 만든 미스터리였다. 지구에서 나타나는 제트류는 불규칙하게 요동치며 곡선을 그리는 반면, 토성 북극의 제트류는 마치 정교하게 만든 왕관처럼 완벽한 기하학적 육각형 형태를 고스란히 유지하고 있기 때문이다. 대기 현상이라고 보기 힘들 만큼 규칙적인 이 형태는 지금도 외계 행성 대기학 연구의 중요한 화두로 남아 있다.

두 번째는 제임스 웹 우주망원경이 관측한 데이터에서 발견된 ‘작은 붉은 점들(Little Red Dots)’이다. 이 밀집된 형태의 천체들은 빅뱅이 일어난 지 불과 6억 년 정도 지난 초기 우주 시점에 등장했다가, 약 10억 년이 지난 후 점차 줄어든 것으로 확인된다. 과학자들은 이 어둡고 붉게 빛나는 작은 점들이 혹시 초대질량 블랙홀의 한 형태는 아닐지 주목하고 있다. 만약 이것이 초기 우주의 거대 블랙홀이라면, 우주 형성 초기 단계에 관한 기존의 학설을 크게 바꿀 수도 있는 중요한 열쇠가 된다.

마지막으로, 우주에는 어떠한 별(항성)에도 속하지 않은 채 홀로 떠도는 ‘나홀로 행성(Rogue Planets)’들이 존재한다. 보통의 외계 행성들은 태양계의 행성들처럼 중심이 되는 별의 중력에 얽매여 그 주변을 궤도 운행하지만, 이 떠돌이 행성들은 자신만의 항성계 없이 광활하고 어두운 우주 공간을 자유롭게 방랑한다. NASA는 향후 가동될 로만 우주망원경을 통해 이러한 떠돌이 행성을 수백 개 이상 추가로 발견하고, 이들이 왜 중심 별을 잃고 떠돌게 되었는지 그 물리적 원인을 밝혀낼 수 있을 것으로 기대하고 있다.

이처럼 토성의 독특한 대기 구조부터 초기 우주의 비밀을 품은 블랙홀 후보, 그리고 고독하게 우주를 누비는 행성에 이르기까지, 인류는 첨단 망원경과 탐사선을 통해 우주가 숨겨둔 깊은 수수께끼를 하나씩 파헤쳐 가고 있다.