공기를 압축시키면? 달이 깨진다고?

태양계 행성들이 그리는 우주 지도 - 초등과학 09 우주 ㅣ 북멘토 주제학습 9
송호장.신명경 지음, 심정아 그림 / 북멘토(도서출판) / 2008년 9월

태양계 행성들이 그리는 우주지도

지구의 탄생이라든지, 태양계 생성과 성장, 소멸과 같은 거시 세계나 바이러스나 박테리아 같은 미시 세계를 알려주는 책을 읽다보면 일상의 고민들을 잊고 빠져 들어가게 된다.

나는 여기 이렇게 일상의 사소한 고민들 속에서 아등바등 거리면 생활하고 있는데 태양은 그런 내 생각과는 상관없이 아주 먼 거리에서 인력을 작용하고 빛을 보내 내가 생존하기에 적당한 기온을 유지하고 있다. 그런 내가 얼마나 작은 존재인가하면 우주 우리로서는 측정 하기 어려울 정도로 광대하고 그 광대한 우주에는 많은 은하가 있고 그 은하 중 태양계가 속하는 은하를 우리 은하라고 한다. 태양은 우리은하로 알려진 원반 모양의 모임에서 가장자리에 있는 작은 별이다. 지구는 태양이라는 별을 도는 행성이고 나는 지구라는 행성 중에서도 아시아 대륙의 한 귀퉁이에 작은 혹처럼 생긴 대한민국에 살고 있는 사람으로 내가 가본 곳 중에 가장 먼 곳은 제주도이다.

아직 대한민국 땅도 벗나 보지 못한 내가 그 넓은 우주에 관한 이야기를 들을 수 있다니 놀랍다. 인간이 일구어낸 과학의 힘이 경이롭다는 생각이 든다.

<태양계 행성들이 그리는 우주지도>가 특별히 좋았던 것은 태양 주위를 도는 여덟 개의 행성과 혜성, 소행성, 위성, 유성과 운성들의 크기와 질량, 성분, 기온 따위에 대해 아주 쉬운 말로 풀이해 주고 있다는 것이다.

이 책을 읽다가 몇 가지 궁금증이 생겨서 아들에게 물었다.

그 중 하나는 온도가 아니라 압력을 변화시켜 높은 압력을 가하면 온도가 낮아지지 않아도 고체 상태가 된다는 거였다. 수소기체는 보통 온도에서 기체 상태로 존재하는데, 냉각시켜 영하 230℃ 정도에 이르면 액체 상태가 되고 259℃ 정도가 되면 고체 상태가 된다고 한다. 그런데 목성은 질량이 지구의 320배나 되기 때문에 목성 중심의 압력은 크기 때문에 중심부에는 수소가 압축되어 금속 상채로 되어 있다는 것이다. 그렇다면 공기를 냉각시키거나 압력을 가면 어떤 상태가 될지 궁금했다. 아들에게 물었더니, 아산화탄소를 압축시킨 것이 드라이아이스라고 한다. ‘공기를 압축 시키면 얼음이 되는데 이론적인 온도와 실제 고체가 되는 온도에는 차이가 있다’고 한다. 아들은 뭔가 알고는 있는 것 같은데, 너무 어렵게 설명해서 이해가 잘 되지 않았다.

다른 하나는 행성의 고리에 관한 것이었다. 목성, 토성, 천왕성 해왕성은 아름다운 고리를 가지고 있다. 이런 고리는 행성의 주위를 도는 고체로 된 위성이 타원형이 찌그러지다가 깨져서 생긴 것이라고 한다. 이것은 질량이 다른 두 천체(행성과 위성)이 어느 한계 이상을 가까워지면 질량이 작은 천체가 아주 많이 찌그러져서 벌어진 결과라는 것이다. 그렇다면 고체로 달도 같은 현상이 일어날 수 있다는 것이다. 만약, 달이 깨져 지구에 고리가 생긴다면 어떻게 될지 아들에게 물었다. 고리가 생기는 부분에 햇빛을 받을 수 없으니까 극지방처럼 되겠지. 그럼 지구 전체 기후도 달라지고. 해가 뜨고 달이 뜨는 걸 불변의 진리라고 생각했는데, 다른 행성들에 대해 알고 나니 달이 깨질 수도 있고 서쪽에서 해가 뜰 수도 있다는 걸 예상하고 상상하게 되었다.

아들은 이제 나보다 과학적인 지식을 더 많이 알고 있어 책을 읽으면서 생기는 궁금증이 있으면 아들에게 묻는다. 예전에 내가 아들에게 알려주었듯이 아들은 나에게 친절히 설명해주고 뿌듯해 한다. 그러면 나는 아들에게 엄마는 네가 엄마가 궁금해 하는 과학현상을 다 설명해 줄 수 있으면 좋겠어. 엄마는 궁금한 게 너무 많거든 한다. 이것은 실제 심정이기도 하지만 나름 전락이기도 하다. 사춘기에 들어선 아들이 가끔 왜 열심히 해야 하는지 모르겠다고 한다. 그런 아들에게 배운 지식을 써 먹는 기회를 주고 싶다. 그리고 자신이 갖고 있는 앎에 대해 자부심을 갖게 하고 싶다.

그래야 이 광활한 우주와 마주쳤을 때, 너무도 보잘 것 없는 ‘나’라는 존재가 열심히 살아가야하는 의미를 찾을 수 있을 것 같기 때문이다.