무섭지만 재밌어서 밤새 읽는 천문학 이야기

무섭지만 재밌어서 밤새 읽는 천문학 이야기 ㅣ 재밌어서 밤새 읽는 시리즈
아가타 히데히코 지음, 박재영 옮김, 이광식 감수 / 더숲 / 2022년 10월

무섭지만 재밌어서 밤새 읽는 천문학 이야기

이 책 시작을 우주는 무섭다고 했지만, 하나도 안 무서웠다.

왜냐면 그 무서운 것들이 하나도 실감 나는 것들이 아니었기 때문이다. 더 간단히 말하면 남의 일이기에 그렇다.

이런 것들 말이다.

쏟아지는 운석들,

혜성이 지구와 충돌한다면?

내가 걷고 있는데 하늘에서 우주 쓰레기가 쏟아진다면?

그런 위험성이 있긴 하겠지만, 구체적으로 와 닿지 않아, 무섭지 않았다.

그런 것 말고 이런 게 궁금하긴 했었다.

외계인이 지구를 침공해 올 수 있을까?

태양은 언제까지 빛날 것인가?

전자는 공상과학 영화를 많이 본 탓에 그런 기우를 해 본적이 있었고, 후자 태양 건은 어디선가 태양이 수명이 있다는 얘기를 들은 적이 있어서 그런 것들이 궁금했었다.

이 책에서 그러한 무서운 것들, 궁금한 것에 대한 답을 얻었다.

첫 번째, 외계인이 지구를 침공해 올 수 있을까?

저자는 이런 질문에 답한다. ‘아니오.’

그 이유는 무엇일까?

일단 태양계 안에 지적 생명체가 존재하지 않는다는 사실은 실제로 탐사기를 보내서 조사한 결과 밝혀졌다. 하지만 화성이나 목성과 토성의 위성들 중에는 박테리아와 같은 단순 구조의 생명체가 존재할 가능성은 부정할 수 없다. (123쪽)

일단 태양계 안에서는 외계인이 존재하지 않으니, 태양계 안에서는 그럴 위험이 없다,

그러면 이제 태양계 밖이 문제다. 태양계 밖에 혹시 외계인이 존재해서 지구를 공격해 올지도 모른다. 그럴 가능성은 얼마나 될까?

현재 태양계에 가장 가까운 위치에 있는 항성은 센타우루스 자리 알파 C, 또는 프록시마라고 불리는 적색 왜성이다. 프록시마까지에서 지구까지의 거리는 4.2 광년이다. 오는 데 몇 만년이나 걸리는 거리이다.

거기에 애초에 생명체가 탄생할지 의문이지만, 그런 현실을 무시하고 지구인 수준이거나 그 수준 이상의 능력을 가진 외계인이 있다고 치자. 그들은 지구를 공격할 수 있을까?

공격해 올 수 없는데,

그 이유는 4.2 광년이라는 거리는 살아있는 생물체에게는 너무나도 먼 거리이기 때문이다. (125쪽)

거기에 사는 외계인이 과학이 발달했다 하더라도 살아있는 생물에게는 수명이 있다. 또 생물인 이상 크기에도 한계가 있어 수만 년이나 수명을 지닌 지적 생명체의 존재는 현실성이 없다. (127쪽)

그러니 외계인이 침공해 온다는 것은 공상과학영화에서나 가능한 일이다.

두 번째, 태양은 언제까지 빛날 것인가?

답은 영원하지는 않다, 이다.

태양의 나이는 지금 46억 살이다. 태양의 수명은 약 100억 살이므로 인간으로 치면 40대다. 항성의 수명은 무게에 따라 정해지며 가벼운 항성일수록 오래 산다. 태양은 오래 사는 항성 중 하나다. (131쪽)

그럼 태양은 100억 살이 되면 어떻게 될까?

태양이 100억 살이 되도록 계속해서 똑같은 밝기로 안정을 유지할 것이라는 확증은 없다.

태양이 약 50억 년 후 적색 거성이 될 무렵에는 그에 따라 불규칙한 변광을 반복해서 방사가 불안정한 항성이 된다. 그 무렵 거성이 된 태양이 강력한 에너지를 발산하면 지구의 표면 온도가 상승하고 태양 방사가 불안정한 탓에 지구는 생명체가 존재할 수 없는 상태의 행성이 될 것이다.

노후의 불안정한 태양의 경우 그 표면에서 폭발 현상도 자주 일어나 현재의 안정적인 환경은 옛이야기가 된다. 그렇게 되면 불안정한 태양 방사뿐만 아니라 지구상의 생명체에게 가장 위협적인 일이 일어난다. 

그것은 바로 금성의 궤도 부근까지 부풀어 오른 태양과의 중력 균형을 유지하기 위해 지구는 현재보다 태양으로부터 점점 더 멀리 이동하게 될 것이라는 이야기다. 이렇게 되면 지구의 평균 기온이 영하로 떨어져서 지금처럼 충분한 태양 에너지를 얻지 못하게 된다. 

그 결과 지구는 지금과는 전혀 다른 세계, 지표면에서는 바다가 없이 바싹 말라버려 지구 내부의 냉각화로 외핵이 액체에서 고체로 변화한다. 또 이 때문에 발전기 기구가 손상되어 지구 자기권의 대기 방어막이 사라진다. 결국 지금의 화성처럼 차갑고 얇은 대기와 자기장이 없는 죽음의 행성이 될 것이다. (134쪽)

물론 이런 이야기가 현실로 되는 시기는 태양이 50억년이 넘어야 한다. 지금부터 4억년 후의 일이다. 그러니 당장 내일, 아니 몇 십면 동안은 태양이 문제가 될 리 없다, 내일은 내일의 태양이 분명히 떠오른다.

참, 다행한 일이다.

여러 가지 개념과 정의

태양의 흑점

표면 자기장의 영향으로 태양 중심에서의 에너지 흐름이 차단되어 그 영역만 주변보다 온도가 낮아진 장소다. (35쪽)

왜 화성(Mars)은 ‘전쟁의 신’ 마스라는 이름을 얻었을까?

2년 2개월마다 기분 나쁘게 빛나는 붉은 행성이 분명히 전쟁과 유혈을 연상했기 때문일 것이다. (54쪽) 

화성이 붉게 보이는 이유는 그 표면이 쇠에 생기는 녹, 즉 산화철을 포함하는 모래로 뒤덮여 있기 때문이다. (57쪽)

해비터블 존 (Habitable Zone)

해비터블은 생명체가 살 수 있다는 의미로, 항성과의 거리가 적당하고 그 표면에 물이 액체 상태로 존재하는 영역을 천문학자들은 해비터블 존이라 부른다. (120쪽)

다시, 이 책은?

사람들은 모르는 것을 만나면 불안해진다. 우주에 관해서도 마찬가지다.

그런 불안하게 여겨지는 우주에 대하여, 이 책은 불안해 하지 않도록 우주 전체의 구조나 구성요소와 우리가 사는 지구와의 관계를 명확하게 이해할 수 있도록 하고 있다.

이 책 『무섭지만 재밌어서 밤새 읽는 천문학 이야기』란 제목에 ‘무섭지만’이란 말이 들어가 있는 이유는 그런 무서움을 없애 주기 위함이다. 그래서 그 무서움을 없애면? 우리가 살아가고 있는 지구와 우주의 모습이 확연하게 다르게, 질서정연한 움직임이 아름다워  보이기 시작할 것이다.