유레카 3 - 서른네번째 이야기
(화성이 인류의 새로운 고향이 될지는 지켜볼 일이다)
2부. 생명
12장. 지구의 형제들 1-3
* 이 글은 <유레카3>의 34번째 글입니다. 우주와 생명에 대한 철학적 진실을 탐구하고, 그를 바탕으로 새로운 삶의 방식을 제시하고자 합니다. 1부 우주, 2부 생명, 3부 길로 구성되어 있으며, 26장 73편의 이야기로 나뉘어져 있습니다. 이 글을 접하시는 모든 분들이 제가 깨달은 것을 함께 깨달아, 지성의 즐거움을 함께 만끽하며, 인류와 생명의 진보와 진화의 길을 함께 걸어가게 되기를 기대합니다.
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85. 화성(火星)
밤하늘에서 가장 붉게 빛나는 별이 낮에 태양이 지나는 길인 황도(黃道) 근처에서 반짝이는 것이 보인다면 화성일 확률이 높다. 태양의 행성들은 거의 한 평면에서 태양을 공전하므로 공통적으로 황도를 따라 움직인다. 화성의 크기는 지구의 반보다 조금 크고 태양을 타원형으로 공전하여 지구와 15-17년 마다 급격히 근접하는데 화성 탐사선은 이때 보내는 것이 적격이다.
화성을 직접 탐사하기 위해 인류는 여러개의 탐사 로봇을 화성에 보냈는데 지금도 '호기심'이라는 뜻을 가진 자동차만한 큐리오시티(curiosity)가 열심히 화성을 돌아다니며 지구에 화성의 정보를 보내고 있다. 화성이 붉은색을 띄는 것은 표면이 산화철 먼지로 덮여있기 때문이다.
(큐리오시티와 황량한 화성의 모습)
화성은 지구처럼 지각이 나뉘어져 있지 않아 모든 용암이 오직 한곳으로만 분출되는데 그로인해 만들어진 화산이 태양계에서 가장 높은 산인 올림푸스 화산(Olympus Mons)이다. 높이는 약27Km로 지구에서 제일 높은 에베레스트 산을 3개 쌓아야 비슷한 높이이고 넓이는 한반도만하다. 역시 태양계에서 가장 큰 계곡인 매리너스 협곡은 화성의 적도 부근을 동서로 가로지르며 길이 4,000km, 폭 100km이다. 깊이는 7km에 이른다. 지구의 가장 큰 협곡인 그랜드 캐년이 800Km 길이에 30Km의 폭, 1.8Km의 깊이와 비교하면 그 크기를 짐작 할 수 있다. 학자들은 이 협곡을 화성 대재앙의 흔적으로 그 재앙 때문에 대기와 물들이 증발했다고 보고 있다. 화성은 비록 작지만 태양계의 1등을 두 가지나 보유한 이관왕이다.
(구글 지도에도 설명되는 화성. 위의 흰부분이 화성 북극의 얼음지대이다)
큐리오시티가 보낸 정보에 따르면 화성은 지금은 물이 없지만 과거엔 물이 흘렀다는 증거가 되는 사진을 찍어 보냈다. 지금은 확실하진 않지만 과거에는 생명체가 있었을 것으로 추측되는 이유이다.
화성에 과거에 물이 많이 흘렀던 흔적이 있는데 지금은 왜 남극과 북극의 얼음이외에는 없을 까하는 의문이 든다. 과학자들은 아마도 화성의 소행성 충돌과 관계가 있지 않을까 하는 생각을 하고 있다.
(화성사진을 고도에 따라 채색을 하였다. 붉을수록 높은지형, 푸를수록 낮은 지형이다. 아랫쪽 짙은 푸른색이 헬라스 분지이고, 윗쪽 전체적으로 파란면이 보레알리스 분지이다. 보레알리스 분지의 오른쪽 붉은 점 같은 곳이 화산 활동으로 분출된 올림푸스 화산이고, 매리너스 협곡은 이 그림의 반대면에 있다.)
화성에는 남쪽과 북쪽에 커다란 분지가 있는데 참조 그림의 아래쪽 있는 파란색 분화구가 헬라스 분지이다. 직경은 약 2300Km이고, 깊이는 약 7Km에 달한다. 자료에 따라서는 조금 차이가 나는 자료도 있다. 수십억년 전에 소행성이 부딪친 흔적이라고도 하고, 소행성 충돌이 비교적 최근이었다고 주장하는 분들도 있다. 북쪽에 있는 것은 이보다 훨씬 더 큰 보레알리스 분지이다. 그림을 보시면 북쪽에 나타나는 푸른 부분 전체를 말한다. 화성 전체의 약 1/4일 차지하는 면적으로 직경 약 1만 Km에 깊이는 약 4Km라고 한다. 이 분지에 대해서는 2가지 추측이 있는데 오래전 직경 1900Km에 달하는 명왕성만한 소행성이 대충돌을 일으킨 결과라고도 하고, 남쪽 헬라스 분지의 대충돌 때 그 충격으로 반대쪽 지각이 들려 일어나 우주로 날아간 흔적이라는 이론도 있다. 그리고 그 추정 시기도 각기 다 다른데, 비교적 최근이라고 주장하는 쪽은 보레알리스 분지의 현무암층이 달과 같이 자잘한 운석 충돌 흔적이 없다는 이유를 들고 있다. 그리고 한 발 더 나아가서 이 충돌로 인하여 높이 27Km에 달하는 올림푸스 화산도 생기도, 어마무시한 메리너 협곡도 생기고, 화성에 그 많던 물과 공기가 우주로 튕겨져 나가고 혹시 존재했을 지도 모를 화성 생물이 멸종했다고 생각한다. (한겨레 2014년 10월 18일 기사 참조)
(보레알리스 분지의 표면. 용암이 흘렀던 현무암 지형으로 비교적 매끈하다. 이러 이유로 비교적 최근에 이 지형이 형성되었고, 화성의 물과 대기가 사라지고, 화성생명체의 멸종과 관계가 있지 않을까 하는 추측이 있다.)
아무튼 화성은 지구의 인류에게는 매력적인 형제별이다. 인류는 이 화성을 제대로 알기 위해 끊임없이 탐사선을 보내고 있다. 그 중 하나가 6억 7천만 달러를 들여 화성의 대기를 탐사할 화성 탐사선 ‘메이븐’이다. ‘메이븐’은 2013년에 발사되어 10개월을 날아가 2014년 9월 21일 화성 괘도에 진입하여 2015년부터 본격적인 활동을 시작한다고 한다.
더 중요한 것은 어쩌면 인류와 지구생명체는 머지않은 미래에 화성으로 옮겨 살지도 모른다는 것이다. 화성은 자전축이 25도 기울어 있어 지구처럼 4계절의 변화가 있고, 화성의 북극과 남극에는 얼음 지대로 덮여있으며, 대기의 대부분은 희박하지만 이산화탄소로 이루어져 있다. 황량한 화석의 사막에서 모래 폭풍을 만난다면 그것은 이산화탄소 폭풍이다. 광합성을 하는 식물만 있다면 이산화탄소에서 얼마든지 산소를 만들어 낼 수도 있다. 지금은 화성의 온도가 영하 140도에서 영상20도의 간격이지만 태양이 점점 커지면서 온도도 더 높아지므로 지구는 점점 더 뜨거워지고 화성은 점점 따듯해지게 된다.
(큐리오시티가 보낸 사진. 예전 화성에는 물이 흘러 침식작용으로 자갈이 만들어졌음을 알 수 있다)
벌써 네덜란드 벤처기업 `마스 원(Mars One)`은 화성 이주 프로젝트를 만들어 세계 각국의 20만 명 이상의 참가 희망자 중 140개국 1058명을 이주 훈련 대상자로 선정해 2023년 화성 이주를 목표로 훈련하고 있다고 한다. 물론 지구로 다시 돌아올 수는 없다. 화성이 인류의 새로운 고향이 될지는 지켜볼 일이다.
86. 소행성대
18세기 독일의 학자 티티우스와 보데는 태양과 행성과의 거리에서 묘한 규칙성을 발견한다. 태양과 지구의 거리를 1로 보면 0.4(수성) - 0.7(금성) - 1.0(지구) - 1.6(화성)... 이 수열을 보여주는 공식은 0.4 + 0.3 X 2ⁿ으로 정리되어 "티티우스-보데 법칙(Titius-Bode law)"으로 알려진다. 이 수열은 지구와 태양과의 거리를 1로 정한 AU(천문단위)와도 부합된다.
이 공식대로라면 1.6 다음에는 2.8과 5.2 - 10.0 - 19.6.. 등이 오게 된다. 5.2와 10.0에 해당되는 수치는 태양과 목성 및 토성과의 거리 비율과 거의 일치하며, 이 공식이 공개된 지 얼마 안 되어 발견한 천왕성조차 거리 비율이 19.6에 해당하는 수열에 접근한다는 게 밝혀지면서, 천문학자들은 해당 사항이 없는 2.8에 주목하고 이 수치에 해당하는 화성과 목성 사이의 우주 공간에 "미지의 천체"가 존재하리라는 가설을 세우게 된다.
(흰 점으로 이루어진 부분이 주 소행성 대이고, 목성 괘도와 함께 태양을 공전하는 소행성들도 있다)
마침내 1801년 1월 1일 세레스의 발견을 시작으로 하나의 위성이 아니라 수백만 개의 작은 소행성이 높이 1억km, 가로 너비 2억 km에 걸쳐 도넛 모양으로 생긴 거대한 소행성벨트가 존재함을 알게 되었다.
수백만 개가 되지만 벨트구역이 워낙 넓어 우주 영화에서 보듯이 돌무더기들이 우주선을 마구 덮치는 일은 있을 수 없다. 소행성 하나하나는 최소 수 Km에서 수백, 수천Km 떨어져 있기 때문이다. 우주에서 이 정도 떨어져 있는 것은 아주 가까이 있는 것이다. 이 소행성들은 목성과 태양의 중력 영향으로 가끔 충돌하여 깨지거나 궤도를 바꿀 수도 있는데, 6,500만 년 전 지구를 덮쳐 공룡을 멸종시킨 지름 10Km의 소행성도 이곳에서 왔거나 혜성의 일종이었을 것으로 추정된다.
이들이 뭉쳐 행성을 만들지 못하고 소행성으로 남아 있는 이유는 행성 중 가장 큰 목성의 중력 영향 때문에 서로 뭉칠 수 없었다는 설과 서로 잘 접착하는 성분이 적어서 그렇다는 이론이 있다.
아무튼 1801년 1호 소행성인 세레스를 시작으로 2013년 1월 30일 기준 35만3926개의 소행성에 공식적으로 이름이나 숫자가 부여되었는데, 처음에 발견된 한반도 크기의 세레스가 지름 약 1,000Km로 가장 크다. 이 정도 크기이면 왜행성으로 분류된다. 소행성은 처음에는 그리스로마의 여신들의 이름이 붙여졌지만 나중에는 하도 많이 발견되어서 발견번호가 부여되고 발견자가 원하는 이름을 붙일 수 있게 되었는데 한글 이름도 제법 많다. 얼마 전 인기리에 방송되었던 '별에서 온 그대' 마지막 편에서도 여자 주인공의 동생이 소행성을 발견해 3년 후 남자 주인공의 이름을 소행성에 붙여주는 장면이 있었다.
한국어로 된 소행성의 이름도 많이 있는데, 한국 사람이 발견한 소행성뿐 아니라 일본 사람이 발견해 한글 이름을 붙여준 것도 있다. 앞의 번호는 발견순서의 고유번호이다.
한국 사람이 발견한 소행성은 23880 통일, 34666 보현산(천문대 소재지), 63145 최무선, 63156 이천(조선 초 무신, 과학자), 68719 장영실, 72021 이순지(조선 초 천문학자), 72059 허준, 94400 홍대용(조선말 실학자), 95016 김정호(조선말 지리학자), 99503 이원철(현대 천문학자), 106817 유방택 (조선 초 천문학자)등이 있다.
일본인이 발견해서 한국어 이름을 붙인 소행성으로는 4963 관륵(백제 천문학자 - 발견자 후루카와 기이치로), 4976 조경철(현대 천문학자), 6210 현섭(전직 외교관), 7365 세종 (발견자 와타나베 가즈오), 8895 나(천문학자 나일성), 9871 전(전상운 전 성심여대 총장), 12252 광주(광주광역시) 등이 있다. 일본 천문학자 중에는 한국을 사랑하는 사람도 더러는 있는 모양이다.
나도 성능 좋은 망원경을 구입해 소행성 하나 발견하고 내 이름을 넣는 것도 폼 나는 일인 것 같다. 나는 금방 없어지겠지만 내 이름의 소행성은 아주 오래도록 존재할 것이기 때문이다. 무덤의 묘비로 기억되기보다 하늘에 천체로 기억되는 일 생각만으로도 신나는 일이다.
원문 ; 2014년 3월 6일
1차 수정 ; 2014년 5월 20일
2차 수정 ; 2014년 10월 29일
