태양...

태양은 생명의 원동력이다.
태양에 의존하는 지구의 운명은 영원히 태양에 달려있다

그러나, 미래의 태양은 변할 것이다.
이제까지의 자비로은 빛은 어느날
오랫동안 자신이 돌봐 온 지구에게 적대적으로 변할 것이다.

1. 행성 지구

달...  그곳에서 바라본 지구

푸른 대양, 하얀 눈과 구름.. 다채롭고 입체적으로 보이는 파란 별 지구...

무언가 알 수 없는 목적을 가지고
검은공간을 아름다운 모습으로 숙연하게 움직여간다
우리는 아름다운 그별의 모든것을 이해하지 못해도
하나의 행성으로 느낄 수 있고 볼 수 있게 된다

지구가 움직여가는 모습은 경이로운 광경이고
매우 친근한 그 움직임은 정서적으로 그동안 못느낀 감성을 일깨운다

그리고, 달과 가까워질수록 지구의 모습은 아주 빠르게 작아진다

그래서 어느 순간 인류의 존재를 느낄 수 없게 되고
엄지손가락보다 작은 그곳은 우리가 누구였는지 실감하는 것을 잊게한다

달 탐사 이후 한동안은 어떤 유인, 무인 우주선도
더 멀리 나아가 우리가 사는 별의 세계를 관찰하지 않았다
온통 회색 명암 뿐인 무미건조한 세계
달에 발을 디딘 마지막 인간은 Gene Cernan 아폴로 17호 선장이었고
그후로 35년간 바깥 천체를 방문한 자는 아무도 없었다

그리고, 마침내 보이저Voyager 무인 우주선들이 1977년 부터 발사되었다
지금 그들은 우리 행성간의 공간을 넘어 태양계 가장자리까지 갔다
보이저는 그 여정에서 많은 행성들의 사진을 자세히 담아서 보내왔다

하지만, 아직 찍어야 할 사진이 한 장 더 남았는데,
그것은 이 탐사선 일생중 역사적인 여정의 마지막 선물이 되었다

Voyager계획에 참여한 과학자 칼 세이건Carl Sagan은 오랫동안
이 우주선을 이렇게 움직여 보자고 건의했다

보이저는 이제 어느 우주선도 가 본 적 없는 먼곳으로 가있고
태양계 내의 모든 행성피사체와 충분한 거리에 있으니
보이저가 자세를 돌려 태양계에 속한 모든 행성의 사진을 찍을 수 있다면
정말 황홀한 이미지가 될 것이라고 생각했다

하지만, 강력한 태양광풍에 우주선 손상의 위험부담이 문제가 되었다
동료인 Carolyn Porco의 제안도 같은 반응을 얻었다

대다수가 비과학적인 부분 ... 단지 심미적인 탐구에 모험을 걸기에는
과학적으로 정당화할 수 없는 필요없는 짓이라고 만류했다
사실 과학적인 의미는 없었다

다만 그렇게 먼곳에서 보이는 행성은 바늘구멍처럼 보일 뿐이었다.

단지 화면상 점하나 pixels일 뿐 볼 수는 없었다

그러나, 보이저의 본래 모든 계획된 임무가 끝나자 더 이상 잃을 게 없어졌다
그리고, 1990년 2월 14일 지구를 떠난 지 13년 뒤에
보이저는 카메라를 돌려 이제는 그가 지나쳐온 행성들을 돌아보았다
당시 우주선과 지구의 거리는 37억마일(=59억km, 현재=132억km)떨어져 있었다

매 신호가 지구에 도착하는 데에만 약 다섯시간 반이 걸렸다.
태양계 전체를 한 화면에 담을 수는 없었고 사진들을 조합한 길이는 6미터나 되었다
대다수 행성들은 가까스로 알아볼 수 있었다

화성과 명왕성은 너무 작아서 구별되지 못했고, 수성은 태양빛에 가려져버렸다.

사진 작업자가 광택있는 인쇄물 사진의 먼지를 치우려고 쓸어냈다
그랬는데,  떨어지지 않는 그 먼지얼룩 중 하나가 알고보니 지구였다
그렇게 조그마하고 대단히 아름답거나 멋진 이미지도 아니었지만,
중요한 점은 그것이 아니라는 것을 곧 알게 되었다

이제 행성들의 초상화를 찍었다
dot보다 큰 것 같지만 사실 pixel보다 작다
보이져가 보내온 칼라사진에서 한 점이 아주 약간 푸른것을 볼 수 있는데
바로 이게 우리가 살아가는 곳이었다
이 푸른 점bue dot 위... 모든 지구의 모습은 그것 뿐이었다

달에 서서 지구를 바라보며 이야기 한다.
인류로서, 저곳이 인류가 살고 있는 곳이라 말한다

태양계 끝으로 나간다고 생각해보자
그리고 보이저가 본 것을 본다면... 우리는 이제서야 그것을 본것이다

우리는 태양계를 이해하게 되었고 태양계의 역사를 이해하게 되었고
행성들이 어떻게 구성되었는지 탄생의 비밀을 알게 되었다
우리는 이 증거조각들을 모아 현재의 태양계가 형성된 과정을 알기 시작했다

Voyager계획으로 우리는 태양계에 관해 전례없이 넓은 시야를 갖게 되었다
보이져는 인류에게 태양계를 가장 많이 알게해준 지대한 공헌을 했다

2. 행성들의 일생 --- 10억년쯤 후의 태양계

그러나, 보이저가 보여준 사진들은 시간의 한 단면
즉 행성의 긴 일생에 있어 극히 짧은 스냅사진snapshot에 불과했다

모든 행성은 저마다 시시각각 다르게 변화하며 별의 일생을 살다가 생애를 마친다

그 점에 대하여 한가지 확신하는 변화는 토성에 관한 것이다
앞으로 1억년 안에 토성의 테는 사라지게 된다
토성의 테는 유성과 끝없이 충돌하면서 조금씩 아주 조금씩 닳아 없어질 것이다
테를 구성하는 물질들은 토성을 공전하거나 나선을 그리며 추락해 토성에 흡수된다

우리가 지각할 수 없는 긴시간 이겠지만 태양계 전체는 완전히 재구성 될 것이다

10억년 후에 다시 태어나게 되면 ...

인류는 해왕성의 달 트리톤Triton의 공전궤도가
점점 해왕성쪽으로 나선을 그리며 들어가게 되는 모습을 볼 수 있다
점차 접근하다가 마침내 트리톤은 쪼개질 것이다
트리톤이 파괴된 결과 토성보다 훨씬 대단한 장관을 보게 되는데..
해왕성 가까이에 위성군이 만들어질 것이다

그래서, 만약 그것들을 다 모아서 일시에 분쇄하면
부숴진 물질들은 퍼져서 마치 토성의 테를 방불케하는 링을 형성할 것이다

토성의 테를 잃는 대신 우리는 그 뒤에 해왕성의 또다른 아름다운 테를 갖게된다
별로 나쁜 교환은 아닌 것 같아 보인다...

행성들이 어떻게 변하던 간에 가장 중요한 핵심질문
태양계의 심장 즉, 태양은 어떻게 될 것인가

태양의 운명은 여전히 우리 운명을 결정할 것인가?
그렇다면 태양은 어떻게 바뀔 것인가?

그 해답은 아폴로 우주인들이 수집한 월석에 있다

우리는 우주선에 월석을 좀 실어왔다

수십억년간 꾸준히 태양이 방출한 태양풍 입자소나기를 받은 결과 달은 태양의 다이어리가 되었다
월석은 스펀지처럼 조용히 그 입자들을 흡수해
결과적으로 태양 활동을 쉬지않고 기록해 온 천연다이어리 인 셈이었다

아폴로 비행사들은 달의 먼지 아래에 파뭍힌 돌을 채취해서 귀환했다
월석은 긴 시간동안 태양이 방출한 에너지강도가 어떻게 변해왔는지를 보여준다

분석결과 태양은 지금보다 과거에 훨씬 활동적이었다
태양은 나이를 먹고 있었으며, 우리 역시, 그 과정의 일부였다

행성과 태양, 태양계의 한 가족으로 생각하면 먼 미래에는 어떻게 될것인지..

시간에 따른 변화 이것은 준엄한 자연법칙의 냉정한 과정이다

우린 지구가 영원할거라고 착각하는 경향이 있다

영원한 바다("The eternal sea") 라고 부르기도 한다
그러나, 우리가 행성들을 보기 시작하면 그들이 영원한 존재가 아님을 실감하게 된다
어떻게 보면 지구는 벌써 예정된 수명의 절반을 살았다
우리는 중년기 행성에 살고 있는 것이다
지구가 중년기 행성인 이유는 바로 태양이 중년기이기 때문이다

그리고 태양은 나이들수록 인류에게 적대적으로 되기 시작한다
태양은 생성된 뒤로 매 10억년마다 10%씩 뜨거워지고 있다
10억년 쯤 지나면 더 뜨거워져서 지구에서 생명체는 사라지기 시작할 것이다
이산화탄소 농도가 너무 낮아져 동식물이 살기 힘들어질 것이다
지구에서 인류에게 주어진 시간은 이렇게 제한되어 있다

10억년 후의 태양계에 다시 태어나다...

그 때에도 태양계는 여전히 액체상태의 물이 있고, 헤엄칠 만(灣)이 있는 행성이 있어
지구는 10억년 뒤에도 여전히 식물들이 살 만 한 곳일 것이다
그러나 20억년, 혹은 30억년이 지나면 지구는 찜통이 되기 시작할 것이다
바다가 데워지고 증발해서 금성처럼 대책없는 찜통 온실이 되는 것이다

두꺼운 대기가 열을 붙잡고 놔주질 않고
태양은 더욱 밝아지면서 지표의 수분은 마침내 완전히 증발해
지구는 점점 더 살기 힘든 곳으로 바뀌어
미래 어느 시점에서 지구에서 더는 살 수 없게 될 것이다

그러므로, 우리는 살만 한 다른 장소를 찾아야 한다
 

'

3...2...1. 점화, 이륙!

NASA의 화성 기후 관측위성 Mars Climate orbiter이
이제 저 붉은 행성의 미스테리를 푸는 탐험을 이어간다

이제 우리는 뜨거워진 지구를 이주하여 새로운 삶터를 찾아야 한다

우리는 화성 생명체를 상상했지만 아직 아무것도 발견하지 못했다

그런데 더 큰 의문은 화성에는 생명체에게 필요한 모든 것이 있다는 점이다

그러나 화성의 지표에는 생명체가 사는 데 필요한 핵심 요소인 액체상태인 물이 없다

최근의 탐사를 통해 화성에도 한때 물이 풍부하게 흘렀음을 알게되었다
지표면의 수많은 물길 흔적 통로들은 바다와 강이 만들어낸 것이었다
그러나 이 행성이 수백만년간 냉각되면서, 물은 얼음으로 변해 지표 아래로 숨었다

만약 극관(the polar caps)에 물이 남아있다면,
태양이 지금보다 훨씬 밝아지고
화성 표면 온도가 얼음이 녹는점보다 높아질 때 극관은 다시 바다가 되어질 것이다
화성은 다시 한번 물이 풍성한 환경이 될 것이다
그리고 대량의 이산화탄소가 빠른 속도로 방출될 것이다
일단 용융점을 넘어서게 되면 아마  화성은 다시 한 번 깨어날 것이며
생명체 번식에 알맞은 곳이 될 것이다

이런 일은 태양이 지금보다 2~3배 더 밝아지면 충분히 일어날 수 있다
먼지투성이 행성의 구멍에서 생명수의 샘이 솟을 것이다
바짝 마른 지표는 또다시 생명의 가능성을 잉태할 것이다

그리고 물이 증발하면서 이 행성은 대기를 재구성하고
지구처럼 하얗게 다시 한 번 구름을 둘러칠 것이다
태양이 더 밝아지면, 화성 입장에서는 좋은 일이 지나치게 넘쳐나게 된다
이제까지는 지나치게 추웠지만 앞으로는 지나치게 더워지게 될 것이다

아마도 화성이 오랜 기간 터닦을 만 한 장소는 못되겠지만,
따져보면, 영원히 살기 좋은곳이란 없는 것이기에...
얼마나 오래냐의 문제가 되고 만다

이 행성 혹은 저 행성을 얼마동안 세들어 사느냐 하는.... 식

지구? 수십억년간 이 집에 살았으니까 우린 운이 좋았다
화성에서 아마 한 5억년쯤 살 수 있을텐데 5억년이라면 살 만 한 장소아닌가?

태양 온도가 올라가면서 어쩌면 먼 행성들의 달이
미래 태양계에서 생명체가 거주할 희망을 던져줄 지도 모른다.

목성의 달 유로파Europa는 지금도 가장 좋은 장소인 것 같다
맹추위속 얼음층 밑에는 어떤 원시적인 생명 형태가 존재할지도 알지 못한다

Dr David Black은 NASA에서 Origins programme을 담당하고있다
이 계획은 우주(외계)생명체의 신호를 탐색하도록 계획되어 있다

태양계 모든 행성중 물이 가장 풍부한 유로파Europa는 아주 아주 매력적인 달이다
언뜻 보기에 얼음으로 덮인 행성이지만 그러나 표면의 형상으로 보아
그 밑에는 지구 바다 10배 규모의 액체 바다가 있을 여지가 있다
그 바다가 얼마나 넓을지는 우리는 모르지만 근미래에 알아볼 것이고,
가까운 장래 우리는 그곳을 탐험 답사할 것이다

우리는 지구의 심해에서 태양빛이 전혀 없는데도 스모커smokers라 부르는
심해 열수구deep sea vents 근처에 생명체가 번성하는 현상을 알고 있다

그러므로 유로파에서도 유사한 일이 벌어질 가능성이 있다
비록 매우 원시적인 생명체primitive life라 하더라도 말이다
미래에는 유로파도 데워지고 두꺼운 얼음층이 녹기 시작할 것이다
그러나, 유로파는 엄청나게 물로 가득한 세계 water world가 될 것 같아
인류가 거주하려면 꽤 많은 공을 들여야 할 것이다

유로파가 미래의 휴양지가 될 것이라고 단정할 수는 없지만
태양계 또다른 장소에서 매우 원시적인 생명체를 볼지도 모르는 것이다

카시니-호이겐스Cassini-Huygens 탐사선이 지구를 떠난것은 1997년 10월이었다
7년 여정의 목적지는 토성과 그 위성 타이탄Titan이었다

태양이 계속 가열되면 타이탄 또한 진가를 보여줄 것이다
타이탄은 현재 태양계내에 지구와 비슷한 유일한 행성급 규모이고
우리가 아는 한 유일하게 지구처럼 질소 대기를 가진 천체이다
그리고, 또한 우리는 그곳 대기중에서 유기화학 반응을 확인했으며
지구에서 발견한 모든 분자들이 타이탄에서도 생성됨을 알아냈다
부족한 것이라고는 약간의 온도, 약간의 열, 그리고 약간의 산소 뿐이었다

파리에서 Athena Coustenis와 Chris McKay가
타이탄의 최신 망원경사진을 연구하고 있다
타이탄의 바다 해변을 따라 호이겐스 탐사선이 착륙하는 문제... 등

타이탄은 현재 매우 춥지만, 모든 요소가 있어 살아가기에 무척 좋다
어떻게 말하면, 이건 냉장고안에 얼어붙은 파이같다고 할 수 있다

태양이 더 밝아질 떄 타이탄은 데워지고 구워져서
그리고 풍부한 물, 질소 대기를 가진 멋진 환경을 가질 것이다
최근 탐사는 타이탄의 유기화학반응이 활발함을 알아냈다
그곳의 안개짙은 대기에 활발한 유기화학반응은 생명의 양분이 될 수 있을것이다
지구에서 타이탄으로 생명체가 이주하지 않더라도
태양이 충분히 밝아질 때 타이탄 스스로 생명현상을 시작할 수 있을 것이다

현재 타이탄은 전체가 두꺼운 구름 지붕에 덮여있으며 지표를 내려다볼 수 없다
수년간 우리는 타이탄 표면을 엿보려고 시도해왔는데 아무 결과도 얻을 수 없었다

자그마한 호이겐스 탐사선 Huygens probe은
타이탄의 두꺼운 대기를 낙하산을 펼쳐 활공해 그 아래 표면으로 강하하는 것이다
호이겐스 탐사선이 대답해주는는 가장 흥미로운 질문은,
'표면은 어떤 특징을 가지고 있을까' 하는 것이다

탐사선이 충돌하거나 혹은 풍덩 빠질 표면의 구성물질은 무엇인가?
수십억년간 축적된 액체 탄화수소, 글자 그대로 천연가스 바다?
아니면 단단한 얼음일까, 또는 고체 이산화탄소?
또는 우리가 예상치 못한 다른 무엇?

아무리 지구와 비슷해지더라도 타이탄 같은 피난처도 결국은 충분하지는 못한 것이다
그리고 마침내는 타이탄 역시 거주할 수 없는 천체가 될 것이다

최후에 가서는 우리가 태양계 안에서 생존할 희망은 없다
태양은 죽음으로 향한 진로 위에 있고 무엇도 그것을 멈출 수 없다

 
우리의 작은 지구는, 우리를 위해 여기 있다
The most inspiring body in the universe.