1부. 여름의 낭만은 끝났다

 

2부. 세상에서 가장 더운 곳

 

3부. 학교 못 가는 아이들

 

 

4부. 구원자인가, 파괴자인가

 

2024.04.30

1부 낳지 않을 결심

 

2024.05.01

2부 낳을 결심

 

2024.05.02. 

3부. 92년생 성혜의 나라

 

2024.05.03

4부. 인구절벽에서, 빅푸시

 

2024.05.04

5부. 저 너머의 출산

 

1부. 0.78 이후의 세계

 

2부. 결혼·출산 ·양육 비용 분석 프로젝트

 

3부. 2030 심리 보고 시대 현상소

 

4부. 조용한 혁명 : 일, 가정, 시간

 

5부. 보이지 않는 도시

 

6부. 스웨덴 - 백 년의 유산, 부모의 권리

 

7부. 프랑스, 출산율 반등의 비밀

 

8부. OECD 출산율 1위, 이스라엘을 가다

 

9부. 헝가리의 실험

 

10부. 저출생 인구위기 극복의 날

 

2023. 11.26 방송.

농촌의 일손이 모자라게 되자 일손 확보를 위한 다양한 방법이 모색되고 있다.

스폿 워커(Spot-Worker)라 불리는 초단기 임시직을 활용.

오늘은 어디 가세요? / 모내기 하러요

피망 선별 작업

이런 초단기 임시직은 미싱 워커(missing worker, 아예 상근 구직활동을 안하는 사람)이나 부업으로 일하는 사람들로 대부분 농업 종사 경험이 없다.

시급은 작업 내용과 시기에 따라 다르다. 이번 일은 1,000엔 수준.

일이 끝나면 당일 현금으로 정산. 농촌에 일손이 부족해진 이후로 이러한 구조가 일반화되어 가는 중.

농협이 건설회사와 손을 잡고 벌이는 이 사업으로 연인원 4만5천명의 일손을 동원했다.

문제는 이 일에 참가 등록을 하고 정착하는 인원이 많지 않다는 점이다. 몇 번 일해보고는 나오지 않는 사람들이 많다. 

현재 연간 500명 정도가 등록하고 있지만, 향후의 농촌 일손 부족 추이를 감안할 때 지금보다 10배 이상의 인원이 필요할 것으로 보고 있다.

한 사람이 완전히 농업에 종사하는 것이 힘들어지게 되면,

이렇게라도 일하는 사람들을 연인원에 포함시킬 수밖에는 없습니다. 

홋카이도 우라호로, 

과거 한해 4만5천명에 달했던 신규취농자들 중 다수를 현재는 외국의 젊은이들로 충당하는 시행착오를 모색 중이다.

외국에서 기술인재로 선발되서 일본에 온 젊은이들을 농업분야에 활용 중.

 현재 지도역에는 캄보디아인이 신참 인도네시아인을 교육 중이다.

기존 '기능실습제도' 하에서는 그해에는 한 농가에서만 일하는 것이 가능했다.

4년 전 도입된 '특정기능제도' 하에서는 외국인력을 계절에 따라 여러 농가에서 일하는 것이 가능해졌습니다.

그래서 봄에는 모심기를, 가을에는 추수와 같이 농번기에 유연성 있게 집중적으로 일손 지원이 가능해졌다.

하지만 해가 갈수록 일손을 도와줄 외국인 노동자를 뽑는 데 어려움이 많아지고 있다.

인도네시아

(인도네시아 측 인력 파견기관 대표)다른 국가들도 노동력이 필요합니다.

특히 유럽은 인력부족으로 급료가 일본보다 한참 높습니다.

영어도 통용되고 불편한 사항들이 없죠죠.

현지에 와보니 다른 국가와의 경쟁이 상당히 심해졌구나라는 걸 실감합니다.

다음엔 어느 만큼의 사람들이 일본을 선택해 줄 것인가는 미지수에요.

전망이 불투명한 노동력의 확보와 수익성이라는 높은 벽.

지금 식량안보의 생명선으로서 쌀이 위기의 갈림길에 서 있습니다.

이대로 농가가 줄어들게 되면 수요가 어느 정도 올라갈 시에도 경작할 사람이 없기에

농토가 사실상 없는거나 마찬가지 상황이 됩니다.

상당히 위기 상황으로 보이고

식품안보 측면에서 비상상황으로 국가적 과제가 될 거라고 생각합니다.

영양섭취의 큰 부분을 차지하는 콩과 밀가루의 국내 생산은 쌀 농가에서 대부분 나오고 있는 상황이기에, 쌀 농사 인구가 줄어드는 것은 앞으로 식량확보 측면에서 큰 영향을 주게 될 것으로 보입니다.

식량의 중요성을 알고 있던 과거 정부는 전쟁 후에 쌀을 농업정책의 중심에 뒀고 

식량관리법을 만들어 국민이 굶지 않도록 쌀 증산에 힘써왔고 정부는 높은 가격에 쌀을 수매하는 지원책을 편 결과

자급율 100%에 이르게 됩니다.

하지만 경제 발전으로 생활 수준이 높아지면서 식생활이 서양화되고 쌀의 소비가 줄자

쌀이 남아도는 사태가 벌어지고

정부는 늘어나는 쌀 수매에 드는 재정부담을 견디지 못하고 쌀 감산정책으로 돌아서게 됩니다.

게다가 1995년 무역자유화 조치 이후 '식량관리법'이 폐지되고(무역개방에 반대하는 농민단체, 한국도 비슷한 상황을 겪음)

정부의 쌀 수매도 중단되면서

쌀 가격을 시장원리에 맡기게 됩니다.

무역자유화로 인한 농업의 붕괴를 막기 위해 정부는 6조엔을 투자하여 농촌의 기반을 정비하여 농가의 경쟁력을 높이는 계획을 지원합니다.

하지만 쌀 소비량은 지속적으로 하락하고 이 결과 식량관리법을 폐지한 1995년 60kg에 21,000엔 수준이던 쌀 가격은 2022년에는 14,000엔 수준으로 지속적으로 하락하게 됩니다.

올 8월 농림수산성. 비상시 식량안보에 관한 검토회

정부는 식량 공급의 혼란스러운 이때,  현재 38%의 식량 자급율을 2030년까지 45%로 끌어올리려 계획 중임.
이 계획에서도 쌀은 중요한 위치임.

(쌀은) 국내에서 100% 공급 가능해서 전략적으로 보더라도 굉장히 중요합니다.

만약의 경우 어느 정도 쌀을 생산할 수 있을까 하는 것이 중요하죠.

이 부분은 지역의 조건을 고려해서 계획을 세워나가는 것이 중요하다고 봅니다.

앞으로 20년 정도면 일손을 돕는 인원들까지 포함해서 농가의 숫자가 급속히 줄어들게 될 겁니다.

근간이 되는 농업 종사자는 지금의 120만 명에서 30만 명 정도까지 줄어들 것이라고들 합니다.

기본적으로는 이러한 감소를 전제해서 보다 적은 수의 인원으로

딱 들어맞는 식량 공급을 할 수 있는 체제를 만들어 내야만 합니다.

늦출 수 없는 시급한 과제로서 취급해야할 필요가 있습니다.

농가의 수익을 높이기 위해 이익내기가 쉬운 야채와 쌀을 함께 하는 것을 권장하고 있음.

또한 여러 농가가 각각 자그마한 논을 경작하기보다는

작은 농지를 합쳐서 대규모화와 적극적인 기계농법의 도입으로 

 

비용을 절감하도록 유도하고 있다.

조사에 따르면 쌀 생산성은 농지를 10헥타까지 규모화시킬 때까지는 크게 높아지다가, 그 이후에는 그리 큰 효과는 보이지 않고 있다.

기본적으로 지금 이대로라면 국가에 무슨 일이 있을때, 노동력이나 논의 유지가 가능할 거라고 보십니까?

아직 경비 삭감의 여지가 꽤 있기에 좀 더 대규모화 한다든가

투입되는 비료량을 효율적으로 한다든가 같은 여지가 있다고 보고 있고, 그런 방법을 계속하면서

또한 저희들이 중시하고 있는 것 중에 수출이 있습니다.

국내에는 당연히 공급해나가면서도 그에 더해 남는 쌀을 만들어내는 것도 가능한 것이죠.

그런 쌀의 가능성을 더욱 넓혀가는 시책도 함께 해나가야만 한다고 봅니다(관리들이라 그런가 말을 드럽게 돌려서 어렵게 하네).

사람이 줄고 있는 가운데 내부적으로 잘 대처해나가는 것과 외부에서 도움을 받는 것을 함께 고려하는 것이 필요합니다. 

괜찮겠지라는 생각이 아닌, 각종 리스크를 바로 눈앞에 두고 있다는 위기감을 확실히 느끼고 있는 중입니다.

 

치바현 이즈미 시.

이 곳 학교에서 아이들이 먹는 쌀은

이 지역 농가에서 생산된 쌀을 급식에 공급 중임.

식재료자급율이라는 것으로서

지역에서 난 식재료를 지역에서 소비할 수 있는 점에서 좋습니다.

급식에 공급되는 쌀은 유기농 쌀로 

일반쌀에 비해 1.5배의 가격에 거래됩니다.

6년 전부터 시작된 이 제도는 이 지역 모든 초중학교 급식에 적용되고 있습니다.

쌀 구입에 드는 연간 비용은 1,300만 엔으로 이 중 일부는 학부모들이 부담하고 있습니다.

현재 이 제도는 일본 내 전역에서 시행되는 중입니다(우리도 이런 제도를 시행해서 급식에서라도 아이들에게 유기농 쌀을 먹게하면 좋을 듯)

이즈미 시를 지켜야한다 방법을 생각했을 때 농지를 지킨다는 것은 농가 뿐입니다만

어떻게 하면 좋을까라는 데 대한 하나의 대답이 될 수 있겠죠.

맛있는 쌀을 최선을 다해 만들어내자. 안전한 쌀을 만들어내자. 

목숨에 관계된 기본적으로 중요한 일이지요.

진실로 농업의 가장 중요한 본질적 의미를 다시 한번 깨닫게 되었습니다.

급식에 사용된 후 이 유기농 쌀은 소문이 나면서 통신판매로도 많이 팔리고 있다.

이렇게 해서 생긴 쌀의 판로를 통해 안정적인 수익이 날 수 있게 되자 그 수익으로 새로운 젊은이들을 농업으로 유인하는 것이 가능해졌음. 

(새로 농사일을 배우는 젊은이) 이제부터의 사회정세나 여러가지 것들을 생각해보면

농업으로는)먹고 사는 건 괜찮지 않을까

전부 누군가에게 부탁해서 먹을 것을 얻는 다는 건 좀 아니지 않나 싶어요.

스위스

일본과 마찬가지로 국토의 70%가 산악지대로

농업에 적합하지 않은 땅이 태반입니다.

식량 자급율은 일본보다 높은 49%

이 빵은 스위스 산입니다.

이것들도 다 스위스 산이죠.

여기서 판매되는 상품의 대다수인 80%가 스위스 산입니다.

스위스는 농가가 안정되게 농사를 지을 수 있도록 제도를 정비했습니다.

밀과 옥수수를 재배하는 이 농가는

수입의 1/3 정도가 국가 보조금입니다(총수입 1,680만엔 - 1억5천만원 정도, 그 중 국가보조금이 620만엔으로 6천만원 수준. 대한민국의 농가보조금이 너무 많다는 헛소리를 하는 인간들이 많은데 농업을 중시하는 OECD국가 중 대한민국의 농가보조금은 최하위 수준이다).

스위스의 연간 농가보조금 예산은 28억 스위스프랑으로 약 3,500억엔(3조2천억 원 정도)이다.

농기계는 10대 정도, 트랙터는 3대가 있습니다.

농가는 국가 지원 덕분에 설비투자를 할 수 있죠.

이러한 국가적 지원이 가능한 것은 국민들이 이러한 제도를 선택했기 때문.

스위스도 일본과 마찬가지로 주요식량 자급을 위해 여러가지 우여곡절을 겪었다. 

2차 대전 후 밀 생산 농가를 보호하기 위해 밀을 정부가 직접 수매하는 등 정부가 막대한 보조금을 지급하자

밀가루가 과잉생산되기 시작했다. 이후 무역자유화로 시장을 개방하자 시장원리에 의해 밀가격이 폭락했고 이에 따라 농가의 소득이 감소하고 농촌에서 사람들이 떠나기 시작하자 식량을 어떻게 확보할 것인가가 과제로 떠올랐다.

농업의 바람직한 존재방식을 놓고 논의가 오가는 가운데, 1996년 국민투표가 이루어졌다.

이 결과 스위스 헌법이 개정되어

식량의 안정적인 공급에 필요한 범위에서 농업을 보호해야 한다는 헌법조항이 명문화된다.

국가는 국민에 대해 식량의 공급을 보장한다.

농업은 시장에 따르는 모양으로 지속가능한 생산을 시행한다.

농산물의 가격은 시장에 의해 결정되면서도 농가의 최저 수입은 보장하도록 한다.

농가에 이 정도의 지원금이 들어가면 (세금이) 상당히 올라가지 않나요? 

그래도 농가도 살아야 하지 않겠어요.

그 돈은 정부를 위해 지불하는 것이 아니라 우리 자신들을 위해서 지불하는 돈인거죠.

그리고 정부는 보조금을 받는 농가에 대해 엄격한 심사를 진행합니다.

(심사원) 규칙을 지켜지 않으면 돈이 지불되지 않아요.

이것이 의무이기 때문이죠.

생산의 규모, 방법이 계획대로 시행되고 있는지

토양에 악영향을 주는 비료, 농약이 사용되고 있지는 않은지

장래에 생산에 영향을 줄 수 있는 부분은 없는지

지금 무엇을 체크하고 있나요?

제초제가 사용되지 않았는지 확인하고 있습니다.

만약 사용했다면 아무것도 자라지 않는 토지가 되겠죠.

이렇게 조사한 농가의 정보는 시스템을 통해 국민에게 공개된다.

우리 나라의 식재료의 안전보장이 지켜져야 한다는 국민의 바램이 있습니다.

엄격한 기준을 유지하는 것이 중요합니다.

그렇게 해야만 국민들이 일정한 댓가를 지불할 각오가 유지될 수 있으니까요.

스위스 발레(valais) 주 농업학교

이런 제도하에서 젊은 인재들이 계속해서 육성되고 있습니다.

농업전문학교는 수업료가 무료이며, 지난 30년간 이 학교의 학생수는 3배 가까이 증가했다.

스위스 농가의 평균연령은 49세로, 보조금은 65세까지 지금된다.

이렇게 젊은이들에 대한 두터운 지원 덕분에 세대교체도 원활하게 이루어지고 있습니다.

농업에 종사함에 있어 가장 중요한 것은 국민들에게 식재료를 안정되게 공급하는 것이다.

자신들이 대단히 전략적 가치가 높은 직업에 종사하고 있다는 것을

아무쪼록 잊지 말기를.

도쿄 대학

도쿄대학 농업경제학 대학원 스즈키 노부히로 교수(농림수산성 전직 관료로 식량안보 전문)

생산자도 소비자도 힘들다, 한계다라고 한다면 그 차이를 메꾸고 합의를 도출하는 것이 정부의 역할입니다.

소비자들도 수입이 줄고 있으니 돈이 많이 안드는 것이 좋다라는 당연한 반응입니다.

그래도 생산자로서는 그 가격에는 생산을 계속하는 것은 불가능하다는 선이 있기에

생산자가 받아야 할 최소의 가격과 소비자가 지불할 수 있는 금액의 차이가 날 수밖에 없는 상황이죠.

먹거리에 대한 의식 변화가 필요하다고 본다.

스위스와 같이 각자의 지역에서 한층 더 직접적으로 

생산자, 소비자 말하자면 관계된 모든 이가 직접 의견을 나눌 수 있는 기회를 좀 더 만들는 것이 좋다.

우리들은 좀 더 장기적, 종합적으로 우리들의 식재료 생산의 가치를 평가해야 합니다.

그것이 만일의 경우 안전을 보장해 줄 겁니다.

농가가 어려움을 겪어 이 이상 줄어들어버리게 되면 그것이 자신들의 목숨까지 위협하는 심각한 문제가 된다는 것을

그래서 농업문제라는 것이 농가만의 문제가 아닌 소비자 자신들의 목숨이 달린 문제라는 것을 인식해야 합니다.

그러면서 중요한 것이 자급권이라는 개념을 설명.

위에서 설명한 급식처럼, 학교급식이나 직접 판매소를 거쳐서 그 지역에서 생산된 농산물을 적정한 가격에 사주는 시스템을 갖추는 것(예를 들어 한국에도 있는 구매협동조합으로 한살림 같은 지역농산물 매매조합이 있다)

급식에 대해선 소비자가 우선적으로 움직였죠.

(아이들) 급식에 지역의 안전하고 맛있는 먹거리로 하고 싶다라는 

이러한 요구들이 지역에서 높아지게 되면

지역에서 생산된 것들이 지역에서 순환되고 그것이 서로를 지탱해주는 지역 네트워크를 강화시켜주게 되면서

그것은 생산자를 지탱할 수 있게 하면서 소비자 자신도 납득하면서 건강을 지키는

모든 이들이 지속가능한 관계가 될 수 있는 것이죠.

농촌이 붕괴되어 

도쿄나 오사카 같은 도시로만 사람이 집중되면

외국으로부터 물품 유입이 멈추게 되면 굶어죽는 상태가 될 겁니다.

그런 바람직하지 못한 일본을 우리들은 장래의 아이들의 세대의 짐으로 미루어두지는 말아야겠다.

지금 생각하고 행동하지 않으면 안됩니다.

이 밥 한 공기의 가격은 대략 30엔쯤 합니다. 우리들은 오랜 동안 이 쌀을 언제라도 먹을 수 있을거라 여기며 살아왔습니다.

여태껏 식량안보라는 관점에서는 그다지 생각해 본 적이 없습니다. 

세계 곳곳의 식량 확보를 둘러싼 상황은 시시각각 급변하고 있으며 분쟁과 기후변화도 점점 더 심각한 상황에 놓이고 있습니다.  

-끝-

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しくみ [仕組(み)] 
1.짜임새, 얼개.
2.구조, 기구.
3.계획, 기도, 고안, 장치, 제도, 시스템.

わりまし [割(り)増し] 
할증; 덧얹음; 또, 그 돈. (↔割引), (=プレミアム)

はどめ歯止め
1. 수레바퀴가 굴러가지 않도록 수레바퀴와 수레바퀴 접촉면 사이에 끼우는 것
2. (비유적으로) 일의 과도함이나 악화를 저지하는 수단
3. 또한 수레바퀴의 회전을 막는 장치
4. 제동기(制動機;せいどうき)

いざなう誘う
1.권하다2.꾀다

ありかた有り形·在り方
1. 현재의 형상2. 바람직한 상태3. 현실4. 본연의 자세5. 당위성

てあつい手厚い
1. 극진하다2. 융숭하다

うながす促す
1. 독촉하다2. 앞당기다3. 언급하여 알리다4. 재촉하다5. 촉진하다

예전같으면 30통 이상 받았을 텐데, 벌집의 꿀이 차질 않아서 5통을 겨우 채움. 예전 수확량의 1/6 수준.

2020년 전국 꿀 생산량은 전년대비 1/10로 급감.

 

개인적인 경험으로 봐도, 5년 전에는 하나로마트에서 파는 괜찮은 아카시아 혹은 토종꿀이 2kg에 3만원 정도 수준이었다. 하지만 지금은 가격이 2배 이상 올랐다. 2,3년 전부터 갑자기 비싸져서 좀 있으면 나아지겠지하고 기다려봐도 계속해서 가격은 상승 일변도였다.

꿀 가격 상승에는 기후변화로 인해 꽃과 벌의 생태계가 영향을 받고 있는 원인이 있었던 것이다.

40세 이상의 일본인 20명 중 1명이 녹내장이 발병. 근시의 경우는 젊은 연령층에서도 발병.

근시일 경우, 백내장 발병율 5.5배, 녹내장 3.3배, 망막박리 21.5배.

고도근시를 간단히 체크하는 방법은, 나안으로 지문이 보이는 지를 확인. 이 거리가 12cm 이하일때는 고도근시를 의심.

IT기기의 보급이 증가하는 현재,

눈에 가해지는 부담이 증가하며, 우리는 초근시 시대를 살고 있다.

그럼 대책은?

안경의 선택.

쇼우지 다케시 씨. 

코로나로 수업을 원격으로 진행하고 있다.

얼굴 근처가

항상 띵한게 맑지를 않고, 무겁고

이 근처를 맛사지를 하지 않으면, 아파서 견딜 수가 없습니다.

그래서 의사와 상담을 하고 안경을 바꿔봤다. 위쪽은 먼거리, 아래쪽은 근거리용의

누진굴절렌즈로.

야 편하네요, 편해요.

안경의 쓸모를 다시 따져보니 정말로 중요한거군요.

뭐 이정도야 하는 적당한 생각으로 안경을 맞춰왔던 것이,

잘못됐던거네요.

 

즉석에서 안경을 낀 패널이 시력 정밀검사를 받음.

이 양반도 안경을 쓰고 가까운 걸 볼 때 눈에 부담이 많이 가는 상태.

원근 겸용의 안경으로 눈의 부담이 가는 부분을 없애줌.

아주 편하다고 하는 패널.

사람마다 쓰기 편한 도수가 있어서,

어떤 거리를 자주 보느냐에 따라서 넣는 도수가 틀려짐.

자신이 보고자 하는 거리를 편하게볼 수 있는 안경을 쓰는 것이 좋다.

아토로핀 : 싱가포르에서 실용화된 세계 최초의 근시억제 안약.

눈검사시, 눈의 촛점 기능을 마비시키는 검사약을 묽게해서 근시의 진행을 억제.

 

일본에서는 임상실험이 진행중.

세계가 인정하는 근시대책.

늘어나는(안축) 것을 억제하는 조건, 근거리작업을 줄이는 3개의 20.

대만.

야외수업중인 대만 초딩.

아이들이 목에 차고 있는 것은 광센서.

햇빛.

야외 활동에서 어느 정도나 빛을 쪼이고 있는가를 체크하고 있습니다.

호주 캔버라 대학

병아리들.

빛을 쬐어준 병아리의 안축은 0.62mm, 빛을 쬐지 않은 병아리들은 0.83mm

태양빛에 자극받은 망막에서는 도파민이 분비.

도파민이 근시의 진행을 60% 억제.

근시의 진행에 차이가 나는 것은 강한 빛의 영향이라는 것이 명확합니다.

빛이야말로 중요하다는 거죠.

대만에서는 초등학생들에게 1000룩스 이상의 빛을 1일 2시간 이상 쬐는 것을 목표로 함.

이런 노력을 10년간 이어온 결과, 시력 0.8미만의 초등생이 10년 전보다 적어짐. 세계 최초로 근시개선에 성공했다고 함.

다시 이시자키 슈야 군.

전문가가 

슈야 군의 근거리작업 데이터에 대한 개선점을 어드바이스 

 

모바일로 게임을 하는 것은 손에 잡히는 거리기 때문에 가깝게 보기가 쉬우므로,

게임은 TV를 이용해서 하면 좋겠다.

게임은 대화면으로,

 

공부할 때의 개선점.

20분에 1번씩 얼굴을 들고 엄마랑 이야기를 하든,

잠시 휴식을 취한다.

20분간 근거리작업을 하고 나면, 20초간 20피(6m) 떨어진 곳을 보면서 눈의 피로를 풀어준다.

이걸 잘지키는 아이와 그렇지 않은 아이는

눈이 나쁘지는 속도가 상당히 차이가 나므로

열심히 잘 따라하라고 조언.

지속적 리마인드를 위해 책상 앞에 써서 붙이는 슈야.

실천방법과 근거리작업 하루 2시간 이내라는 목표를 칠판에 적어두고

일주일간 시행후 근거리작업 데이터를 분석해보니, 근거리작업 지속시간은 27분에서 19분으로,

하루 근거리작업 시간은 4시가에서 2시간 53분으로 줄었다.

처음에는 의식하지 않으면 잘안됐지만,

습관이 되니까 제대로 할 수 있었어요.

패널로 나온 이 여배우(키무라 요시노)도 어린 딸아이가 근시라고 걱정되는 부분이 많은데 많은 참고가 되었다고.

사실 근시는 생활습관이 크게 좌우하고, 특히 모바일의 보급이 눈에 큰 무리를 주는 것이 현실. 특히 어릴때 눈이 나빠지면 돌이킬 수 없으므로 아이의 눈을 지켜주는 것이 굉장히 중요할 것 같다.

-Fin-

초등학생과 중학생의 시력 1.0 미만의 비율이 1979년과 비교해서 상당히 증가. 

수정체의 길이가 늘어나는

안축근시가 증가하는 추세.

근시는 녹내장, 백내장, 망막박리증의 발생확률이 증가함.

또한 치매

우울증에도 상관관계가 있음.

패널로 나온 배우 키무라 요시노.

WHO가 현대는 초근시시대라고 정의함.

세계 근시인구는 2010년 20억명에서 2050년에는 50억명으로 증가.(안과와 안경은 앞으로 유망 업종 확정)

초근시시대의 새로운 사실들.

1. 안축근시의 위협

2. 근시를 악화시키는 안경

3. 근시는 만병의 근원

4. 세계가 인정하는 최신 대책.

 

코로나때문에 3개월밖에는 수업을 못했던 올해, 학교에 나오는 시기에 교토의 초등학교 학생들을 대상으로 시력검사를 실시한 결과 1년만에 시력 0.7미만의 시력 저하 비율이 증가했다는 사실을 알게됨.

생각한 것보다 시력 저하가 현저하게 나타났다는 양호선생님(집에만 있던 것이 영향을 준것일까?)

3년 전부터 안경을 쓰기 시작한 초등4년생, 이시자키 슈야 군.

코로나로 휴교가 잦은 요즘 시력이 급격하게 떨어지는 중임.

아버지인 타츠야 씨는 중학교때부터 안경을 썼는데, 아들은 너무 빨리 안경을 끼기 시작하고 또 눈이 계속해서 나빠져서 걱정이다.

아이의 눈의 활동을 모니터링하는 장치를 안경에 부착해서 데이터를 수집. 

해맑게 좋아하는 초딩.

주요한 측정의 목적은 근거리작업(30cm 이내의 거리를 보는 작업)의 비율의 데이터 수집.

학교에서 수업중에 보면 30cm 이내의 근거리작업은 주로 책을 보거나 필기를 할때 발생.

5교시까지의 수업시간 중에 비슷하게 먼거리(칠판이나 선생님을 보는) 작업과 근거리 작업이 교대로 일어난다.

심각한 것은 집으로 돌아온 이후. 집으로 돌아오자마자 30분 정도 집중적으로 근거리작업이 일어나는데, 모바일 게임 중.

이후 숙제를 시간.

작은 글씨를 쓰면서 20cm 이내로까지 거리가 가깝게 작업을 하는 시간도 많다.

취침 전 침대에서 만화를 보는데 15cm 이내로까지 거리가 좁혀진다

데이터를 보면 근거리작업이 40% 이상을 차지.

하루 중 근거리작업은 4시간 이상.

안과 전문가들로부터 학생들의 눈검사를 실시.

각막의 커브(곡율)와

눈동자와 동공의 크기를 측정.

안축이란 각막에서 망막까지의 거리.

물체를 볼 때 상이 망막에 제대로 맺혀서 깔끔한 영상을 우리가 볼 수 있다.

물체가 가까워지면 상이 망막의 뒤에 맺히게 되면서 물체가 흐릿하게 되는데,

수정체가 팽창하면서 초점거리를 조정해서 다시 망막으로 상을 맺게한다.

이때 물체가 30cm 이내로 너무 가까워지면 다시 초점이 망막뒤로 가면서 물체가 흐릿해지며,

다시 수정체는 두꺼워지며 초점을 조정하려하지만, 한계에 부딪혀 초점이 망막까지 오지 못해서 상은 계속 흐린 상태를 유지한다.

이 상태가 되면 눈은 수정체를 더 이상 조정할 수 없으므로 최후의 수단을 사용하는데 안축이 늘어나서 망막을 뒤로 이동시킨다.

이런 상태가 지속되면서 안축이 늘어난 채로 고정되면, 다시 먼곳을 보려할 때 촛점이 망막 앞으로 맺히게 되면서 상이 흐릿해진다.

이런 상태를 안축근시라고 한다.

눈이 급격히 나빠진 슈야 군의 경우 안축의 길이가 25mm로 정상성인의 일반치인 24mm보다 긴 것으로 나왔다.

전교생을 대상으로 시력검사를 한 결과, 안축근시의 비율은 고학년으로 갈수록 급격히 증가.

일반 시력검사에서는 안축근시를 놓치기가 쉬운데,

일반시력검사시

안축근시인 경우에도 좀 더 잘 보기 위해 눈을 가늘게 뜨면서 초첨을 맞춰서 보려고 하기 때문이다(즉 기계로 검사해야 확실한 안축근시 검사가 가능하다는 뜻인 듯 하다).

일반시력검사로 시력이 저하된 비율이 23%로 나왔지만, 정밀검사를 통해 안축근시로 판명된 비율은 55%이다.

안축근시를 포함하면 현재 알려진 근시 데이터에 비해 2배까지 늘어날 것으로 예상할 수 있다.

안축은 한번 늘어나면 다시 줄어들지 않는다(즉, 안축근시가 오면 다시 회복될 수 없다는 의미인 듯).

근시가 진행되는 아이들은 안축이 더 늘어나는 것을 막는 것이 중요.

안축은 20~25살까지 늘어나서,  24mm 전후에서 멈춘다.

그런데 최근에는 성인이 되어서도 안축이 계속 늘어나는 병증이 증가하고 있다.

안축근시의 위험성은, 근거기 작업을 20분 연속으로 하고, 1일 2시간 이상 할 경우 증가한다.

근시를 악화시키는 안경. 가장 먼저의 아군(대책)이 실은 적이었다.

눈의 조절기능 정밀검사

눈에 맞는 안경의 경우 거리에 따라서 눈에 가해지는 부담이 녹색과 노란색 정도까지이다.

그런데 눈에 맞지 않는 안경은 눈에 가하는 부담이 증가한다.

 

도수가 너무 강한(높은) 안경을 쓰면 먼것은 잘 볼 수 있다.

그런데 가까운 거리를 보게 되면,

상이 망막 뒤에 맻히게 되서,

수정체의 조정만으로는 촛점이 안맞기에,

안축이 늘어나는 원인이 된다.

그래서 도리어 안경을 쓰는 것이,

안축근시를 야기하는 원인이 되버린다.

일본 안광학학회(안경협회라고 보면 될 듯) 이사로 4만명 이상의 눈을 진찰했다고 한다.

자기의 경험으로는 자기 눈에 안맞는 안경을 쓴 사람이 80~90%라고 한다.

가까운 것을 볼 때, 안경을 벗고 보는 것은 안되나요?

꼭 나쁘지는 않습니다. 눈의 상태나 생활 스타일에 따라 다를 수 있다(너무 일반론인데).

근시는 만병의 근원.

동경의대 첨단근시 센터.

기다리는 사람들.

쿠니에다 리사 씨, 30대부터 안경을 끼기 시작.

나안 시력은 0.01이며, 녹내장도 발병.

녹내장은 시신경이 손상되면서 시야가 흐려지고, 심할 경우 실명하게 된다.

안압이 높을 경우,

시신경이 손상받을 수 있다.

또한, 안축이 늘어나도 시신경이 기울어지거나 하면서 데미지를 받아서,

시신경이 손상되는 경우도 있다.

쿠니에다 씨의 경우 안압은 정상 이내인데,

안축이 33mm로 늘어난 상태이다.

검사 결과 우측 시신경이 손상되었으며, 시야의 60%가 상실된 상태이다.

컨택트렌즈로 정상적으로 잘 보이는 상태여서,

자각증상도 없어서 진찰을 자꾸 미루고 말았다.

이분은 건축 디자이너.

이제 왼쪽눈만으로 작업을 해야 해서 불편한게 이만저만이 아님.

지금까지 할 수 있던 일이, 할 수 없게 되고,

시간이 2배, 3배씩 걸리게 되서, 너무나 안타깝습니다.

치매.

나라현립의과대학 안과학 교수, 오가타 나호코 교수.

 

2007년부터 약 3000명의 고령사를 대상으로 눈의 기능과 인지기능의 연관에 대해 조사.

치매 비율이 시력이 안좋은 그룹에서 증가함.

뇌에 전해지는 정보의 80%가 눈을 통해 들어오는데,

시력이 안좋을 경우 이 정보가 제대로 들어오지 않으면서 뇌의 기능도 저하됨.

시력이 조금 떨어진 정도라고 생각할 수 있지만,

어느 한 곳의 병은 신체 여러곳의 영향을 주기 때문에,

점점 악순환에 빠지게 되는것이죠.

-계속-

저 멀리, 

화성, 폭풍의 목성, 토성의 고리를 지나면

세상은 달라집니다.

기온은 급락하고, 행성간의 거리는 수백만 킬로미터에서 수십억 킬로미터로 멀어집니다. 

여기에 천왕성(Uranus)이 있습니다.

그리고 태양계의 마지막 행성 해왕성(Neptune)입니다.

여지껏, 우리는 이 행성을 생명이 존재하지 않는 완전히 얼어붙은 곳으로 생각했습니다.

우리는 참으로 무지했습니다.

수성, 금성, 화성, 목성 그리고 토성을 넘어서면 여행에 걸리는 시간은 수개월, 수 년, 수십년 심지어는 그 이상입니다.

 

 

 

태양계의 행성들은 서로 다른 속도로 태양의 주위를 공전합니다. 그리고 175년에 한 번씩 놀라운 일이 벌어집니다. 외행성들의 궤도들이 일직선으로 배열되는 것이죠.

보이저 2호는 바로 그 일직선으로 배열되는 순간에 발사됩니다.

 

2년이 조금 안되서 보이저는 목성에 도착합니다. 다른 모든 태양계의 행성을 합친 무게의 2.5배에 달하는 목성의 중력을 이용해서 보이저는 가속을 합니다.

 

또 다시 2년이 지나 보이저는 태양계의 가장 아름다운 별에 도착합니다. 얼음 고리를 가진 가스 거인인 토성입니다.

 

그리고 계속해서 암흑 속으로 나아갑니다.

 

지구를 떠난지 거의 9년이 지나서 완전히 새로운 행성에 도달합니다.

목성과 토성처럼 이 행성의 상층부 대기는 수소, 헬륨 기체로 대부분 이루어진 소용돌이들로 구성되어 있습니다.

그리고 가려진 그 아래로는 이국적인 모습의 메탄, 암모니아 그리고 물의 혼합체로 이루어진 얼음으로 덮여 있습니다.

다른 가스 거인과는 달리 천왕성은 거의 아무런 특징도 없습니다. 보이저 2호가 관찰하는 동안 겨우 10개의 구름이 형성되는 것만을 볼 수 있었습니다.

 

그 이유는 곧 밝혀졌습니다. 천왕성은 영하 224도의 태양계에서 가장 추운 행성이었습니다.

영원히 얼어붙어 있는 얼음 거인입니다.

보이저 2호는 단지 6시간동안 천왕성을 관찰할 수 있었습니다. 천왕성을 자세하게 들여다볼 수 있게 되자, 거기엔 토성과 같은 고리가 발견됩니다.

 

 

그 고리는 빛을 반사하지 않는 물질로 이루어져 있어서 너무 어둡고 희미했기 때문에 지구에선 볼 수가 없었습니다.

그래서, 1977년까지는 발견되지 않았습니다.

고리는 빛을 반사하지 않는 종류의 물질들로 이루어졌음이 분명했습니다. 토성의 고리와 같은 얼음은 아니었습니다. 

고리는 극단적으로 작고 얇았는데, 그것 역시 수수께끼였습니다. 왜냐하면 고리를 이루는 입자들은 충돌의 연쇄작용 때문에 넓게 퍼지는 것이 일반적(토성에서 발견한 것처럼)일 거라고 생각되었기 때문이죠. 하지만 그렇지 않았습니다.

그렇다면 무언가가 이 고리들을 속박하고 있는 것임에 틀림없습니다. 그 해답은 보이저 2호가 보낸 이 사진에 있었습니다.

여기 엡실론 고리(epsilon ring)라 불리는 밝고 가는 고리를 볼 수 있습니다. 그리고 그 고리의 위와 아래에 2개의 달을 볼 수 있습니다. 내측의 달을 코델리아(Cordelia)라 하고, 외측의 달을 오펠리아(Ophelia)라고 부릅니다.

알아야 될 것은, 천왕성의 궤도에 가까운 달과 고리의 조각들은 먼 곳에 있는 것들보다 늦게 움직인다는 것입니다(참고 : :케플러 2법칙 응용).

엡실론 고리에 있는 조각끼리 충돌을 일으켜서 속도가 떨어진 조각이 속도가 느려지면서 천왕성 방향으로 떨어지게 되면, 코델리아는 이 조각을 가속해서 엡실론 고리로 돌아가게 합니다. 반대로 엡실론 고리의 외곽에 있는 조각이 가속되어 천왕성을 벗어나려고 하면, 오펠리아는 이 조각을 감속시켜서 다시 엡실론 링으로 돌아가가 합니다.

이러한 작용을 통해 이 2개의 달은 고리를 천왕성 궤도에서 아주 가늘고 좁은 지역으로 제한합니다. 

그래서, 이 2개의 달을 양치기 달(shephard moon)이라고 부릅니다.

보이저 2호가 천왕성계에 머문 시간은 고작 몇 시간이었기 때문에, 이 2개의 달 이외에 다른 양치기 달들을 발견하진 못했습니다. 하지만, 천왕성 고리의 다른 부분도 이와 비슷하기 때문에 더 많은 양치기 달들이 천왕성 궤도에 있을 것이라 추정합니다.

아직 발견되지 않은 달들도 천왕성계의 신비한 일들 중 하나이지만, 천왕성이 태양을 도는 공전궤도 역시 특이합니다. 

 

 

태양계 생성 초기에 모든 물질들은 모두 반시계 방향으로 궤도운동을 했습니다. 이 회전운동은 지금까지도 영향을 주고 있으며, 대부분의 행성들이 자전축에 대해 반시계 방향으로 회전운동을 합니다.

하지만 아직까지 정확히 밝혀지지 않은 이유로, 금성과 천왕성은 자전축에 대해 시계 방향으로 회전합니다.

천왕성은 금성보다 더 특이한데, 옆으로 누워있습니다(아래 사진에서 보면 직관적으로 알 수 있음. 천왕성의 자전축은 공전축 대비해서 90도에 가깝게 누워 있음. 참고로 지구는 23.5도 기울어 있음)

 

 아직까지 왜 천왕성의 자전축이 이렇게 누워있는지는 확실치 않습니다. 

예측하기론, 언젠가 다른 행성, 지구 혹은 그보다 더 큰 크기의, 과 충돌해서 옆으로 넘어진 것이 아닌가 생각됩니다.

컴퓨터 시뮬레이션로도 이와 같은 충돌로 천왕성의 옆으로 쓰러지면, 달들과 고리들도 현재와 같이 그 위치가 변화하는 결과를 보이고 있습니다.

 

태양계의 크기는 인간의 지각으로 상상하기가 불가능할 정도입니다. 하지만 척도를 줄이면 시각적으로 표현할 순 있습니다.

 

태양의 직경은 1백4십만 킬로미터입니다. 척도를 6억분의 1로 줄인다면, 아래 보이는 구조물의 크기 정도입니다.

 

그리고 지구와 화성의 크기는 이 손바닥 위에 조약돌의 크기 정도입니다.

 

이런 스케일에서 태양과 가장 가까운 행성 수성(Mercury)는 태양에서 이 정도의 거리가 될 것입니다. 6억분의 1척도에서 태양과 수성은 96미터 정도의 거리입니다. 그리고 그 직경은 1cm가 안됩니다.

그리고 금성(Venus)은 저쯤이겠군요. 

 

태양에서 180미터 떨어진 금성을 지나면, 지구가 보입니다. 꽤 떨어져 있어 보입니다.

 

250미터 떨어진 거리에서 태양의 불빛이 반짝입니다. 지구의 크기는 직경 2cm의 조약돌 정도입니다.

대략 380미터 정도에서 화성을 지나, 암흑 속으로 들어가게 됩니다. 

 

외행성계의 가장자리에 접근하면서 이제 거리와 다가오는 행성들의 크기는 증가합니다.

 

태양계에서 가장 큰 행성인 목성의 지름은 지구의 수십 배에 달합니다. 태양에서 항구를 지나 1.3km 거리에 목성이 보입니다.

 

태양과 목성간 거리의 거의 2배쯤에서 토성에 닿게 됩니다. 이 척도에서 거리는 2.4km 입니다.

이 정도 거리에서 태양빛은 우리가 이른 새벽 혹은 늦은 저녁에 보이는 것 정도의 밝기입니다. 이 정도에서도 토성과 그 고리는 매우 잘 보이는데, 그 이유는 반사율이 높기 때문입니다.  

목성과 토성을 지나서 천왕성에 도착합니다. 30억 킬로미터를 여행한 보이저 덕분에 우리는 마침내 태양계의 끝인 명왕성에 도달하게 됩니다.

 

명왕성은 가스로 이루어진 7.5cm 직경의 크리로, 우리의 척도(6억분의 1)에서 태양으로부터 7.4km 떨어져 있습니다.

 

12년동안의 광막한 우주 여행 끝에 보이저2호는 해왕성에 도착했습니다.

지구 질량의 17배에 달하고, 천왕성보다도 무겁습니다. 

 

자매별인 천왕성과 달리 해왕성의 대기활동은 매우 활발합니다.

해왕성의 기후는 극단적입니다. 높은 고도에서 메탄 가스로 이루어진 구름이 시속 2000km 이상의 속도로 휘몰아칩니다.

이것은 태양계에서 발견된 가장 높은 속도의 바람입니다. 

보이저는 거대한 흑점(Dark spot)를 발견했고, 이는 목성에서 발견된 거대 적점(red spot)과 유사합니다.

지구와 비슷한 크기의 폭풍우인 이 흑점은, 4~5년동안 활동하고 사라졌습니다. 하지만 수년 동안 더 많은 폭풍들이 생성되는 것을 볼 수 있었습니다. 

태양에서 가장 멀기에 태양에너지를 가장 적게 받는 이 행성에서, 태양계에서 가장 거대한 기상활동이 발견되는 것은 미스테리하 일입니다.

더욱이 보이저는 더 이상한 일을 발견합니다. 태양계의 최외각에 있는 이 별이 천왕성보다 더 따뜻합니다. 왜 그런지는 수수께끼입니다. 

 

해왕성은 태양으로터 받는 열의 2.5배에 달하는 열을 발산합니다. 이 내부열의 존재가 거친 폭풍의 발생 이유를 설명해줍니다. 

행성의 중심부에서 발생한 열은 행성 외부로 빠져나가면서 대기 전체를 휘젓게 됩니다. 그로 인해 다른 태양계에서는 볼 수 없는 거대한 바람을 만들게 됩니다. 

바람이 그처럼 강하게 되는 이유는 다음처럼 추측됩니다. 단단한 지표면이 없는 해왕성에서는 액체는 밑으로 가라앉고, 기체는 상승하게 될 때, 그 흐름을 방해할 바위나 산과 같은 단단한 표면이 없기 때문에 유체의 흐름은 방해받지 않고 가속되어 초음속의 속도로 돌게 되는 걸로 생각됩니다. 

 

보이저 2호는 태양계의 장대한 여행의 마지막에 다다르고 있습니다. 조만간 태양계를 떠나 성간(interstellar)으로 진입하게 됩니다. 

그러기 전에 태양계의 마지막 세상에 도달합니다.

 

트리톤(Triton), 미끈한 질소의 얼음으로 뒤덮인 거대한 달. 이 달은 정지상태의 조용한 별로 여겨졌습니다.

하지만 보이저가 도착했을 때 다시 한 번 놀라움을 선사합니다. 

보이저는 이 얼어붙은 동토에서 8킬로나 치솟는 간헐천들을 보게 됩니다. 이 분출은 암흑 물질들을 사방 100킬로 반경까지 퍼뜨립니다.   

 

이 분출현상이 희미하긴 하지만 태양 아래에서 주로 발생한다는 점에서, 다음과 같은 설명이 그 핵심입니다.

태양빛에 의해 얇게 얼어붙은 질소층 아래 깊이 1미터 정도가 가열됩니다. 질소층 아래가 가열됩니다. 이를 통해 생기는 온도차는 단지 4도씨 정도이지만, 이 복사열을 통해 얼어붙은 질소가 기화되면서 가스를 만들게 됩니다. 이 압력은 얇은 지각을 뚫고 나오면서 간철천을 생성합니다. 

 

 

하지만 여전히 설명되지 않는 것이 있습니다.  이 정도의 거친 지형은 더 강력한 힘의 작용이 필요합니다.

그리고 단서는 트리톤의 괴이한 궤도운동에 그 원인이 있습니다. 다른 태양계의 달과 달리 트리톤의 공전 방향은 해왕성의 자전 방향과 반대입니다. 이것은 트리톤과 해왕성이 같은 시기에 생성되지 않았을 가능성이 높다는 것을 말해줍니다. 

즉, 트리톤은 해왕성계가 생기고 난 다음에 찾아온 방문자라는 것입니다. 보이저와 다른 점은 떠나지 않았다는 것이죠.

하나의 가정은 수십억 년 전에 트리톤은 달이 아니었다는 겁니다. 해왕성과 멀리 떨어진 곳에서 트리톤은 자라났던 걸로 보입니다. 바로 카이퍼 벨트입니다. 

카이퍼벨트의 외곽에서 다 자란 트리톤은 해왕성의 중력에 의해 이끌려 갔고, 초기에는 타원궤도를 공전을 시작했습니다. 타원궤도의 운동을 통해 발생한 강력한 조석력이 트리톤의 표면에 작용하면서 강력한 지각변동을 야기했던 것으로 추정됩니다. 이 지각변동으로 인해 현재 우리가 보는 것과 같은 거친 트리톤의 지표면이 생성된 것으로 보입니다. 현재에 트리톤은 해왕성 주위를 원궤도로 공전합니다. 

 

보이저는 임무를 완수했습니다. 보이저는 계속해서 태양계 밖의 암흑속으로 나아가 우리가 도달하지 못한 세상을 보여줄 것입니다. 

 

 

 

앞으로의 탐험은 뉴 호라이즌의 성공에 달려 있습니다. 

3미터가 되지 않는 탐침을 가지고 우주의 심연을 향하고 있는 뉴 호라이즌은 목표지점에 도달할 때까지 전기장치와 비행에 필수적이지 않은 시스템들은 에너지 절약을 위해 꺼져 있습니다.  

48억 킬로미터의 비행 기간 내내 거의 동면 중입니다. 

뉴 호라이즌이 명왕성(Pluto)으로의 여행을 진행하는 내내, 지구상에서는 명왕성에 대해 열띤 논쟁이 있었습니다.

 

카이퍼벨트(Kuiper belt)의 내부 가장자리에 위치한 명왕성은 너무나 멀기 때문에 허블 망원경으로도 흐릿하게 보입니다. 하지만 명왕성은 홀로 있는 것이 아니었습니다. 

조금 떨어진 곳에서 무언가를 발견하기 시작했습니다. 

 

허블 망원경이 명왕성과 크기가 비슷한 것들을 발견하기 시작했습니다.

 

이 발견을 통해 "행성(Planet)"이 무엇인가 하는 정의에 대해 다시 생각할 수 밖에 없게 되었습니다.

국제천문연맹(International Astronomical Union)은 행성에 대해 세가지의 정의를 내렸습니다.

첫째, 태양의 주위를 공전해야 한다. 명왕성은 태양 주위를 248년의 주기로 공전합니다.

둘째, 구의 형상을 할 수 있을만큼의 질량을 가져야 한다. 명왕성은 실제로 거의 구에 가깝습니다.

셋째, 행성의 태양 궤도를 깨끗이 할 수 있어야 한다. 즉, 질량 제약과 같은 개념으로 충분한 중력에 의해 그 행성의 태양 공전 궤도상 자신 외에 다른 천체를 밀어낼 만큼이 되어야 한다.

 

이 세번 째 조건에서 명왕성은 부합하지 않는다. 왜 이런 부가적인 정의가 생겼냐하면 플루토 근처에서 발견된 다른 천체들로 인해 명왕성을 행성에 범주에 넣으면, 수십, 수백(앞으로의 발견에 의해 수천, 수만이 될 지도)의 행성이 태양계에 추가되기 때문이다. 

그러면 이런 것이 문제가 될까요? 내(이 프로의 호스트인 브라이언 콕스) 생각엔 그렇지 않습니다. 

결국, 명왕성은 하나의 세계이고 우리는 그곳을 탐사해야 합니다.

 

 

2015년 7월 우리는 해냈습니다. 9년간의 잠에서 뉴 호라이즌은 깨어났습니다.

 

우리가 탐사한 이래 가장 멀리 있는 세계를 처음으로 보게 된 것입니다.

 

명왕성은 아름다웠습니다. 얼어붙은 특색없는 세상과는 거리가 멀었습니다. 역동적이며 살아있는 행성의 특징을 보여줬습니다.  

표면은 섭씨 영하 230로 춥습니다. 표면은 고체질소로 이루어져있습니다. 허블 망원경에서 검은 반점으로 보였던 부분들은 아주 다양한 지리학적 형태와 구조를 갖고 있음이 밝혀졌습니다. 

 

(이건 지구 사진임. 어디 아이슬란드 정도 되는 듯)

현재까지 가장 주목할만한 곳은 톰바 레지오(Tombaush Regio)라는 지역이며, 명왕성의 심장이라는 이름으로 불립니다. 

 

 이 지역의 서쪽 귓불처럼 생긴 지역을 스푸트니크 플라니시아(Sputnik Planitia)라고 합니다. 

 얼어붙은 질소, 메탄 그리고 일산화탄소의 거대한 평원은 수백만 평방 킬로미터나 펼쳐져 있습니다.

그리고 그 가장자리는 얼음으로 이루어진 높이 6킬로미터의 산맥이 가로막고 있습니다. 

이 지역에는 매우 이상한 점이 있습니다. 이 난장이 행성의 다른 부분과는 확연히 구별되는 점이죠.

스푸트니크 플라니시아의 매끄러운 지역을 제외한, 명왕성의 표면은 우리의 달처럼 수십억 년 동안 일어났던 충돌들로 인해 크레이터와 흉터들로 덮여 있습니다. 

스프트니크 플란시아에는 크레이터가 전혀 없습니다. 

뉴 호라이즌이 보내온 이미지에 의하면 이 지역은 오각형 혹은 육각형 구조의 네트워크로 이루어져 있습니다. 

질소가 얼어붙어 연결된 표면입니다. 이 모습으로부터 어떤 일이 일어났을까를 추정해봅니다. 

이런 종류의 형태는 자연에서 종종 발견됩니다. 태양의 표면, 액체가 가열될 때. 

이 형태는 대류(Convection)의 특징입니다. 가열에 의해 뜨거운 것은 떠오르고 차가운 부분은 가라앉는 대류현상이 일어날 때 이와 같은 형상이 만들어집니다. 

스푸트니크 플란시아 아래에서는 열원이 있어서 그 열원에 의한 대류로 이와 같이 지속적으로 표면이 재생성되는 것으로 보입니다.

가장 적합한 가정은 이 별의 깊은 곳에 방사성 물질이 있어서 그 방사능 붕괴로 인해 열이 발생한다는 이론입니다. 이 열에 의해 태양에너지가 없는 이 차가운 명왕성의 바다에 수십억 년 전부터 물을 존재하게 했을 것입니다.

그렇다면 왜 이 지역만 이런 형태를 보이는 것일까요?

아마도 오래전에 이 지역에 거대한 충돌이 있었고, 그 충돌로 거대한 대양의 밑바닥까지 패였고, 그 구덩이가 질소 얼음으로 서서히 채워졌다고 보여집니다. 

 

뉴 호라이즌의 명왕성의 근거리 접근은 고작 몇 시간 정도였습니다. 

그 시간동안 고작 하나의 반구 정도만을 관찰할 수 있었습니다. 그래서 다른 면(다른 반쪽의 구)은 여전히 미스테리입니다. 

 

명왕성은 마지막 비밀을 간직하고 있었습니다. 뉴 호라이즌이 보여준 마지막 명왕성 사진에서, 어둠속에서 빛나는 명왕성의 대기가 보여집니다.

가늘고 붉은 하늘이 숨겨진 바다위로 보여집니다. 지구에서 48억킬로미터 떨어진 곳에서.

 

 

-Fin-

 기본 포맷은 동물의 왕국과 같다. 세렝게티에서 사자, 개코원숭이(Baboon), 얼룩말, 들개, 코끼리, 하이에나의 여섯 동물의 하나의 무리와 그 중 하나의 중심동물에 포커스를 두고 드라마식으로 이야기가 전개된다.

1부 Destiny, 2부 Conflict, 3부 Invasion, 4부 Misfortune, 5부 Exodus, 6부 Rebirth의 6부작으로 이루어져 있다.

동물의 왕국 좋아하는 사람은 무조건 좋아할 만하며 화면의 퀄리티가 장난 아니게 높다.

스타워즈 시리즈에 출연한 존 보에가의 해설 목소리도 좋다. 이제 슬슬 아텐보로 경은 은퇴할때가 되었나보다.

 

 

 

 내부 태양계의 따뜻한 세상 너머에, 가스(Gas) 거인인 목성 너머에, 태양 너머 얼어붙은 세상에 토성이 있습니다.

얼음으로 이루어진 30만 킬로미터의 폭을 가진 고리 덕분에 토성은 독특한 모습을 갖고 있습니다.  

셀 수 없이 많은 얼음조각이 중력에 의해 고리를 이루어 태양계의 가장 놀라운 광경을 연출합니다.

 

토성은 태양계에서 가장 극적인 변화를 겪은 행성입니다. 

 

 이 행성은 파괴되었고, 또 생성되었습니다. 이 행성은 오랜 동안 자신의 모습을 숨겨왔습니다.

 

어쩌면 이 행성은 우리의 두번째 고향이 될지도 모릅니다.

 

단단한 표면이 없는 세상을 상상해 봅시다. 그저 끝없이 대기만이 펼쳐진 

 

지구와 비교해서 토성은 매우 이질적입니다. 그래서 어떻게 같은 행성 물질들로부터 이런 행성이 생겨났는지를 이해하는 것은 매우 어렵습니다. 그러나 생성 당시의 상황으로 되돌아가본다면, 토성의 생성 과정은 놀랍도록 우리에게 친숙합니다. 

 

토성은 바위와 얼음으로 이루어진 작은 세계로 시작되었습니다. 수성,금성,지구,화성과 마찬가지로 작은 바위와 얼음들이 서로 뭉치면서 덩치를 키워나갔습니다. 

 

그러나, 다른 행성과 달리 우리가 눈의 선(Snow Line)이라 부르는 외곽 경계선을 형성합니다. 태양과 워낙 먼거리였기 때문에 물은 오직 얼어있는 고체 상태로만 존재했고, 이로 인해 셀 수 없이 많은 얼음 입자들은 마치 바위나 돌과 마찬가지로 행성을 만드는 재료와 같은 역할을 합니다.   

중력의 영향으로 바위와 얼음들은 서로 충돌하고 섞이고 결합하면서, 어린 토성을 거대한 행성으로 만들어갑니다.

시간이 지나면서 토성은 근본적으로 다른 행성으로 변모해갑니다. 이 어린 행성이 만들어진 장소에는 바위와 얼음보다 훨씬 많은 양의 가스(Gas)가 존재했습니다. 토성은 이제 대기(Atmosphere)를 형성해가기 시작합니다. 그러나 그 스케일은 우리의 상상을 뛰어넘습니다.

지구의 대기를 우주공간에 바라보기 전까지는 얼마나 (그 두께가)얇은지 깨닫지 못합니다.

이 정도의 대기의 모습은 내부 태양계의 다른 행성에서도 비슷합니다. 

비교적 얇은 이 대기도 그 아래의 지표면에 상당한 힘을 가합니다. 우리가 아는 대기압이라는 힘입니다.

예를 들어, 수백 미터 높이의 산에서 페트병을 열어 공기를 채우고, 산 아래로 내려오면 페트병이 쪼그라듭니다. 겨우 몇백 미터의 높이의 대기압으로도 병이 쪼그라드는데, 행성 자체가 온통 대기로 이루어져있다면 그 힘은 과연 어느 정도일까요?

 

 수백만 년 동안, 바위와 얼음으로 커질대로 커진 토성은 이제 태양이 남기고 간 수소와 헬륨으로 덩치를 더 키우기 시작합니다. 내부 행성계의 작은 행성들에게는 너무나도 가벼운 기체들이지만, 이미 덩치가 커진 토성은 이런 기체들을 끌어모을 수 있는 충분한 중력을 가지고 있었습니다. 

토성은 그 중력으로 어마어마한 양의 가스들을 모아서 덩치를 키워나가게 됩니다. 그리고 이렇게 끌어모은 대기는 토성의 표면을 변화시킵니다.

 

엄청난 양의 대기는 그 압력으로 기존 토성의 표면을 달궈서 열을 내게 하고 빛을 내게 합니다. 토성은 점점 기체를 끌어모으면서 커나가고, 결국에는 지구의 대기압의 천만배에 이르는 압력까지 올라갑니다. 이런 대기압하에서는 우리가 지구에서 상식처럼 생각하는 고체의 표면은 존재하지 않게 됩니다.

토성의 고체성 표면인 바위와 얼음은 분해되어 토성은 가스 행성으로 진화합니다.

이렇게 생긴 과거의 토성은 지구 5천개 정도를 삼킬 수 있는 크기가 됩니다. 하지만 이렇듯 광활하고 거친 초기의 토성은 현재와는 달랐습니다. 

 

 

보이저 탐사선은 최초로 토성의 상세한 모습을 우리에게 전송했습니다. 보이저의 자료에 의해서 토성의 상층부 대기가 거의 수소와 헬륨으로 이루어졌다는 것을 확실히 알 수 있었습니다.  이 두 기체는 바로 초기 태양계에서 가장 풍부했던 바로 그것이었습니다.

 

지구에서 날씨를 변화시키는 에너지는 태양으로부터 옵니다. 태양이 지표면을 가열하면서 공기를 가열하고 가열된 공기의 대류를 통해 지구의 날씨는 변화합니다. 

토성에서 받는 태양빛은 지구의 1/100 정도입니다.  이것은 토성의 기후가 다른 에너지원에 의해 변화한다는 것을 의미합니다.   

 

토성 극지방의 상층부 구름과 거대한 폭풍을 통해서, 우리는 토성 대기 아래의 많은 것을 추론할 수 있습니다.

 

그리고 토성을 움직이는 에너지원이 무엇인지에 대해서도요. 

대기권 상층부 아래에는 거대한 물의 구름들이 있습니다. 이 두꺼운 구름층에서는 지구에서보다 10000배 정도 강력한 번개가 발생합니다. 

이 번개를 통해 메탄 가스는 거대한 그을음의 구름으로 변화합니다.  이 그을음은 낙하하면서 점점 더 압력을 받게 되고, 어느 한계를 지나면서 거대한 압력은 이 그을음 덩어리들을 결정화시키면서 다이아몬드로 변화시킵니다.

이 다이아몬드 조차 종국에는 토성의 거대한 압력에 굴복하여, 액체화 됩니다.

대기권 상층부에서 4만 킬로미터 못 미쳐서, 토성의 주요 에너지원이 드러납니다. 이 영역의 압력은 워낙 높아서 기체들은 액체금속처럼 움직입니다.

(높은 압력에)액화된 헬륨들은 엄청난 열을 방출하며 수소기체를 통과하게 됩니다. 

우리(과학자들)는 이 열이 목성의 기후를 변화시키는 에너지원이라고 생각하고 있습니다.

 

생성 후 수억 년 간, 토성은 극적인 변화를 겪습니다.   비록 오늘날 우리가 알고 있는 토성과는 많이 다르지만, 초기 몇억 년 이후론 수십억 년 동안 (초기의 변화에 비해)크게 변화하지 않았습니다.  

그러나, 그 거대한 크기로 인해 결국에는 한번 더 극적인 변화를 일으킵니다.

 

카시니(Cassini) 탐사선은 토성과 그 달들 그리고 토성의 고리를 가까이에서 탐사할 목적으로 발사되었습니다. 보이지 탐사선이 단 몇일 간만 토성을 지나쳤던 것과 달리 카시니는 토성의 궤도에 진입하여 수년 동안 토성을 탐사할 목적으로 만들어졌습니다. 

35억 킬로미터의 여행끝에 카시니는 토성의 고리를 근접해서 관찰할 수 있었습니다. 

카시니는 토성 고리위로 떨어지는 태양계의 먼지를 채집/분석하여 놀라운 사실을 알려주기도 했습니다. 

토성의 고리가 수십억 년 전에 만들어진 채로 있어왔다면, 태양계의 먼지로 인해 검게되고, 어두워졌을 것입니다. 하지만 고리는 새로 만들어진 것처럼 선명하고 밝았습니다. 

그리고 그 이유는 고리가 생긴지 얼마 안된 것이기 때문이었습니다. 토성 자체보다 고리는 45억년 가까이 어렸습니다. 

토성 고리의 생성의 수수께끼는 여전히 연구 중인 테마입니다. 그리고 카시니가 수집한 증거들은 고리의 생성의 비밀이 토성이 아니라 그 위성인 토성의 달에 있다는 힌트를 주었습니다.

 

토성은 62개의 커다란 달들과 셀 수 없이 많은 작은 달들을 가지고 있으며, 여전히 발견되는 중입니다. 이는 마치 작은 태양계와 같습니다. 행성과 같은 크기의 위성인 타이탄(Titan)에서부터 비정형의 작은 바위덩어리에 이르기까지 크기와 모양에 있어서 다양한 형태를 가지고 있습니다. 

마이마스(Mimas)는 데스스타(Death Star, 스타워즈에 나오는 제국군의 행성무기와 닮았다)라고도 불리는데, 거대한 운석구를 볼 수 있으며, 이는 오래전에 엄청난 충돌이 있었음을 보여줍니다. 거의 파괴될 뻔 했다고 보입니다. 

이것은 라페투스(Lapetus)라는 달인데, 행성급의 크기로 직경이 1,500km에 달합니다. 그 표면을 보면 절반은 하얗고 절반은 어둡게 보입니다. 

라페투스는 사진으로 보듯이 적도 부근을 빙둘러서 능선이 있습니다. 사진으로도 뚜렷이 구분이 될 정도이며, 이는 태양계에서 발견되는 것중 가장 높은 산악지형으로 정상의 해발은 20km에 이릅니다.  

이 산악지형은 한때 토성의 고리처럼 라페투스의 고리로 되어 있던 것이 다시 지표면으로 떨어지면서 형성된 것으로 생각됩니다.  

카시니는 많은 달들을 상세히 관찰하였습니다. 이 달들은 대부분 얼음으로 이루어져 있으며, 그 중 많은 수가 특이한 형태를 가지고 토성의 고리 안과 부근을 돌고 있습니다. 

 카시니의 탐사 결과, 토성의 달들과 고리의 성분은 대부분 정확히 같은 물질들도 이루어졌다는 것이 밝혀졌습니다. 토성의 고리와 달들은 밀접한 관계가 있다는 의미입니다.

카시니를 통해 토성과 달들의 운동을 정밀히 관찰한 결과 우리는 무엇인가 부족하다는 것을 알았습니다.

지구에서 공룡이 돌아다니고 있던 1억년 전, 토성에는 현재에는 없는 달이 하나 있다고 생각됩니다. 

 

이 달은 직경 400km의 얼음으로 이루어져 있었습니다. 하지만 이 행성은 사라질 운명이었습니다. 토성의 거대한 중력에 저항하기에는 너무나 가까운 궤도였던 것입니다. 

 지구에서 파도를 일으키는 조석력(Tidal force)은 달이 지구에 미치는 중력의 차이에 의해 발생합니다(달에 가까운 지역의 바닷물은 끌어당기고, 더 먼곳은 덜 끌어당기는 중력작용의 차이). 마찬가지로 지구도 달에 더 거대한 중력의 영향을 주어 달에 조석력을 발생시킵니다(다만 달 표면에는 물이 없어서 밀물과 썰물과 같은 현상이 생기지 않음).

 지구의 중력의 영향이 더 크고, 45억년 전에는 지구와 달 사이의 거리가 현재보다 17배나 가까웠기 때문에 달의 표면의 형상 자체에 지구의 중력이 영향을 주었습니다. 조석력을 통해 달의 표면의 바위가  융기하고 가라앉음으로 인해 산맥이 형성되었으며 현재 우리는 그 결과를 관측할 수 있습니다.

 

만일 45억년 전에 그보다 더 가까워져서 우리가 로슈 한계(Roche Limit)라 불리는 지점보다 더 가까워졌다면 달은 지구의 중력에 의해 찢어져서 파괴되었을 것입니다.

토성의 이름(Saturn)은 로마신 중 시간과 경작의 신으로, 고대 신화에 의하면 자식들에 의해서 죽을 운명을 피하기 위해 새로 태어난 아이들을 먹어버렸다는 이야기가 전해집니다(그리스 신화에서 우라노스를 거세한 크로노스Kronos이며, 로마신화에서는 Saturnus를 의미한다). 

카시니의 관측결과로부터 우리는 토성이 이 신화의 내용과 비슷한 행동을 한 것을 알게 됩니다. 

 

과학자들의 생각은 이렇습니다. 1억년 전에서 1천만년 전 사이에 얼음으로 이루어진 토성의 달 하나가 토성에 가까이 혹은 로슈 한계선 내로 접근합니다.  

 

토성의 강력한 중력은 이 달에 작용하여 달을 찢어버리기 시작합니다. 토성은 그 자식을 삼켜버립니다.

 

15,000조(15,000x10^12, 혹은 15경) 톤에 이르는 얼음들이 토성의 궤도에 흩뿌려 졌습니다. 얼음의 입자들은 빠른 속도로 궤도로 퍼져서 궤도운동을 합니다.  

토성의 특징인 고리가 탄생했습니다. 토성의 중력으로 인해 고리는 거의 완벽한 원형의 형상을 이루고, 고리내부의 바위들은 서로 충돌하면서 점점 납작해집니다. 현재 이 파편들로 이루어진 고리의 지름은 목성의 직경보다 크고, 두께는 평균 10미터 정도입니다.  이런 오랜 과정을 거쳐 토성은 태양계의 보석이 되었습니다.

카시니로 인해 태양계와 토성의 진화에 대해 깊은 지식을 얻을 수 있었습니다. 하지만 카시니의 임무는 아직 끝나지 않았습니다.

토성의 고리 바로 위에서 다른 보물이 발견되었기 때문입니다. 여기에는 우리의 가장 근원적인 질문인 태양계에서의 생명의 가능성과 그 너머에 대한 해답이 있을지 모릅니다. 

 

태양에서 수십조 킬로미터 떨어져, 토성의 고리의 외곽에 엔셀라두스(Enceladus)가 있습니다.  

 

엔셀라두스는 아주 작은 달로, 아이스란드(Iceland)의 크기와 비슷합니다(영화 인터스텔라에 나온 촬영지가 아이스란드로 그 영화에 나온 곳과 비슷하다)

 

1980년 보이저 1호가 엔셀라두스에 접근했을 때, 우리는 엔셀라두스의 표면에서 작은 방울같은 것을 관찰할 수 있었습니다. 이는 엔셀라두스의 표면에서 무엇인가가 뿜어져나오는 걸로 예측할 수 있습니다. 24년 뒤 카시니가 다시 엔셀라두스에 도착해서 보내온 사진은 놀라웠습니다.

그것은 거대한 수중기 기둥과 얼음이 표면으로부터 분출되는 모습이었습니다. 분석 결과에 따르면 매초 200kg의 물질이 뿜어나오고 있습니다. 하지만 이 물질들은 우주로 흩어지지 않습니다. 

토성의 바깥쪽 고리들에 공급되는 것 처럼 보입니다.

이 발견으로 과학자들은 대담한 시도를 생각하게 됩니다. 수십억 킬로미터 떨어져 있던 카시니의 궤도를 조정하여 이 수증기 기둥에 접근하도록 한 것입니다.

카시니는 엔셀라두스의 지표면 48km 지점까지 접근하여, 그 수중기 기둥과 직접 접촉했습니다.

이 근접통과를 통해 얻은 결과는 놀라웠습니다.

이 얼음으로 된 기둥을 이루는 것은 소금물의 입자였습니다. 즉 엔셀라두스의 지표 아래의 대양이 우주로 뿜어져 나오는 것이었습니다.

태양으로부터 엄청나게 멀리 떨어진, 엔셀라두스는 물로 이루어진 바다를 지면 아래에 숨겨두고 있던 것입니다.

이것은 바로 토성의 영향입니다. 엔셀라두스는 토성의 주위를 타원의 궤도로 공전합니다. 그래서 공전 중의 토성으로부터 받는 중력이 계속 변하게 됩니다.

엔셀라두스의 공전궤도에 영향을 주는 또 하나의 큰 달이 있으며, 그것은 다이오네(Dione)입니다. 

토성과 다이오네에 의해 지속적으로 변화하는 중력은 엔셀라두스에 잡아당기는(Stretch) 힘과 쥐어짜는(Squeeze) 힘을 작용하면서 그 내부의 얼음에 마찰력을 작용하여 열에너지를 발생시키며 이로 인해 얼음 내부를 녹게 만듭니다.

카시니가 보내준 데이터는 더 놀라운 사실을 알려주었습니다. 수증기 기둥을 더 자세하게 분석한 결과 복잡한 유기 화합물과 규소 입자들이 발견되었습니다. 이것은 뜨거운 물의 방출을 의미합니다. 

태양계 외곽의 얼어붙은 영역에 있는 따뜻한 오아시스를 발견한 겁니다. 카시니를 통해 얼음으로 이루어진 엔셀라두스의 지표면 아래에 모습을 우리는 짐작할 수 있습니다. 

이러한 뜨거운 물의 존재가 중요한 것은, 지구의 생명의 탄생에 바다에서 뜨거운 물의 용출이 결정적인 역할을 했기 때문입니다. 적절한 유기물질에 풍부한 미네랄과 함께 뜨거운 물이 접촉하면서 전달된 에너지를 통해 활발한 화학작용이 일어나고 이런 일련의 화학작용을 통해 원시적 생명체와 그 양분이 되는 영양가 높은 유기물질들이 만들어 집니다.

즉, 엔셀라두스에는 생명이 탄생할 혹은 탄생했을 가능성이 있습니다. 

엔셀라두스에 생명의 가능성이 있다는 사실은 우리를 흥분시킵니다.

엔셀라두스의 오아시스는 생긴지 1억년에서 1천만년 정도일 것으로 보이기 때문에 아직 생명이 생기지 않았거나 혹은 생기는 초기일지도 모릅니다. 다만 풍부한 물과 열에너지를 통해 지구에서 수십억 년의 시간을 통해 생명이 탄생하고 번성해나갔듯이, 엔셀라두스도 수십억 년 후에는 지구와는 별개의 독자적인 생태계를 만들어나갈지도 모릅니다.

토성에 도착한 지 13년이 지난 후, 카시니는 연료가 떨어졌습니다.  나사(NASA)는 이 탐사선을 엔셀라두스의 지표와 충돌하는 리스크를 감수할 순 없었습니다. 왜냐하면 엔셀라두스에 있을지도 모르는 생명체를 오염시킬지도 모르기 때문입니다. 

그래서 과학자들은 카시니의 최후의 임무로 토성 내부로의 여행을 결정했습니다. 다시는 돌아오지 못할 여정이었죠. 

카시니는 토성과 하나가 되었습니다. 

언젠가 우리는 토성에 다시 갈 수 있을것입니다. 그때는 우리가 직접 가서 보고, 머물면서 우주의 아름다움을 더 자세히 지켜볼 수 있을 겁니다.

BBC에서 2012년에 방송한 과학 다큐멘타리

지구의 공전과 그로 인해 나타나는 지구의 자연 현상에 촛점을 맞춘 내용을 담고 있다.

1부. pathway(공전경로), 2부. spin(자전) 3부. Tile(기울기, 지구 자전축 기울기를 의미)로 이루어져있다.

올해 방송한 BBC Planet 2019가 태양계를 다루고 있는것과 함께 같이 보면 좋다.

진행은 2명이 진행하는데, 케이트 험블(Kate Humble, 방송인)과 헬렌 체르스키(Helen Czerski, 물리학자, 해양학자)가 진행한다. 

헬렌 체르스키는 실험물리학으로 박사를 받고, 찻잔 속 물리학(Storm in a teacup)이라는 베스트셀러 작가기도 하다. 

 

 

목성(Jupiter).

지표면에서 똑바로 올라가면 100km정도에서 대기(atmosphere)의 끝에 도달하게 되고, 우주의 암흑을 보게 됩니다. 비교적 가까운 거리입니다. 우주라는 관점에서 보면 거리의 척도는 이해의 범위를 넘어섭니다. 가장 가까운 금성(Venus)까지의 거리는 4천만 km입니다. 목성은 6억5천만 km의 거리에 있습니다. 현재 가장 빠른 우주선으로도 목성까지는 1년 정도가 걸립니다.

그래서 그렇게 먼 거리에 있는 행성이 우리 지구에게 어떤 영향을 미칠 수 있지? 라는 생각이 듭니다. 상상속의 일처럼만 느껴지죠. 당장 우리 일상의 사소한 문제들로 관심을 돌려본다면 실제로 목성의 영향은 거의 없을 것 같습니다.

하지만 만일 더 심오한 질문 - 왜 지구는 현재의 지구와 같은걸까? 지구엔 왜 생명이 있을까? 어떻게 우리가 존재하는 걸까? - 들을 한다면 목성이 상당히 중요하다는 것을 알 수 있습니다.  

초기의 젊은 목성은 광란의 시기를 보냅니다. 거대한 행성은 태양계 전체에 걸친 파괴의 운행을 시작합니다. 이로 인해 태양계 행성들의 운명을 결정짓게 됩니다. 당연히 지구도 여기에 포함됩니다.

목성은 행성들의 대부(Godfather)입니다.

지구의 남겨진 상처의 흔적으로부터 목성의 영향력을 엿볼 수 있습니다.

 

아리조나(Arizona)에 있는 유명한 배린저 운석구(Barringer Meteor Crater)입니다. 직경은 1km정도이고, 깊이는 170미터정도입니다. 생긴 진 5만 년 정도 됩니다.  50미터 정도 직경의 운석이 초속 13km로 충돌하면서 생겨났습니다. 대기를 통과하고 불과 7초 정도만에 지상에 충돌했다는 이야기죠. TNT 수십 메가톤급의 위력입니다.(참고로 히로시마 원폭이 16킬로톤, 메가는 킬로의 1,000배) 

여기에 충돌한 운석은 소행성 벨트(Asteroid belt, 화성과 목성 사이에 소행성들이 모여 있는 지역)로부터 날아온 것으로 추측됩니다.

이곳의 소행성들의 궤도 변화는 주로 목성의 중력에 영향을 받습니다. 

목성은 엄청난 크기의 수소와 헬륨의 덩어리입니다. 그 크기는 지구 1,300개 정도가 목성 안에 들어갈 정도입니다.  목성은 다른 모든 태양계 행성들과 그 위성들의 무게를 합친 것보다 2.5배 정도 무겁습니다. 그래서 강력한 중력으로 작용합니다. 그로 인해 태양에 이어서 2번째로 태양계 전체에 영향을 줍니다. 이로 인해 단지 소행성의 운석 충돌뿐 아니라 태양계의 역사를 바꿀만한 영향력을 미쳐왔습니다. 

목성이 어떻게 이런 영향력을 갖게 되었는가를 알기 위해서는 태양계 형성 이전으로 돌아가봐야만 합니다.

50억년 전 별(초거성-Supernova-등)의 폭발로 인해 은하계 전체에 걸친 충격파가 발생합니다.  이로 인해 발생한 가스구름과 먼지들로 원시 태양이 형성되기 시작합니다. 더 나아가서 무언가가 생겨나기 시작합니다. 

5천만 년 후(원시 태양이 생성된 지) 태양의 원자력 용광로(태양의 핵융합 시작, 질량이 뭉쳐지면서 자체 중력으로 태양 중심부에서 고온,고압의 상태가 계속 높아지면서 수소핵융합이 가능한 상태가 되면서 시작됨)가 점화됩니다.

태양계의 새벽빛이 첫번째의 세계인 목성(Jupiter)의 모습을 비춥니다. 목성은 가장 먼저 생겨나서 태양이 가져간 물질 외에 대부분의 물질들을 흡수합니다. 

 목성은 그 우월성(크기,질량과 그에 따른 중력)으로 인해서 새롭게 형성되는 태양계에 큰 영향을 미쳤습니다. 그리고 우리의 생태계 형성의 길을 닦았습니다. 

태양계는 수성,금성,지구,화성의 바위로 이루어진 내행성들과 화성 바깥쪽으로 수백만개의 소행성으로 이루어진 소행성벨트, 그리고 기체로 이루어진 목성,토성,천왕성,해왕성으로 이루어져 있습니다. 

우리는 이러한 행성의 배열 형태가 일반적이라고 생각해왔습니다. 그러나 외계를 관측하면서 이러한 행성 배열이 일반적이지 않다는 걸 알게 되었습니다.

우리의 태양은 우리 은하계의 3000억개의 별 중에 하나에 지나지 않습니다. 

그리고 이 대부분의 별들은 자신들만의 행성계를 가지고 있습니다.  

그리고 이 대부분의 다른 행성계에서 우리 태양계의 행성궤도의 위치는 비어있는 상태입니다.

대신에 그 행성계의 태양(별) 가까이에서 우리의 지구보다 훨씬 큰 슈퍼지구를 발견할 수 있습니다.

결정적으로 이런 행성들은 두껍고 유독한 대기를 가지고 있습니다.

이런 환경은 생명이 살기 매우 어렵습니다.

여기서 의문이 제기됩니다. 왜 우리 태양계는 이렇게 생겼는가?

그 의문을 폴기 위해서 우리는 태양계의 모든 행성들에 탐사선을 보내왔습니다. 이를 통해 이상한 현상들과 태양계의 과거를 밝혔습니다.  

금성탐사를 통해 예상했던 것보다 더 오랜동안 더 많은 물을 갖고 있다는 것을 알았고, 마치 지구의 현재같은 과거를 가지고 있다는 사실을 알아냈습니다. 

탐사선은 지구와 금성의 자매성으로 크기는 1/2인 화성의 많은 것들을 알려주었습니다. 

소행성벨트에 대해서 우리는 (행성이 되는데)실패한 묘지의 많은 것들을 알아냈습니다.

(다른 행성계와 비교해서) 이런 차이를 발생시키는 무언가 파괴적 원인이 태양계 생성 초기에 있었을거라 생각됩니다. 

현재까지 모든 증거들로 보면 45억년 전쯤에 목성의 궤도변화가 있었으며 이로 인해 신생 태양계의 면모를 뒤바꾸는 전래없는 엄청난 결과가 초래되었습니다. 

목성은 생성 초기에 태양쪽으로 움직였으며 그 이동의 영향들은 오늘까지도 관찰됩니다.

화성과 목성 사이에는 소행성대(asteroid belt)가 놓여있습니다. 태양계의 생성에 관여하고 나서 버려진 찌꺼기들입니다.

SF영화를 보면 소행성대는 종종 항해가 불가능한 바위 투성이가 충돌하는 곳으로 묘사되곤 합니다. 실상은 다릅니다. 지구에서 발사한 우주선이 소행성대를 빠져나갈 때 NASA의 기술자들이 항로를 조정할 필요는 없습니다. 왜냐하면 소행성대는 대부분이 빈 공간이기 때문입니다. 소행성대의 전체 질량은 지구의 달(moon)의 4%의 불과하며 이 보잘 것 없는 질량이 엄청나게 넓은 소행성대 전체에 퍼져있기 때문입니다. 소행성들간의 평균 거리는 지구와 달의 거리의 8배 정도입니다. 만일 누군가 소행성 하나에서 다른 소행성을 바라본다면 아주 흐릿한 별처럼 보일겁니다.

2007년 NASA의 Dawn 미션은 소행성대의 가장 큰 2개의 목표를 탐사하기 위해 발사됩니다.

 

거대 소행성 베스타(Vesta) 주변으로의 1년간의 궤도비행후에 2015년 3월 Dawn은 소행성대의 1/3의 질량을 가지고 있는 세레스(Ceres)에 접근합니다.

Dawn 탐사선이 세레스에서 보내온 사진과 분광분석 결과를 보면 소금이 보입니다. 이 결과를 통해 세레스의 표면아래에는 물이 얼음의 형태로 존재하는 것을 알게 되었습니다.

세레스 전체에 이런 밝은 빛이 비치는 소금이 존재하는 곳이 300군데가 넘게 존재합니다. 이 결과를 통해 세레스는 얇은 지표면 아래에 두꺼운 얼음층이 있다는 것을 알게 되었습니다.

관찰결과 세레스의 지각은 여러개의 층(Multi-layer)을 가지고 있다는 걸 알게 되었고, 이는 일반적인 소행성들과 다르다는 것을 의미합니다. 이것은 세레스가 소행성보다는 행성의 특징을 가지고 있다는 것을 말해줍니다.

45억년전 세레스는 완전한 행성으로 가는 길을 잘 걷고 있었습니다.

생성 초기의 세레스는 지금과는 완전히 다른 모습이었을 것으로 생각됩니다. 지금은 표층 아래에 얼어있는 물은 한때 액체상태였을 것입니다. 얇은 얼음의 층으로 보호받은, 세레스는 한때 깊은 소금물의 바다로 덮혀있었습니다.

목성이 45억년 전 태양과의 중력작용에 의해 태양으로 접근하면서 소행성대의 99.9%의 물질들을 쓸어가 버렸습니다. 이 과정에서 소행성 벨트의 풍부한 물질들을 흡수해서 지구형 행성으로 발전하던 세레스는 증가를 멈추게 되었습니다.  이로 인해 세레스는 행성으로 진화화는 과정을 멈춰버렸습니다.

1억년 정도의 기간동안 세레스의 바다는 얼어붙었고, 표층아래로 뭍혔습니다. 어린 행성은 꽃을 피기도 전에 져버렸습니다. 

그러나, 목성의 이러한 공포스러운 지배는 여전히 끝나지 않았습니다.  

목성은 이제 막 생겨나기 시작한 초창기 지구에까지 그 영향을 미치며 존재 자체를 위협하게 됩니다.

목성은 그 엄청난 질량에 의한 중력으로 인해 태양계 전체에 압도적인 영향력을 행사하고 있습니다.

목성의 질량은 지구의 320 배입니다. 이렇듯 압도적 질량에 의한 중력장의 효과는 목성의 가장 가깝고 큰 달인 Io를 통해서 관찰할 수 있습니다.

 

 Io(아이오)는 태양계에서 가장 활발한 화산의 세계입니다. 표면에 수백 개의 활화산이 있습니다.

 

 

Io는 용암의 호수로 뒤덮여 있으며,  로키 파테라(Loki Patera)로 알려진 가장 큰 용암호수는 직경이 200km가 넘습니다.

Io는 지옥의 모습 그 자체입니다.

지구에서의 화산활동은 지각 내부의 열에 의해 발생합니다. 이 열의 대부분은 45억년 전 지구의 생성당시에 발생했던 에너지의 잠열(residual heat)이 절반 정도이고, 나머지 절반은 지구 코어에 있는 원소들의 방사성 붕괴(radioactive decay)로 발생합니다.

Io의 경우는 작기 때문에 지구처럼 많은 잠열을 가지고 있지 않습니다. 그러므로 Io의 화산활동은 다른 과정을 통해 이루어집니다. 조석력(Tidal force)에 의해 이루어집니다.

Io의 화산활동은 중력에 의해 에너지를 공급받습니다. Io의 궤도는 목성의 구름층 꼭대기로부터 35만 킬로미터 떨어져 있습니다. Io의 목성에서의 궤도는 달과 지구의 궤도와 거의 비슷합니다.(달과 지구와의 거리는 384,400km)

 

 

그러나, 목성은 지구에 비해 엄청나게 무겁기 때문에, Io는 목성주위를 훨씬 빠른 속도로 돌게 됩니다. Io가 목성의 유일한 위성이라면 공전궤도는 원이었을 것이지만, 그렇지 않습니다. Io외에 목성에는 위성 Europa(와 Ganymede)가 있습니다. Io와 유로파의 목성 주위 공전주기의 비는 2:1(Io와 가니메데의 공전주기의 비는 4:1)입니다.

이로 인해 Io의 1공전주기동안 유로파와 2번을 만나게 되며,(가니메데와는 4번) 만나는 위치에서 궤도 공명이라는 현상이 생겨납니다. 이로 인해 Io는 공전하는 동안 중력의 힘과 방향에 있어서 지속적인 변화를 겪게 되고 이로 인해 Io는 늘어났다가 압축됐다가를 반복하게 되면서 마찰이 일어나고 그로 인해 열이 발생합니다. 이를 조석력(Tidal Force)에 의한 가열(heating)이라 부릅니다. (지구도 마찬가지 현상이 일어난다. 하지만 그 조석력이 약하므로 대양의 파도 정도의 영향으로 그치고 만다. 참고로 Io가 moon보다 공전속도가 17배 정도 빠르며, 조석력으로 비교하면 지구의 달보다 2만 배 정도의 조석력을 받고 있다)

이 조석력이 Io의 화산활동의 에너지원이 됩니다. 이로 인해 Io의 내부는 1,000℃로 가열되며, 이를 통해 가열된 암석은 온도와 압력을 통해 지상으로 분출되며, 그 높이는 지상 300km에 이릅니다.

 

Io는 거대행성이 얼마나 강력한 힘을 행사하는지를 일깨워 줍니다.

현재 이렇듯 강 력한 목성의 중력장의 영향을 지구에서는 크게 느끼지 못하죠. 지구와 목성간의 거리가 굉장히 멀기 때문입니다. 

하지만 45억년 전, 지구와 화성이 생성되었던 시기에 목성은 지구와 화성이 위치한 내부 태양계 접근 중이었습니다. 

 

 

앞으로 소행성 벨트(asteroid belt)가 될 지역을 지나서 목성은 내부 태양계로 진입합니다. 태양 주위를 선회하면서 점점 더 태양쪽으로 접근해 옵니다. 45억년 전 당시 지구와 화성이 있던 영역은 가스와 바위들로 빽빽했습니다. 

하지만, 목성이 접근하면서 대혼란이 일어납니다. 거대한 바위들은 사방으로 흩어지고, 어떤 것들은 태양으로 끌려들어가 생을 마감하고, 어떤 것들은 먼 우주공간으로 사라집니다.   

 이렇듯 거대한 목성이 내부 태양계로 접근하면서, 지구와 화성이 생길 위치의 가스와 바위들을 쓸어내버리면서 큰 지구와 큰 화성(Super Earth, Super Mars)이 될 수 있는 재료들을 청소해 버렸습니다. 이것이 우리가 다른 행성계에서 지구나 화성의 위치에 더 큰 행성이 발견되는 것과 달리 우리 태양계가 상대적으로 더 작은 지구와 화성을 가진 이유입니다. 

그리고 목성에 의해 더 많은 바위와 가스물질이 더 많이 사라진 위치에 있던 화성이 지구나 금성보다 1/10 크기로 작은 이유이기도 합니다.   

목성이 계속 태양으로의 접근을 계속했다면 지구 역시 화성과 비슷한 작은 행성이 되었을 것이며, 만약 그랬다면 지금처럼 생명이 가득찬 별이 되지 못했을 것입니다.

이처럼 모든 것을 휩쓸고 지나갈 것만 같았던 목성의 움직임에 무엇인가 제동을 걸게 됩니다.

외부 태양계의 그늘에서 또 다른 행성이 생겨났습니다. 태양계의 2번째 거인인 토성(Saturn)입니다.

 

토성의 탄생이 모든 것을 바꿔버립니다. 

토성의 생성 초기에는 목성과 마찬가지로 그 거대한 질량에 의한 중력의 효과로 태양 주위를 공전하면서 태양쪽으로 접근했습니다.

토성은 질량이 목성보다 적기에 더 빠른 속도로 공전하면서 태양쪽으로 접근하고, 목성과 마찬가지로 목성과 토성 사이의 가스와 바위 물질들을 중력효과로 쓸어내버립니다. 

목성과 토성의 공전주기는 1:2 정도였고, 이로 인한 공전궤도 공명 현상(orbit resonance)으로 인해 목성과 토성의 태양쪽으로 접근하던 움직임에 변화가 생기고 결국은 다시 태양으로부터 멀어지면서 외부 태양계로 이동하게 됩니다.

결국 토성이 생기면서 목성은 외부 태양계로 후퇴하게 되었습니다. 또한 후퇴후 내부 태양계에 남겨진 가스와 바위물질들을 통해 지구와 화성이 형성될 수 있었습니다. 

목성의 접근, 그리고 이후 토성의 생성 이에 따른 토성과 목성의 궤도 공명으로 인한 목성의 후퇴라는 일련의 결과들을 통해 지구는 다른 행성계의 지구별 위치에 생기는 일반적인 거대 크기의 행성과 같은 크기가 아닌 적절한 크기로 생겨나게 됩니다. 

지구가 생성되었던 내부 태양계의 태양과 가까운 지역은 건조하고 물이 거의 없었습니다. 하지만 지구가 생겨났을 때 이미 목성은 외부 태양계를 향해 후퇴를 하는 중이었고, 이 궤도에는 얼음과 물이 풍부한 혜성과 소행성이 가득한 소행성 벨트 지역이 있었습니다. 목성이 후퇴하면서 이 지역의 물을 내부 태양계로 밀어내게 되었고 이것이 지구 생성시에 물이 풍부한 행성이 될 수 있는 원인이 되었습니다.

이러한 생각은 보기에 매우 작위적이며, 거의 환상적입니다. 하지만 우리의 태양계와 같이 태양과 가까운 별에서 대륙과 풍부한 물이 있고, 외부에는 거대한 개스행성이 있는 모델이 어떻게 생성될 수 있는지에 대해 연구를 거듭하면서, 앞에서 설명한 이러한 일련의 움직임들의 결과로서 우리의 태양계와 같은 곳이 만들어졌다는 것은 정말로 희귀한 경우라는 것을 알 수 있습니다.(말 그대로 우리의 태양계 그리고 그 속에서 지구라는 생명이 가득찬 행성이 존재할 수 있었다는 것은 우주적 관점에서 봐도 매우 희귀한 경우라는 의미)

지금의 목성은 소행성 벨트 끝자락인 외부 태양계에서 안정적인 궤도를 돌고 있습니다.

그러나 지금도 목성은 지구에 영향을 주고 있습니다. 목성은 지구와의 엄청난 거리에도 불구하고, 소행성 벨트를 통해 바이스를 쥐는 것 같은 영향력을 지구에 행사하고 있기 때문입니다.

 

소행성 벨트에서의 목성에 의한 소행성들의 궤도운동 

태양과 목성간의 미묘한 중력장의 간섭을 통해 소행성 벨트의 일부 소행성들은 태양쪽으로 향하게 됩니다.

약 1억년 전 직경 10km 정도의 소행성이 소행성 벨트로부터 떨어져 나옵니다. 목성의 중력에 의해 떨어져나간 이 소행성은 지구와 충돌하게 되고, 엄청난 폭발을 일으킵니다. 1000km 반경 내의 모든 생물이 즉각 사멸하고,  3000억 톤에 달하는 황(sulphur)를 대기중에 퍼뜨립니다.

뒤따르는 핵겨울로 인해 지구상의 75%의 생명들이 사라집니다. 

 

단 한번의 손짓만으로 목성은 지구의 역사의 행로를 바꿔버립니다.

현재 지구상에는 수백만 년 전의 흔적(화석, 지층과 같은)을 볼 수 있는 몇몇 곳이 있습니다.

 

수백만년 전의 흔적으로 남은 공룡의 발자국의 주인들은, 만약 목성이 없었더라면 여전히 지구의 주인으로 남아있었을 지도 모릅니다.

그리고 같은 논리로, 목성이 없었다면 우리 인간은 여기에 존재하지 않았을지도 모릅니다.

행성들의 대부(목성)는 우리가 지구를 물려받도록 길을 닦아 주었습니다.

목성은 우리별에 소행성들을 던지기도 했지만, 외부 태양계의 바깥으로부터 접근하는 소행성과 혜성들을 막아주기도 했습니다. 목성의 중력장이 방패같은 역할을 한 것입니다.

1세기 전 직경 4km, 무게 170억 톤에 달하는 바위와 얼음으로 된 덩어리가 태양계를 향해 돌진해왔습니다.  목성이 그것을 가로막기 전까지.

 

그로부터 70년 후, 우리는 목성이 얼마나 효과적인 방패인지를 목격했습니다.

스페이스 셔틀 아틀란티스에 태워져, 목성을 향한 궤도선 갈릴레오가 발사되었습니다.

갈릴레오가 발사되고 3년 뒤, 슈메이커-레비 9호(Shoemaker-Levy 9) 혜성이 목성의 중력에 의해 포획되었습니다. 

거대한 중력에 의해 포획된 바위덩어리는 조석력에 의해 산산조각이 납니다.

 

소행성 벨트를 지나서 목성으로 접근하던 갈릴레오 탐사선은 1993년 7월16일에 이 혜성이 목성과 충돌하는 장면을 목격합니다.

 

혜성의 조각들은 목성의 남반구 여러 지역에 6일 동안 떨어지면서 충돌하게 되었고, 이는 인류가 최초로 발견한 혜성과 행성의 충돌 모습입니다.

 

이 엄청난 파괴적 충돌로 6백만 메가톤(앞부분의 애리조나의 배린저 분화구에 충돌한 운석의 에너지의 10,000배에 해당)의 에너지가 방출됩니다. 이 충돌로 목성의 해당부분에는 직경 12,000km에 달하는 어두운 구름 영역이 남겨졌습니다. 

이렇게 목성이 있는 덕분에 지구에 충돌할 수도 있었던 수 많은 운석들을 피할 수 있었습니다.

가장 오래되고 가장 큰 행성인 목성은 이렇듯 우리 태양계의 대부와도 같습니다.

 

 

화성, 이웃별이며 차갑고 척박한 바위의 행성. 녹슨 표면은 건조한 모래로 덮혀있다. 그 모래 아래는 이전에 존재했던 생명의 흔적이 남아있다.

수억년 전, 화성은 지구와 비슷했다. 두꺼운 대기는 대양의 물을 보호했다. 

하지만 지금 물을 사라졌다.

지구가 번성했던 반면 화성은 죽은 행성이 되었습니다. 이렇듯 다른 운명으로 이끈 것은 무엇때문일까요?

지금부터 그 대답을 알아봅니다.

창백한 붉은점의 화성이 보입니다.

마리너 4호가 처음 보내온 화성 표면의 사진.

마리너 9호에 의해 화성표면의 80%의 사진을 얻음.

바이킹 계획에 의해 처음으로 화성에 착륙한 탐사선에 의한 표면 사진.

지난 50년간 탐색 데이터를 통해 화성의 상세한 모습을 구축했습니다. 이로부터 화성의 역사를 알 수 있습니다.

그 이유는 화성의 표면은 물이 사라진 이후에 침식작용이 없이 수억 년 동안 보존되어 왔기 때문입니다.

화성에는 뚜렷하게 물이 존재했던, 대양과 하천의 흐름의 흔적이 존재합니다.

탐사선 큐리오시티(Curiosity)는 화성표면에 착륙해서 액체의 침식작용에 의해 반질반질하게 닳은 광물의 흔적을 보여줬습니다.

그리고 토양 분석을 통해 건조해보이는 흙속에서 2%의 수분이 존재함을 알려줬습니다.

40억 년 전 화성에는 물이 존재했습니다.

강과 대양이 존재했고, 화성표면의 1/5이 물에 잠겼습니다.

이 적색의 행성은 한 때 푸르렀습니다.

당시 화성의 대기압은 지구와 비슷했을 것으로 예상되며 평균 기온은 25℃ 정도였습니다. 공기가 희박했기 때문에 호흡기를 꼈어야 했겠지만 지구의 하천 및 대양과 비슷한 풍경을 볼 수 있었을 것입니다.

그러나 수십억 년 동안 화성의 강과 바다는 사라졌습니다.

단 하나의 남은 푸른별. 지구. 지구 표면의 70%를 바다가 덮고 있으며, 바다 밑에는 수백만 종의 생물들이 살고 있습니다.

대기에 응축된 수분이 비로 내리는 이 순환계 덕분에, 수 많은 생물들이 지구의 생물학적 환경에서 살고 있습니다.

하지만 항상 이랬던 것은 아닙니다.

40억년 전 지구의 대기는 두꺼운 이산화탄소층으로 덮여있었고,

바다는 강한 산성(acidic)이었습니다

대기는 유해로운 기체로 가득차 있었습니다.

반면 화성은 번성하고 있었죠.

하지만 이 두개의 행성은 우주로부터 닥친 엄청난 재앙에 직면하게 됩니다.

지구에 닥친 재앙을 보려면 현재의 지구의 모습에 감춰진 사실들을 알아야 합니다. 지구는 침식,풍화, 그리고 화산활동으로 표면의 모습이 끊임없이 변화했습니다. 하지만 우리의 동지인 달(moon)은 수십억 년간 이러한 활동이 없이 표면상태가 유지되어 왔기 때문에 이를 통해 지구에 닥친 일들을 유추할 수 있습니다.

달의 표면의 수많은 크레이터는 우주로부터의 충돌의 흔적입니다. 또한 이 흔적이 일어난 시기를 정확히 알 수 있습니다. 아폴로 탐사선이 가져온 월석(月石)을 방사선동위원소법으로 측정하여 이 충돌들이 일어난 정확한 시기를 알 수 있습니다.

이 흔적들을 통해서 우리는 태양계의 역사를 알 수 있습니다.

화성도 포함해서요.

이러한 분석을 통해서 38,39억년 전 쯤에 이러한 운석의 충돌이 정점이었던 시기가 있음을 알게 되었습니다.

즉, 태양계 전체에 이 시기에 엄청난 충격이 있었다는 의미죠. 이 시기를 Late Heavy Bombardment(최후의 대폭격 정도로 해석하면 될라나?)라고 합니다.

이 시기 수 많은 소행성들이 화성을 폭격했고, 화성 표면의 1/3이 날아갔습니다. 화성은 순식간에 죽음을 맞이했습니다.

이 충돌의 원인이 무엇인지를 알기 위해서 컴퓨터 시뮬레이션을 이용한 결과 범인으로는 해왕성(Neptune)이 지목되었습니다.

해왕성의 중력에 의해 카이퍼벨트(태양계 외곽에 있는 소행성 벨트 지역으로 수십만개의 소행성이 있을 것으로 예측되고 있다. 어린왕자에 나오는 B612 소행성과 카이퍼벨트가 관계가 있었던가 가물가물하다.)의 소행성들이 태양계로 끌려들어왔다. 이 소행성들이 태양계의 내행성들을 폭격하는 큰 사건이 일어나게 된다.

이 시기의 소행성은 지구에도 엄청난 공격을 가했습니다. 하지만 이 충돌은 지구에 생명을 가져온 계기가 된 것으로 여겨집니다. 현재까지의 분석을 통해 지구에 생명체가 나타난 시기는 38억년 전으로 추정합니다. 이것은 대충돌 시기와 일치하며 소행성 벨트의 수 많은 운석의 충돌로 생명 탄생의 가능성이 높아진 것으로 추정됩니다.

생명이 어떻게 탄생했는지는 여전히 미스테리입니다. 화산활동에 의한 발생한 따뜻한 화산지대의 온천, 깊은 바다에서 분출되는 따뜻한 용출수 등 여건이 들어맞았을 경우 자연발생적으로 생명이 탄생했던 것으로 예상되고 있습니다. 

이것은 태양계 다른 곳에서도 조건만 들어맞는다면 생명이 발생할(혹은 했을) 가능성이 있다는 뜻입니다.

 2005년 발사한 화성궤도 탐사선(Mars Reconnaissance Orbiter, MRO)은 지난 10년 간, 그 이전의 탐사선이 획득한 데이타를 능가하는 탐사실적을 올렸습니다. MRO는 화성궤도를 6만 번 이상 돌며, 화성 표면의 99%를 촬영했습니다.

MRO의 초고해상도 카메라로 이전에는 보지 못했던 것들을 발견했습니다.

극지방의 산사태

모래 사구의 이동      

그리고 계절에 따른 모래 혹은 액체류의 흐름의 변화

그리고 2017년 MRO는 화성의 가장 오래된 지역인 어리다니아 분지(Eridania Basin)를 집중 관찰합니다.

이 분지는 한때 바다였습니다.

그리고 MRO는 명백한 증거를 발견합니다. 400미터 두께로 쌓인 광물의 퇴적층들.

이것은 한때 이 지역이 바다였으며, 화산활동에 의한 열섬분출이 있었다는 걸 의미합니다.

화성에도 생명이 탄생하기에 적합한 때가 있었다는 뜻입니다.

예전에 또는 지금도 화성에 생명이 있을지 모릅니다. 38억년 전 생명이 탄생할 수 있었던 것은 지구만이 아니었습니다. 

35억년 전 얼음으로 뒤덮인 화성에는 대규모의 화산활동이 시작됩니다.

이로 인해 얼음이 녹고

물은 흘러서 거대한 계곡에 이르러 장대한 폭포가 됩니다.

높이 4킬로미터의 이 폭포는 태양계에서 그동안 본 적이 없던 장대한 규모를 이루게 됩니다.

 

홍수가 진정되자 물은 사라졌지만, 그 흔적은 남았습니다.

그 흔적인 에쿠스 카스마(Echus Chasma)

우리는 왜 화성의 기후가 몇 백만년동안 이렇게 급격하게 변했는지에 대해선 알 수 없습니다. 하지만, 이 기후 변화가 일부는 화성의 내부적 활동에 의해 유발되었으리라는 것은 짐작합니다.

화성의 내부(Core)에서의 활동은 화성 대기(Atmosphere)에 증거로 남습니다. 

2014년 나사(NASA)는 화성대기의 분석을 위한 탐사미션을 시작합니다.

위성은 화성의 궤도를 돌며, 대기권 상층(Upper Atmosphere)를 분석합니다.

이를 통해, 화성에서 매초 2킬로그램의 기체가 우주로 빠져나가는 것이 확인되었습니다. 화성의 대기는 지속적으로 희박해지고 있으며 결국 대기는 화성의 열을 보존하지 못하고, 화성의 기온은 곤두박질치고 있는 중입니다.

반면에 지구의 대기는 여전히 굳건합니다.(다행스럽게도) 태양에서 불어오는 태양풍의 시속 수백킬로미터로 지구에 다가옵니다. 만약 지구의 대기를 지키는 무엇인가가 없다면, 우리의 대기도 금새 사라질 것입니다.

해가 지고 나면 지구의 대기를 지키고 있는 것의 정체가 드러납니다. 오로라입니다.

*오로라는 지구의 자기장에 의해 태양풍의 대전된 입자가 자기장대에 유입되면서 지구의 대기와 충돌하면서 발생하는 현상이다. 대전된 입자가 대기와 충돌하면서 대기의 산소와 질소의 에너지 준위를 높이고 이것이 양자역학적으로 산소와 질소원자가 다시 정상궤도로 돌아가면서 그 에너지에 해당하는 에너지를 특정 주파수의 빛으로 내놓으면서 특정한 색깔의 빛의 무리로 나타나게 된다. 자기장이 없다면 태양풍은 그대로 직격하여 지구의 대기를 벗겨내고, 결국 대기는 사라지게 될 것이고 지상은 그대로 태양풍의 직격을 맞게 될 것이다. 그러면 생명이 살기 힘들다.

**지구가 자기장을 갖는 이유는 지구의 핵이 철(Fe)를 포함한 금속이며, 높은 온도로 액상으로 되어 있어서 유동성이 있다. 이런 유동성의 금속물질이 회전운동을 하면서 전자석과 같이 되며 이를 통해 지구의 자기장이 발생한다. 즉, 지구의 내부의 금속물질이 유동성을 가질만큼 뜨거운 에너지가 있다는 뜻이며, 이 에너지는 지구 탄생시기에 내재된 에너지이다. 뜨거운 물체는 식기 때문에 결국 지구도 언젠가는 식을 것이고 코어가 식게 되면 지구의 자기장도 사라지면서 대기도 없어진다. 대기가 없어지면 지구도 결국 화성과 같이 될 것이다

화성도 한때는 자기장이 존재했으며 이로 인해 극지방에서 오로라가 존재했다.

35억년에서 40억년 사이 화성의 자기장은 점점 약해졌으며(Core가 식으면서 유동성 금속이 고체화되면서 유동성을 잃게 되면서 자력이 점점 약해진다.), 이와 함께 화성의 대기도 태양풍에 의해 서서히 없어지기 시작한다.

대기의 보호가 사라지자, 수증기는 우주로 날아가고 온도는 떨어지면서 화성은 변화하게 된다.

35억년 전 지구는 화성과는 다른 길을 걷게 된다.

초기 생명체인 조류는 바다의 산성을 중화시키고, 대기의 메탄농도를 낮추며 산소의 농도를 높인다.

이로 인해 풍부한 생명체들이 탄생할 수 있는 환경이 조성되고, 산소가 풍부한 환경으로부터 수 많은 다양한 생물들이 번성하게 된다. 

인접한 두 자매(지구와 화성)이 왜 이렇게 다른 길을 가게 되었는지를 이해하기 위해서는 행성들이 형성되기 시작한 때로 돌아가봐야 한다.

화성은 태양계에서 암석이 적은 지역에서 생성되었다. 그로 인해 지구보다 절반 크기의 직경을 가진 행성이 되었으며, 이로 인해 별의 냉각이 빨라서(철광석의 코어가 회전을 멈추면서 전자석의 효과가 없어지면서) 40억년 전부터 자기장이 약해지기 시작했고 35억년 전쯤에 자기장이 사라지게 되었다.

이로 인해 화성은 죽은 별이 되었다.

그러나, 이것이 이야기의 끝은 아니다.

현재 인간을 화성으로 보내기 위한 다음 세대의 화성 탐사가 준비중이다.

 

 

팔콘헤비 로켓 회수(랜딩) 장면.

화성은 과거의 유혹이 새겨져있는 꺼져가는 불씨입니다. 하지만 화성에는 생명이 있었을지도, 그리고 여전히 있을지도 모릅니다. 그리고 태양계에서 2번째 생명의 기원을 발견한다면 이것은 철학,과학, 그리고 문화적으로 매우 중대한 사실을 의미합니다. 왜냐하면 생명은 필수불가결한 것이라는 것을 뜻하기 때문입니다.(생명은 지구에서만 발생하는 독특한 사건이 아니라는 뜻)

이것은 전 우주가 생명으로 가득차 있을 수 있다는 사실을 의미하며, 우리는 (지구에만 존재하는 우주에서 유일한 생명으로서) 혼자가 아니라는 것을 뜻합니다.

하지만 좀 더 이 행성의 역사와 함께 우리에게 그 의미를 생각해보면, 화성에서 우리의 미래를 그려볼 수 있습니다.

화성은 자원의 보고입니다. 거대한 동토층 아래에 엄청난 양의 물이 얼음의 형태로 남아있고, 광물들-철, 질소, 탄소, 산소- 과 문명을 지탱하는 모든 것들이 있습니다. 그래서 전 우리의 세대동안에 화성인류(martian)이 나타날 거라고 생각하며, 그 화성인들은 바로 우리가 될 겁니다.

우리는 화성에 가서 우리의 거주지를 만들고, 이 오래된 붉은 세상은 우리가 다른 별로 진출하는 첫번째 단계가 될 겁니다.

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본편이 끝나면 보너스 영상이 나오는데, 이번편에는 화성 탐사 로버(영화 마션에서 나오는 화성 탐사 차량) Curiosity의 화성 랜딩 과정과 그동안의 탐사 결과에 대해 관련자의 인터뷰가 나온다. 이것 역시 흥미진진하다.

우주의 먼지들이 뭉치고

뭉친 덩어리들을 중심으로 별이 형성된다.

이런 과정으로 태양계에는 수성(Mercury)

금성(Venus)

짙은 대기로 쌓여있다.

지구

그리고 화성(Mars)

버려진 땅.

이 별들 중 독특한 

 별 지구. 

지구는 태양계의 다른 불모의 별들과 다르다. 이것은 운명인가? 우연인가? 

무엇이 지구를 특별하게 했는가? 바로 생명이다.

지구는 태양계에서 특별하다. 아마 수천 광년 거리내에 이런 별은 없을 것이다.

지구에는 태양과의 적당한 거리와

생명이 탄생할 수 있던 물이 존재할 수 있는 대기가 유지되고 있다.

우리가 태양계의 자매별들을 탐험하면서

 태양계의 다른 행성들도 지구와 비슷한 조건을 가지고 있던 때가 있음을 알게 되었다. 

수성은 작고 고통받는 별이다.

수십억년 동안 태양의 직격을 견뎌내고 있는 땅.

수성은 신비하면서 모순의 세상이다. 태양을 중심으로 타원형 궤도를 돌고 있으며, 태양으로부터의 거리는 가장 멀 때가 7,000만Km, 가장 가까울 때가 4,600만Km이다. 이로 인해 수성은 한낮의 최고기온은 430℃이며, 밤에는 대기가 없기 때문에 영하 170℃까지 떨어진다.

스핀 궤도공명(spin-orbit resonance)이라 불리는 현상에 의해,  수성은 태양을 중심으로 공전을 2번 하는 동안에 수성축을 중심으로 하는 자전이 3번 이루어진다. 이로 인해 수성의 낮(day)은 수성의 년(年)의 2배의 길이를 가진다.

이 말은 만약 수성의 어떤 지점에서 일몰을 봤을 때, 내가 3.2km/h의 속도로 걸으면 영원히 일몰을 볼 수 있게된다.(어린왕자가 매우 좋아할 듯) 

수성의 영원한 일몰을 보면서 산책하는 장면(무서워)

수성은 내행성 중 가장 탐사가 적게 되었다. 그 이유는 태양에 근접하는 특유의 타원형 궤도 때문으로 엄청난 도전이기 때문이다.

2004년 8월 나사는 수성탐사선 메신저를 발사한다. 

수성으로 직선으로 가는 궤도를 택하는 것은 부적절하다. 왜냐하면 수성궤도를 직선으로 가게 되면 수성에 근접해서 수성궤도를 돌기 위해서는 속도를 줄여야 되는데, 속도를 줄이는데 엄청난 양의 연료가 필요하다.

그래서 메신저 탐사선은 한 행성에서 다른 행성으로 단계적으로 진행하면서 중력을 이용하여 속도를 줄이면서 궤적을 조절한다.

그럼에도 불구하고 메신저는 수성에 도착할 때 속도가 너무 빠르기 때문에 수성 궤도에 안착하기 위해서는 수성을 세번 지나쳐야 한다.

이런 7년간의 예정된 비행을 마치고 나서야 비로서 메신저는 수성궤도를 돌 수 있다.

메신저의 임무는 수성표면의 사진을 찍어서 전송하는 것이다.

이를 통해 대부분이 크레이터로 덮힌 이 행성의 모습을 정밀하게 밝혀줄 것이다.

메신저는 수성의 표면의 모습 이외에도 많은 것을 알려주었다.

메신저에서 보내는 라디오 신호를 추적하는 과정에서, 수성의 공전궤도상의 미세한 변화를 알게 되었다. 이 자료를 통해 수성의 중력장을 파악할 수 있었다. 또한 이를 통해 수성이 자전축으로부터 얼마나 흔들리며(wobble) 회전하는지도 알게 되었다. 이를 통해 수성의 크로스섹션(횡단면적, cross section)을 계산할 수 있다. 이 계산을 통해 굉장히 이상한 사실을 알게 되었는데, 수성의 핵심(core)이 중심(center)로부터 표면으로 85% 나와있다는 것을 알게 되었다. 이는 수성의 핵심(core)가 거의 드러나있다는 것을 의미하며, 과거 수성이 어느 순간 거대한 충돌로 인해 별 표면의 상당 부분이 깍여나간 것으로 추정된다.

또한 메신저의 탐침은 수성의 화학적 조성을 탐지하여 놀라운 사실을 알려주었다.

황 1~4%, 칼륨 0.03~0.24%

이전까지는 태양과 이렇게 가까운 곳에 휘발성이 강한 황과 칼륨이 있을거라고 예상하지 못했다. 현재 수성과 태양과이 거리와 표면의 온도를 생각하면 휘발성이 강한 이 2개의 물질이 이 정도의 양으로 존재한다는 것은 놀라운 일이다.

이로 인해 행성의 형성에 관한 기존의 이론들이 심각한 도전에 직면하게 되었다.

수성이 탄생했던 시기에 수성의 궤도는 현재보다 태양에 더 멀리 떨어져있었다.

그것은 현재의 화성과 비슷한 태양과의 1억7천만Km의 거리였다.

수성이 원래 그 궤도에 그대로 있었다면 수성의 운명은 매우 달라졌을 것이다.

그러나 젊은 행성은 무르익기도 전에 거대한 충격으로 궤도를 벗어나게 된다.

현재의 우리가 보고 있는 행성들의 위치가 과거에는 달랐다는 사실을 받아들이기가 힘들다. 우리는 행성들의 위치가 마치 정밀한 시계의 부속들처럼 항상 같은 위치였을거라고 알고 있다.

우리의 현재 지식으로는 태양과 다른 한개의 행성간의 중력에 의한 운동(motion)은 정확히 계산이 가능하다. 하지만 여기에 한 개의 행성을 더 추가하여 3개의 행성간의 운동이 되면 그 계산의 난이도는 기하급수적으로 올라가며 정확한 해를 찾기란 어렵다. 심지어 우리의 태양계의 행성 모두를 방정식(뉴톤 방정식)에 집어넣으면 정확한 계산은 불가능하다.

이러한 이유로 초기 조건의 자그마한 차이로도 엄청난 결과의 차이를 보인다. 결론적으로 우리의 행성의 위치는 오랜 시간을 두고 보면 안정적이지 않다.(*우리의 행성계는 우리가 보통 생각하듯 고정된 태양을 중심으로 수,금,지,목,토,천,해,(명)의 행성들이 공전하는 그런 간단한 모형이 아니다. 태양 자체도 은하계의 중심을 축으로 공전하고 있으며 삼차원적으로 보면 태양이 돌고 있고 그 태양을 따라서 행성이 도는 vortex궤도를 그리고 있다. 유튜브에 solar system, vortex라는 주제어로 검색해보면 이에 대한 해당영상이 있다.)

수성은 탄생 초기에 태양으로터 1억7천만킬로미터로 화성과 비슷한 위치에 있었다. 탄생 초기 이 위치에는 막 생긴 큰 덩어리들이 존재하며 위치를 다투었고, 

결국 새로 생긴 큰 덩어리들끼리 충돌이 일어났다. 

이 과정에서 미래의 수성이 될 덩어리는 충돌로 인해 표면의 많은 양이 벗겨져나가면서 태양쪽으로 튕겨가고

남은 잔해들이 뭉쳐서 금성(Venus) 모태가 된다.    

이러한 가설은 표면적으론 매력적이지만 많은 문제점들을 안고 있기도 하다. 일단, 이런 충돌이 일어나면 엄청난 열을 발생시키기 때문에 휘발성 물질들이 다 날라가버린다. 그러므로 과격한 충돌이 아니라 섬세하게 표면만 깍아나가는 가벼운 충돌들이 여러번 일어났다고 가정해야 하는 문제가 생긴다. 그래서 아직까지는 수성의 생성은 풀리지 않는 미스테리이다.

메신저는 4년간의 임무를 마치고 연료가 떨어져서 수성으로 추락하여 또 하나의 자그마한 크레이터를 만들었다.

지구에서 밤하늘에 가장 밝게 빛나는 이 별이 금성(Venus)이다.

금성은 지구에서 가장 가까운 별로, 태양을 반사하는 두꺼운 대기로 뒤덮여있기 때문에 망원경으는 그 표면을 볼 수 없었다. 그래서 1950년대까지는 금성에 생명체가 있을 것으로 많이 기대를 했다.

1960년대부터 70년대까지 소련은 금성을 탐사하기 위한 베네라(Venera) 계획을 실행한다. 이 계획은 계속된 실패를 거듭한 끝에, 

 

1982년 3월1일, 베네라 13호를 금성에 착륙시키는데 성공한다.

베네라 13호는 금성이 사람이 살 수 없는 지옥같은 환경이라는 것을 알아낸다.

단테에 신곡에 나오는 지옥이 이런 모습일까나?

탐사를 통해서 알게된 금성의 모습에서 우리는 질문을 던지게 됩니다. 금성은 지구와 비슷한 크기이며, 우리가 아는 한 비슷한 조성을 가지고 있습니다. 태양과의 거리도 지구보다는 가깝지만 수성에 비해선 멀죠. 그럼 지구와의 차이는 무엇때문에 생기는 걸까요? 한 행성은 천국인 된 반면, 왜 한 행성은 지옥이 된 걸까요?

이 다큐의 호스트인 브라이언 콕스(Brian Cox), 차세대 칼세이건으로 기대되는 영국의 물리학자.

직관과는 달리 금성의 온도는 수성보다도 높습니다. 금성의 온도에 대한 가설은 꽤 복잡하고 태양이 관계됩니다.

태양은 시간이 갈수록 뜨거워졌습니다. 즉, 태양은 지금도 점점 뜨거워지고 있습니다. 지구에서 생명이 생기기 시작한 34~5억년 전에는 태양은 지금보다 차가웠습니다. 즉 당시의 금성도 지금보다 차가웠습니다. 예측으로 당시 금성의 온도는 지금 지구의 상쾌한 봄날씨 정도였을 것으로 보입니다. 

금성이 생기고 식어가면서 당시의 온도 조건에 의해서 하늘이 열리며 비가 오고 금성의 대기에 의해서 물이 존재할 수 있게 되고 결국 바다가 생기게 됩니다.

대기에 의한 온실효과로 금성의 온도는 점점 올라갑니다. 지구의 경우 온실효과가 없다면 기온은 영하 18℃ 정도가 된다고 합니다. 온실효과 그 자체로는 좋을 것도 나쁠 것도 없습니다. 온실효과에 의해서 생명체가 살기 적정한 온도가 되느냐 아니면 튀김을 하기에 적당한 온도가 되느냐를 결정하는 것은 아주 미세한 조건 차이가 결정합니다.

금성은 온실효과의 임계점을 넘어가버렸습니다. 결국 모든 지상의 물은 수증기가 되어 두꺼운 대기로 흡수되었고, 수증기는 응축되어도 비로 내리기 전에 다시 증발되어 대기로 흡수됩니다.

현재 금성은 수성보다도 뜨거우며, 태양계에서 가장 뜨거운 행성입니다.

화성(Mars)도 생성 초기에는 물이 존재했습니다. 물은 수억년간 화성에서 존재했습니다. 

 

하지만 화성은 행성의 크기가 작아서 대기를 잡아둘 중력이 부족했고, 대기가 없는 화성의 물은 결국 증발해서 모두 우주로 날아가버리게 됩니다.

 

태양계의 끊임없는 불안정과 변화의 연속이었습니다.

수성은 행성의 위치가 급격하게 바뀌었고, 그 결과 태양의 혹독한 열에 노출되는 가까운 궤도로 옮겨갔습니다. 

금성은 수성보다 온도가 높아지기 전까진 약 2억년 동안 표면에 물이 존재했습니다.

화성의 대양과 하천은 35억년 전쯤에 사라졌습니다. 

그러나 특이하게도 지구는 지난 40억년 동안 지표면에 액체상태의 물이 유지되어 왔습니다. 그 결과 복잡한 탄소화학 작용이 발달할 수 있었습니다. 

지구는 생명의 별입니다. 생명에 의해 지구상의 모든 현상이 생겨납니다.

생명은 지구에 핵심적인 역할을 합니다. 생명현상에 의해 지구상의 평형상태가 유지됩니다. 그 결과 일정한 온도와 대기가 유지됩니다.

다른 행성중에 지구만이 가장 긴 기간동안 이 모든 것을 향유해왔습니다.

하지만, 이것도 영원할 순 없습니다.

다른 행성과 마찬가지로 언젠가는 지구도 바위덩어리로 뒤덮힌 별이 될 것입니다.

그것은 끊임없이 태양이 나이가 들어가는 과정 때문입니다.

우리는 마지막에 별들이 어떤 과정을 거치는지 정확히 알고 있습니다. 

저기 반짝이는 별은 악투러스(Arcturus)라고 합니다. 이 별은 태양보다 약간 큰 질량을 가졌으며 나이는 60~80억년으로 추정됩니다.  아마도 태양보다 30억년 정도 나이가 든 것으로 알려져 있습니다.

지금 이 별은 중심부의 수소를 모두 소모(핵융합으로)한 적색거성(red giant star)입니다. 이 별은 크기가 부풀고 있으며, 식어가고 있습니다. 

우리는 태양의 나이가 50억년 정도 때부터 이런 현상이 시작될거라고 예상하고 있습니다.

태양이 내부의 수소를 모두 소진하고 나면(태양과 같이 빛나는 행성은 모두 수소를 원료로 핵융합을 한다. 핵융합 과정에 의해 2개의 수소가 만나서 헬륨으로 변환되면서 그 차이에 해당하는 질량이 열과 빛 에너지로 전환되어 빛과 열을 뿜어낸다. 모든 수소가 소진되면 별은 질량이 줄어들어 자체의 중력이 약해지고 팽창을 시작한다.) 적색거성으로 발전하게 됩니다. 이 과정에서 태양은 수백만 킬로미터씩 팽창하게 됩니다.

가장 먼저 수성이 태양에 삼켜집니다.

다음엔 금성이 사라질 겁니다. 지구는 혹시라도 탈출할 수도 있을지 모릅니다.(최근에 중국에서 지구에 로켓을 달아 팽창하는 태양을 벗어난다는 영화를 만들었다.  5억년 후까진 어쨋든 지구를 움직이든 아니면 로켓을 타고 외계로 도망가든 무슨 수를 내야 한다. 그때까지 인류가 살아남을 수 있다면 말이다.)

 

화성도 이 상황을 피해갈 도리는 없습니다.

결국 태양의 내행성계의 4개의 별은 종말을 고하게 될 겁니다.

그러나 이것이 이야기의 끝은 아닙니다. 태양의 팽창과 함께 여태 동면중이던 얼음왕국이 깨어나게 됩니다.

바로 목성과 토성의 별들입니다.

가스로 이루어진 거대행성을 도는 이 먼 곳이 따뜻해지기 시작합니다.

토성의 달인 엔셀라두스(Enceladus)와

목성의 달인 에우로파(Europa)처럼

이러한 달들 중에서 가장 조건이 좋을 것으로 생각되는 한곳이 있습니다.

토성 탐사선 카시니의 모습.

토성의 달이며, 수성보다 큰 행성의 크기를 가진 타이탄(Titan)

타이탄의 대기는 짙은 질소와 메탄으로 이루어져있습니다. (호이겐스 탐사선, 2005년 1월14일)

호이겐스 탐사선은 타이탄에 착륙하면서 첫번째 영상을 보내왔습니다.

이 사진을 통해 우리는 타이탄의 표면에 액체와 얼음덩어리가 있다는 것을 알게 되었습니다. 타이탄의 표면온도는 영하 180℃입니다. 그러면 이 액체는 무엇일까요? 호이겐스의 탐색결과 타이탄에 상당한 양의 메탄이 있다는 사실을 알려줍니다. 타이탄의 높은 대기압과 낮은 온도로 인해 메탄이 액체상태로 존재합니다.

호이겐스는 타이탄에 착륙후 몇 시간동안만 동작을 했습니다. 착륙지 근처에서 액체 메탄이 흐른 흔적을 찾지는 못했습니다.

호이겐스가 타이탄에 착륙하고 나서 1년 후, 토성궤도를 돌던 카시니(Cassini)탐사선은 타이탄의 북극점 위를 지나가면서 극적인 발견을 하게 됩니다.

바로 거대한 액체 메탄의 호수들을 발견합니다.

타이탄에는 화학적 중합물들이 있으며 지구와 같은 탄소 화합물 즉, 생명의 가능성을 가지고 있습니다.

과학자들은 발견된 사이안화 수소(hydrogen cyanide)는 아미노산(Amino acid)의 재료로 사용될 수 있으며, 아크릴로나이트릴(Acrylonitrile, or vinyl cyanide)은 세포막같은 것들의 재료가 될 수 있을 것으로 예상하고 있습니다.

이렇듯 생명에 필요한 물질을 타이탄에 있으며, 아주 적은 수이긴 하지만 일부 과학자들은 타이탄에 현재 생명이 있을 것으로 생각하기도 합니다.

현재는 영하 180℃의 기온이지만, 언젠가 기온이 올라간다면 지금과는 완전히 다른 모습이 될겁니다.

거대해진 태양에 의해 타이탄에 햇빛이 닿기 시작하면, 서서히 타이탄의 온도가 올라가기 시작할 것입니다.

온도가 올라가기 시작하면 온실효과에 의해 점점 더 온도가 올라가고 현재는 얼음으로 되어 있는 물이 녹기 시작하면서 타이탄의 표면의 액체 메탄을 물이 대신하게 될 것입니다. 

태양빛이 우리 행성계의 마지막 생명의 가능성을 비추기 시작할 것입니다.

타이탄은 이 짧은 생명의 가능성의 시기를 보내게 될겁니다.

우리는 거주가 가능한 조건이 영원할 것이라 생각합니다. 지구는 태양에서 너무 멀지도 가깝지도 않은 골디락스존 (Goldilocks zone)이기에 생명이 가능했다고 합니다. 하지만 사실은 훨씬 복잡합니다. 태양계는 역동적입니다. 궤도는 언제든지 바뀔 수 있고, 별의 밝기는 변할 수 있습니다. 즉, 한때는 천국인 곳이 언제든 지옥으로 변할 수 있죠.

우리는 지구가 40억년간 엄청난 혜택을 받은 행운의 별이라는 것을 알아야 합니다.

태양계를 벗어난 곳에 생명이 있을까요? 라는 문제는 흥미진진한 질문입니다.

Ep.01 Fin.

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