태양계 행성에 관한 궁금증 5가지

지구를 포함하고 있는 태양계는 가장 가까운 천체다. 과학책으로, 다큐멘터리로 많이 접했지만 생각보다 잘못 알려진 부분이 많다. 최근 뉴스에 등장했던 내용을 중심으로 태양계 행성에 관한 궁금증을 풀어보려 한다.

1. 목성에 가까이 갈 수 없는 이유

목성은 태양계에서 가장 큰 행성이다. 목성은 50만km 정도만 접근하더라도 행성이 가진 강력한 인력에 끌려 들어가게 된다. 목성을 탐사할 때 중력보다 더 무서운 것은 방사능이다.

목성은 15만km 근방에서 3만 시버트(sV)가 넘는 방사선을 내뿜는다. 우주선에 방사선을 막을 수 있는 특별한 보호장치가 없다면 우주선 내부에 있는 인간은 방사능에 피폭돼 사망하게 된다.

후쿠시마 원전 3호기가 시간당 생성하는 방사선이 2천 밀리시버트(msV)인 것을 고려하면 어마어마한 수치인 셈이다. 피폭을 넘어 인간 신체 자체가 녹아버릴 수 있는 수치다.

목성에 가까이 접근하더라도 엄청난 크기의 대기를 거쳐야 한다.

'대적점(Great Red Spot)'으로 불리는 거대한 소용돌이는 지구보다 큰 크기로 풍속이 100m/s에 이른다.

지난 12일 천체물리학자 나비드 콘스탄티누(Navid Constantinou)와 제프리 파커(Jeffrey Parker) 박사는 '천체물리학 저널(The Astrophysical Journal)'에 '목성 제트기류' 관련 논문을 발표했다.

두 사람은 논문에서 "목성 제트기류가 수소와 헬륨 분자를 분리하며 강한 압력을 만들어 낸다"라고 주장했다. 현재 천문학계에서는 목성이 기체 행성이지만 표면은 압력으로 인해 액체로 존재할 수 있다는 주장이 나오고 있다.

목성 표면은 고체가 아니기 때문에 액체이건 기체이건 우주선이 착륙하기 힘들다.

2. 금성에 착륙한 탐사선이 망가진 까닭

지구에서 가장 가까운 행성으로 예부터 우리나라에서는 금성을 '샛별'이라 부르며 눈으로 볼 수 있는 별 중 하나로 인식하고 있었다.

우주 경쟁이 한창이던 1960년대 미국과 소련은 지구에서 가장 가까운 행성인 금성을 향해 탐사선을 발사한다. 미국은 1960년부터 파이어니어 5호, 마리너 2호 등을 발사했고 소련은 금성에 착륙선을 보내겠다는 계획을 하며 '베네라(Venera)' 프로젝트를 실시했다.

그 결과 1967년 6월에 발사된 베네라 4호는 같은 해 10월 18일 금성에 착륙했다. 이후 미국과 소련은 끊임없이 탐사선을 보냈지만 자주 고장이 났다.

탐사선이 자주 망가진 이유는 이산화탄소로 이뤄진 금성 대기 때문이다. 이산화탄소 대기는 금성을 표면 온도 약 400, 기압 9912킬로파스칼(kPa)의 지옥으로 만들었다.

과학자들은 이산화탄소 대기가 온실효과를 일으켜 온도가 높아졌다고 예상한다. 소련은 높은 온도와 높은 기압을 견디기 탐사선을 설계했지만 대부분 1시간을 넘기지 못하고 망가졌다.

3. 명왕성이 행성에서 제외된 이유

2006년 8월 24일 국제천문연맹(IAU)에서 행성으로 분류할지에 대한 논의가 이뤄졌다. 이날 결정에 따라 명왕성은 에리스, 세레스와 함께 행성에서 제외됐다.

명왕성은 1930년 2월 외교관으로 활동한 미국 천문학자 로웰(Percival Lowell) 제자 클라이드 톰보(Clyde William Tombaugh)가 발견했다. 그리스 신화에 나오는 지옥 신 플루토(Pluto)의 이름을 땄다. 70년 넘게 태양계 9번째 행성 지위를 누렸다.

하지만 2005년 미국 캘리포니아공대 마이클 브라운(Michael Brown) 교수가 명왕성보다 큰 에리스를 발견하면서 논란이 시작됐다.

국제 천문 연맹에서는 '태양 주위를 공전하는 궤도를 가질 것', '천체 모양을 구형으로 유지하는 질량을 가져야 할 것', '다른 행성의 위성이 아닐 것', '궤도 주변에 있는 다른 천체를 지배해야 할 것' 등이 있다.

명왕성은 해왕성과 궤도가 겹치는 부분이 많다. 명왕성은 네 번째 조건 '지배적인 역할을 한다'를 수행하지 못한다는 이유로 에리스, 세레스와 함께 왜행성(Dwarf Planet)으로 분류됐다. 이후 명왕성은 '134340 플루토(134340 Pluto)'로 이름이 바뀌었다.

2015년 미국 항공우주국(NASA) 명왕성 탐사선 '뉴 호라이즌(New Horizons)' 호가 명왕성에 1만 2500km까지 접근해 관련 정보를 수집했다.

미국 남서 연구소는 해당 자료를 토대로 명왕성에 대한 조사·분석을 했다. 연구팀은 "명왕성이 행성이나 왜행성보다 혜성과 더 비슷한 구조, 화학성분을 갖고 있다. 크기가 큰 혜성으로 볼 수도 있다"라고 주장했다.

4. 테라포밍(Terraforming)?

지난해 6월 'Space X' CEO 일론 머스크(Elon Musk)는 "인간을 화성에 보내겠다. 화성을 테라포밍(Terraforming)하겠다"라고 밝혔다.

'테라포밍'은 '코스모스' 저자 칼 세이건(Carl Sagan)이 1961년 발표한 'The Planet Venus' 논문에서 처음 주장한 내용이다. 그는 금성에 조류를 심어 물과 질소, 이산화탄소를 유기물로 합성하는 방법을 고안했다.

논문에서 칼 세이건은 "대기에서 이산화탄소를 제거해 금성 온실효과를 줄여 표면 온도를 떨어뜨린다면 '지구처럼' 살기 좋은 환경으로 바꿀 수 있다"라고 말했다. 이후 다른 행성을 지구와 비슷한 환경으로 바꾸는 것을 '테라포밍', '지구화' 작업이라고 부르게 됐다.

일론 머스크 주장처럼 화성은 현재 인간이 진출할 수 있는 천체 중에 가장 가능성이 높은 곳 중 하나다. 유럽, 미국 나사는 2039년에 인류를 화성에 착륙시키겠다는 계획을 세웠다.

우선 그들은 화성에 많이 있는 불소 화합물을 이용해 전체적인 온도를 높이려고 한다. 화성 온도를 높이면 '극지방'에 있는 얼음이 녹을 것으로 예상한다. 이어 물과 이산화탄소가 녹으면서 기온이 더 상승하고 대기가 두꺼워져 생명이 살 수 있다고 말한다.

일부 과학자들은 "머스크 회장은 화성 토양에 이산화탄소가 있다고 하지만 그 양이 충분하지 않을 가능성이 높다"라고 반박했다.

5. 행성이 일렬로 서면 지구는 쪼개진다?

2001년 개봉한 영화 '툼 레이더(Lara Croft: Tomb Raider)'에는 '그랜드 크로스(Grand Cross)', '그랜드 얼라인먼트(Grand Alignment)'현상이 나온다. 악당이 모든 태양계 행성이 일렬로 이어질 때 우주를 지배할 힘을 얻기 위해 계획을 세우고 있다는 내용이다.

일부 음모론자들은 해당 현상에 대해 "행성이 일렬로 늘어서면 가운데 있는 지구 중력이 상쇄된다", "지구가 양쪽으로 끌어당기는 행성 인력 때문에 쪼개질 수 있다"라고 주장한다.

지난 2014년 12월 나사가 공식 트위터에 "2015년 1월 4일 오전 9시 47분 행성이 일렬로 늘어서면서 지구의 중력이 요동친다. 아주 짧은 시간이지만 당신은 무중력을 경험하게 될 것이다"라는 게시물을 올렸다는 소문이 퍼졌다.

나사는 즉각 이를 부인하고 "행성이 일렬로 정렬한다고 중력이 사라지거나 지구가 쪼개지지 않는다. 행성 사이 거리가 너무 멀다"라고 밝혔다.

'행성 일렬'로 인한 지구 멸망설은 프랑스 점성가 노스트라다무스(Nostradamus)가 1568년에 완성한 예언서 '백시선'에 언급했다. 그는 "1999년 일곱 번째 달에 하늘에서 공포의 대왕이 내려온다"라는 문구를 남겼다.

행성 일렬 현상은 지난달 27일, 지난해 2월에 발생하는 등 생각보다 자주 일어나지만 별다른 영향을 끼치지 못하고 있다. 나사는 "모든 행성이 결합한 중력보다 지구와 태양, 지구와 달이 미치는 중력이 훨씬 크다"라고 말했다.