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드넓은 우주에 과연 ‘제2의 지구’가 있을까? 본문

~2016년 교육부 이야기/신기한 과학세계

드넓은 우주에 과연 ‘제2의 지구’가 있을까?

대한민국 교육부 2012. 9. 16. 09:00

여러분은 지구가 아닌 다른 곳에도 생명체가 살고 있다고 생각하나요? 사람들은 우주 저 멀리에서 다른 생명체가 살고 있지 않을까 생각하고 있어요. 과학자들은 이런 의문을 풀기 위해서 다양한 방법으로 연구하고 있으며, 이를 우주생물학이라고 불러요. 그렇다면 시 태양계 안에서 지구 말고도 생명체가 살 수 있는 곳이 있을까요? 태양계 밖은 어떨까요? 만일 있다면 그곳은 어디일까요?



● 이곳에 생명체가 있을까? : 행성인 화성

화성은 옛날부터 사람들이 생명체가 살고 있을 것이라고 믿었던 행성이에요. 화성의 평균 기온은 영하 60도이지만 최고 기온은 영상 20도로 지구와 비슷해요. 또 화성 표면에는 과거에 물이 흘렀던 자국이 뚜렷하게 남아 있으며, 극지방에는 얼음이 있기도 하지요.


하지만 화성은 대기 중에 산소가 거의 없어서 산소통 없이 숨을 쉴 수 없어요. 지구 대기압의 1/3에 불과하기 때문에 물이 상온에서도 끓게 되고, 그 때문에 헬멧을 벗으면 얼굴에서 액체들이 끓을 수도 있지요. 또 표면이 매우 건조해서 연기처럼 크기가 작은 먼지가 많기 때문에 바람이 불면 엄청난 먼지 폭풍이 발생해서 숨 쉬기도 쉽지 않아요. 

지구에는 몇백만 년이나 얼었다가 다시 생존하는 박테리아가 있어요. 화성에도 이런 생명체가 없으라는 법은 없지만, 사람들이 이사 가서 살기에 마냥 좋은 곳은 아닌 것 같군요.


● 이곳에 생명체가 있을까? : 목성의 위성 유로파, 토성의 위성 엔셀라두스

태양계에서 가장 거대한 행성인 목성과 토성은 가스형 행성입니다. 사람이 발 디딜 곳도 없으니 제2의 지구로써는 이미 실격이에요. 그 대신 목성의 위성 유로파는 어떨까요? 유로파의 표면은 매우 단단한 얼음으로 덮여있고 온도는 영하 160도 이하로 아주 낮아요. 하지만 목성의 강한 중력 때문에 유로파의 내부에는 열이 발생하게 된다고 해요. 

그 때문에 표면의 얼음층 아래에는 소금물의 바다가 있을 거라고 과학자들은 생각하고 있어요. 목성 주변의 강력한 방사능은 표면의 얼음이 막아주며, 온도와 압력은 지구의 바다와 비슷할 거라고 해요. 이게 사실이라면 혹시 유로파 안에는 생명이 살고 지 않을까요?


토성의 작은 위성인 엔셀라두스카시니호가 접근하기 전까진 아무도 주목하지 않던 곳이에요. 하지만 카시니호가 이 위성의 근처로 가까이 갔을 때 놀라운 것을 발견했어요. 이 위성의 남극에 있는 간헐천에서 유기물이 포함된 물과 얼음 결정이 우주로 쏟아져 나오고 있었던 거에요. 물이 있으며, 생명의 탄생에 필요한 유기물까지 있으니, 지구 이외에 생명이 살고 있다면 혹시 이곳이 아닐까요?

지구에서도 열수분출공 근처에 사는 생물들은 산소가 없이도 살아가고 있으며, 끓는 물이 분출하는 간헐천 안에서 사는 박테리아도 있어요. 앞서 말한 두 위성은 지구의 깊은 바다 아래나 간헐천과 비슷한 환경이 있을지도 몰라요. 생명체가 있을 수도 있는 제2의 지구 후보지만, 역시 사람이 살기에는 어렵겠죠?


● 이곳에는 생명체가 있을까? : 슈퍼지구

우주에는 태양 말고도 엄청나게 많은 수의 별이 있어요. 이 별들 중 상당수는 태양처럼 행성을 거느리고 있지요. 이들 중에서 지구처럼 별과 적당한 거리에서 대기, 물을 가지고 있는 행성이 있다면 혹시 생명체가 살고 있지 않을까요? 지난 5일 미국항공우주국(NASA)가 새로운 ‘슈퍼지구’가 발견했다고 합니다. 글리체 163c라고 명명된 이 행성은 황새치자리에서 49광년 떨어져 있으며 반경은 지구의 1.8~2.4배, 부피는 6.9배 더 크며 궤도 주기는 26일이라고 합니다. 지구가 태양으로부터 받는 빛의 40%가량을 더 받기 때문에 행성 온도는 60도 가까이 되는 것으로 추정됐으며 대기구성 요소는 아직 파악하지 못했지만, 지구와 마찬가지로 물과 암석으로 이뤄진 것으로 알려졌습니다. 이전에도 골디락스 행성이라고 부르는 ‘글리제 581g’가 발견되기도 했어요. 이런 행성은 공통적으로 지구처럼 단단한 표면, 적당한 크기와 중력을 가지고 있을 것이라고 해요.


하지만 이 행성들까지의 거리는 몇십 광년이니까 빛의 속도로 간다 해도 몇 십 년이 걸리는 거리에요. 1광년을 km로 나타내면 약 10조km이니까 재 인류의 기술로는 갈 수 없는 먼 거리에요. 언젠가는 제2의 지구가 될 수 있겠지만, 지금은 아닌 것 같아요.


알고 보면 우리는 태양과 적당한 거리에 있고 단단한 표면과 적당한 중력을 가지고 있으며, 대기와 물이 있는 아주 신기한 행성에서 살고 있는 거랍니다. 현재로서는 그 어느 곳도 지구를 대신할 곳은 없는 것 같아요. 하지만 언젠가는 지구만큼 살기 좋은 행성을 찾아서 사람들이 그곳으로 이사를 가거나 그곳에서 지구로 이사를 오는 날도 오지 않을까요?


글 : 이기정(서울사당초등학교 교사)



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