외계로부터 온 것들

 

지난 2017년 2월 22일, NASA는 외계행성의 새로운 발견에 대한 기자회견을 열었다. 그 회견의 요지는 '하나의 행성계에 7개의 지구 크기의 태양계 외 행성이 존재한다는 천체를 찾았다는 것'이었다. 그리고 '이 7개의 태양계 외 행성 가운데 3개는 HZ가 존재하는 이른바 골디락스 존의 행성일 것'이라는 예상을 내놓았다. 기존의 2개라는 골디락스 존의 에버리지가 확장되는 순간이었다. 

 

기존의 가설(HZ=2)

태양계의 HZ 역시 2개로서, 우리가 화성 생명체에 대한 미련을 버리지 못하는 것도 지구와 화성이 HZ 내에 존재하기 때문이다. 나는 지금도 화성의 극지방에는 생명체가 존재할 것으로 믿고 있다.

 

NASA가 지목한 별은 물병자리 근방에 있는 '트라피스트-1(TRAPPIST-1)'이라 명명된 적색왜성으로 지구와는 39광년 떨어져 있다. '트라피스트-1'은 행성을 7개 거느리고 있는데, 그중 3개가 골디락스 존에 있다는 것이었다.(아래 e, f, g가 이에 해당된다)

 

 

' 트라피스트-1'  7개 행성의 상상도

 

이같은 NASA의 발표는 초기에는 골디락스 존의 확장이란 면에서 크게 주목을 받았지만 최근의 연구에 의하면 이 골디락스 존에 생명체가 서식할 가능성은 극히 낮은 것으로 판명됐다. 이유는 영화 '인터스텔라'의 밀러 행성처럼 물이 너무 많을 것이라는 예상 때문이었다. 물이 생명체의 탄생과 유지에 필수 불가결한 요소라는 것은 설명할 필요도 없는 일이지만, 오직 물만으로 이루어진 행성에서는 생명체의 탄생에 필요한 화학물질이 발생할 수가 없다는 것이다. 

 

 

영화 '인터스텔라'에서의

미지의 행성

 

하지만 이것은 지구 생물체 탄생에 대한 유력 가설인 '열수분출공(熱水噴出孔) 이론'과 충돌되어 혼란스러운 바, 이에 대해서는 재고찰이 필요해 보인다. 다량의 물이 위 '트라피스트-1'에서 말하는 생물의 서식 조건에 위배된다면 앞서 말한 유로파나 엔셀라두스에서의 생물 서식 가능설도 아무런 의미가 없는 주장이 되며, 골디락스 존의 확장 또한 별 의미를 찾을 수 없는 일이 되기 때문이다. 

 

 

남극 심해의 열수분출공

오키나와 해구의 열수분출공

마리아나 해구의 열수분출공

해저 구멍에서 뜨거운 물이 솟아나는 열수분출공주변은 400도 이상의 수온에 햇빛도 없고 수압도 높으며 황화수소와 같은 독성물질이 있음에도 산호를 비롯한 다양한 생물군이 서식한다. 식물이 태양 에너지를 이용해 광합성을 하듯 이곳에 사는 박테리아가 위와 같은 화학합성을 통해 부양하며 주변의 동식물에게 영양을 공급하기 때문이다. 일부 과학자들은 이 같은 환경이 지구에 처음 생명이 탄생할 때와 비슷한 조건이라고 설명한다.

 

그런데 이 모두들 차치하고서 우선적으로 드는 궁금증은 이 많은 지구상의 물은 다 어떻게 생겨났을까 하는 것이다. 이것을 이미 본인의 책에서 설명한 적이 있는 바, 옮겨 쓰면 다음과 같다.   

 

 45억년 전 지구가 탄생한 이후, 이 땅은 오랫동안 수분의 존재라고는 찾을 수 없는 마그마의 열 덩어리로 지속해왔다. 이후의 어느 날, 우주를 방랑하던 한 무리의 운석이 지구의 인력에 이끌려 들어왔다. 다량의 수분을 함유한 엄청난 양의 운석들이었다.

 

그 수분의 운석들은 지표에 가까워올수록 마그마의 고열에 접하게 되었고, 돌들이 함유한 수분은 모두 수증기가 되어 날아가 버렸다. 지구는 표면의 열을 빼앗겨 비로소 식기 시작하였다. 그리고 이때 날아간 수증기는 상공에 구름층을 형성하였는데, 이 구름층에 지구로부터의 더 많은 수증기가 유입되자 하강을 시작하였다. 

 

그리고 지구의 300m 지점에 이르렀을 무렵 드디어 강우가 일어났다. 구름으로 있기에는 너무 무거웠던 것이었다. 강우는 지표면의 온도를 더욱 떨어뜨림과 동시에 더 많은 양의 수증기를 발생시켰고, 이 수증기는 다시 구름층을 형성, 앞서보다 훨씬 더 많은 양의 폭우를 쏟아내었다. 이 같은 현상은 아주 오랫동안, 지표면이 식을 때까지 내내 지속되었다.

 

이후, 그때까지 파도치듯 꿈틀대던 마그마는 고형화되어 땅의 모양을 갖추기 시작했던 바, 비로소 원시 지구의 대륙 및 강과 바다가 형성됐던 것이었다. 이상이 이 지구상에 존재하는 물의 연원이었다.

 

이것이 가설이 아님은 앞서 말한 1969년의 머치슨 운석들이 증명해 주었다. 이 돌들에는 여러 종의 아미노산과 수분이 함유돼 있었는데, 이 중 수분에 대한 실험이 일본 도쿄대학에서 행해졌다. 이 돌들을 밀폐된 플라스크에 넣고 가열하자 플라스크 내에는 수증기가 들어찼고, 이것을 냉각하자 곧 물이 되었다. 이 지구상의 물의 연원을 밝힐 더 없는 증거가 된 것이었다.

 

 

머치슨 운석은 함유된 물의 화학적 구성이 지구상 물과 동일하다는 점에서 화성과 목성 사이의 소행성군에서 이탈한 운석들로 추정되며 시기는 41억년과 38억년 사이, 이른바 후기 대폭격기(late heavy bombardment)로 여겨진다.

 

그리고 이 같은 운석의 내습은 지금도 진행 중인 사실인 바, 2013년 2월 러시아 서부 첼라빈스크 지역을 공포의 도가니로 몰아넣었던 운석우(隕石雨)가 대표적인 예가 될 것이다. 평균지름 17m, 무게 1만t으로 추정되는 다량의 운석들이 쏟아졌던 것인데, 다만 그 돌들에 수분이 함유되지 않았을 뿐이었다.

 

 

첼라빈스크 운석 내습의 실제 사진

첼라빈스크 운석 내습의 실제 사진

 

첼라빈스크 호수에서 인양된 600kg의 거대 운석

 1900년대 이후의 시베리아 주요 운석 피습지역

첼라빈스크 운석

퉁구스카 타이가 지역을 초토화시킨 퉁구스카 운석

운석의 내습으로 쓰러진 침엽수들

시크호테-알린 지역을 초토화시킨 시크호테 운석

시크호테 운석은 철광석이 다향 함유된 운석으로 첼라빈스크 운석이나 시크호테 운석과는 다른 성인을 보여주는 바, 위 운석들과는 완전 별개의 지역에서 온 것으로 추정된다. 하지만 별로 귀한 건 아닌지 국내에서도 쉽게 살 수 있다.

시크호테-알린 지역에의 운석 낙하 상황

퉁구스카 못지않게 피해가 컸던 시크호테-알린 지역

 

더욱 최근인 2014년 4월, 위도상 운석이 낙하되기 어려운 한국 땅에서도 대형의 운석이 낙하되는 광경이 목격됐고, 그 잔해가 남부 여기저기에서 발견되어 한바탕 운석 소동이 일었다. 그리고 당시의 신문을 보면 특이하게도 지구상의 금(金) 또한 외계의 운석으로부터 전달되었을 것이라는 보도를 하고 있다. 당시 발견된 운석의 가치를 금의 가격에 비교하면서 생겨난 기사인데, 그 내용은 다음과 같다. 

 

운석은 하늘에서 떨어진 노다지일까. 지난 10일과 11일에 경남 진주에서 운석이 잇달아 발견되면서 국내외 운석 사냥꾼들이 진주로 몰리고 있다. 극지연구소가 “두 암석은 운석”이라고 공식 발표한 16일 진주에서 운석으로 추정되는 세 번째 암석이 발견됐다.

 

진주 운석은 노다지에 부르기엔 무리다. 운석 노다지설(說)은 지난달 소치 동계올림픽의 메달에 포함된 운석이 1g당 236만원으로 알려지면서 퍼지기 시작했다. 이는 순금의 40배 가격이다. 극지연구소가 확인한 진주 첫째·둘째 운석 무게가 각각 9.36kg과 4.1kg이다. 그러니 추정 가격이 각각 약 221억원과 96억원에 이른다는 것.

 

하지만 진주 운석을 판명한 극지연구소 관계자는 “운석 금메달은 올림픽의 상징성이 있어서 고가로 평가된 듯하다”며 “진주 운석을 그와 연관시키는 것은 맞지 않는다”고 말했다. 실제로 진주 운석과 같은 종류의 운석은 해와 거래 사이트에서 1g당 2~5달러 수준에서 거래된다. 최대 5달러로 따져도 9.36kg짜리 운석은 5000만원 정도가 된다.

 

과학자들은 운석 자체는 노다지가 아닐지 몰라도 운석이 지구에 금과 생명이라는 노다지를 전달했을 가능성이 크다는 데 동의하고 있다. 금은 지구의 껍질격인 지각(地殼)에서 1000t당 1.3g 정도가 발견된다. 이는 지구의 형성 이론으로 보면 매우 높은 농도이다. 45억년 전 지구가 처음 생겨났을 때는 온통 용암 천지여서 금이 녹아서 지구의 핵으로 가라앉았다는 것이 과학계의 정설이다. 그런데 아직 지각에는 금이 풍부하다.

 

영국 임피리얼대의 매티아스 윌볼드(Wilbold) 교수는 이 모순을 ‘유성(流星) 폭풍’으로 설명했다. 금을 함유한 운석들이 용암이 들끓던 지구 표면에 부딪히면서 지각에 추가로 금을 전달했다는 것이다. 운석은 별똥별이라 하는 유성이 대기권에서 다 타지 않고 지구에 도달한 것이다. 윌볼드(Wilbold) 교수는 38억년 전 유성우가 마치 폭풍처럼 지구에 쏟아져 지금의 금을 형성했다고 설명한다.(2014. 3.18 '조선일보')

 

연구진은 2011년 국제 학술지 ‘네이처’에 이를 입증하는 증거를 발표했다. 연구진은 유성우 폭풍이 몰아치기 전인 44억년 전의 암석을 분석했다. 그린란드에서 발견된 이 암석은 금과 유사한 성질을 보이는 텅스텐 동위원소 비율이 유성우 폭풍 이후와 완전히 다른 것으로 나타났다. 물과 더불어 금 또한 외계에서 왔음을 알 수 있게 해주는 기사이다.

 

 

지난 2000년 중국 신장 위구르자치구 푸캉시 인근 고비사막에서 발견된 희귀 운석 푸캉 팰러사이트

푸캉 팰러사이트( fukang pallasite) / 무게 1003kg

이런 운석도 있다. 1913년 러시아에서 발견된 니켈 함유 철운석 애더키사이트

 

 

2014년 4월, 운석 소동이 났던 바로 그 운석들

 

 

 * 사진 및 그림의 출처: Google. jp.

 

성서의 불편한 진실들 국내도서 저자 : 김기백 출판 : 해드림출판사 2016.01.26 상세보기