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다른 외계행성에 생명체가 존재할 수 있을까?
: 생명체의 존재에 필요한 행성의 기본 조건들
(Facing Reality About Life on Other Planets)
Henry Richter

    수십 년 동안 나는 과학계의 많은 사람들이 우주의 다른 곳에서 생명체를 확인하기위한 광란의 캠페인을 벌이는 것을 보아왔다. 외계생명체(extraterrestrial life), 특히 지적생명체에 관한 많은 추정 글들과, 그것을 탐색하는 데에 막대한 자금이 소모되고 있다. 최근 가시적 우주 내에서 수천 개의 외계행성들이 모항성의 궤도에서 발견되어왔다. 몇몇 대형 전파망원경들은 우리 은하계 밖에서 발생한 간섭성 복사선(coherent radiation)을 조사하고 있다. 무인 우주선을 이용한 태양계의 행성 탐사에서도 생명체 또는 관련 화학물질을 찾는 수많은 과학적 도구들이 사용되고 있다.

EOS Earth & Science News(2017. 6. 22)의 한 최근 기사는 '지구 크기의 외계행성들 10개가 외계행성 탐사 우주망원경에 의해 발견되었음'을 보도하고 있었다. 먼 외계행성이 탐지되는 방식은 그들이 모항성의 앞을 지나갈 때, 아주 미세하게 발생하는 별빛의 흐려짐을 탐지하는 것이다. 모항성 주위의 궤도 파라미터와 크기에 대한 추정을 제외하고, 이 시점에서 새로운 행성에 대한 어떠한 정보도 예측될 수 없다. 대기가 있는지, 바다가 있는지, 표면 형태는 어떤지, 핵은 있는지, 자기장은 있는지, 회전속도는 어떻게 되는지... 등은 추론될 수 없다. 

항성 주위를 돌고 있는 외계행성을 찾는 일은 놀라운 일이 아니다. 이것은 우주에서 예상되는 것이다. 우주에서 우리의 태양이 행성들을 갖고 있는 유일한 항성이라고 말할 수 있는 근거는 없다. 그러나 외계 항성 주변에 있는 외계행성들에 지적생명체가 있을 수 있다는 추론은 너무도 큰 비약이다. 그래서 나는 생명체가 존재할 수 있는 행성의 특징과 특성을 탐구해 왔다. 물론 생명체가 존재하고 있는 지구 행성으로부터 시작할 것이다. 여기에 생명체가 존재할 수 있도록 해주는 다수의 특성과 조건들을 나열해 보았다. 이 중에서 단 하나라도 결여된다면, 생명체의 존재는 불가능하다. 이것에 대해서는 이 시리즈의 향후 과제에서 좀 더 자세하게 살펴볼 예정이다. 일러스트라 미디어(Illustra Media)가 제작한 훌륭한 DVD '특별한 행성(The Privileged Planet)'은 많은 통찰력을 주고 있었다 :

▶ 은하 내에서 과도하게 활발한 별들이나 지역 또는 블랙홀에서 떨어진, 안전한 장소에 위치해야 한다.

▶ 안정된 항성에 붙어 있어야 한다. 우리의 태양은 G2 타입으로 이상적인 별이다.

▶ 모항성은 적절한 크기를 가지고 있어서, 안정적으로 에너지를 방출해야 한다.

▶ 공전 궤도는 적절한 온도를 가지는, 상당히 좁은 지역의 '거주 가능한' 구역에 존재해야 한다.

▶ 궤도에 있는 충돌할 수 있는 파편들로부터 보호하기 위해 거대 가스 행성들을 몇 개 가지고 있어야 한다.

▶ 항성에서 나오는 열의 변동이 심하지 않도록, 거의 원형의 공전궤도를 가지고 있어야 한다,

▶ 궤도를 돌 때 적절한 경사의 기울기를 갖고 있어야 한다.

▶ 특별한 범위의 질량(적절한 중력 크기)을 갖고 있는 행성이어야 한다.

▶ 적절한 회전속도를 가져야 한다.

▶ 적절한 조성 및 밀도의 대기를 가져야 한다.

▶ 적당한 조성 및 량의 액체 상태의 물을 가지고 있어야 한다.

▶ 물(대양)과 육지 사이의 적절한 비율을 가지고 있어야 한다.

▶ 다른 물질과는 다른 물 특성을 가지도록, 특별한 결합의 수소를 가져야 한다.

▶ 적절한 거리에 적절한 크기의 위성을 가지고 있어야 한다.

▶ 자기장을 생성하는 액체 상태의 철 핵을 가져야 한다.

▶ 적절한 강도의 자기장을 가져야 한다.

▶ 판 구조운동을 일으킬 수 있는 적절한 두께의 지각을 가진 암석질의 행성이어야 한다.

▶ 화학반응을 일으키는 형태의 좋은 탄소 원을 가지고 있어야 한다.

▶ 생명체에 필수적인 수많은 희귀원소들을 가지고 있어야만 한다.

먼저 모은하 내의 위치에서부터 시작해보자. 우리 태양은 우리 은하(Milky Way)에서 중심과 가장자리 사이의 절반 정도 위치에 존재한다. 그곳은 안전한 장소이다. 중심부에는 블랙홀과 초신성과 같은 별들이 존재한다. 이 중심부는 높은 방사선 환경을 갖고 있어서, 생명체는 파괴될 뿐만 아니라, 기본적인 화학 과정들에도 영향을 미친다. 다른 한편으로, 은하의 가장자리나 그 가까이에 위치하는 것은 물질의 밀도가 매우 낮은 지역에 위치하는 것으로, 아마도 하나의 행성을 이루기에 충분하지 않을 것이다. 은하 내의 중간 지역은 거주 가능한 영역에서 적절한 크기의 행성으로 존재할 수 있게 한다.

우리 은하는 나선형 팔들을 갖고 있는데, 그곳은 안정적인 위치가 아니다. 우리는 은하의 궁수자리 팔(Sagittarius arms)과 페르세우스 팔(Perseus arms) 사이에 있다. 이들 은하의 팔은 별들이 활발히 활동하는 영역이다. 우리는 팔들 사이의 안전한 간격에 위치한다.

그리고 우리 은하에 대해 한 가지 덧붙이면, 우리 은하는 거대하지만, 꽤 납작하고, 좁은 두께를 가지고 있다. 이것은 천문학적 관측을 위한 훌륭한 장소에 우리를 위치시킨다. 우리는 뚫고 봐야하는 먼지가 많지 않다. 우리는 우리 은하 밖을 볼 수 있고, 다른 은하와 구성하는 별들을 식별할 수 있도록, 은하계의 밝은 중심으로부터 충분히 멀리 떨어져 있다. 그래서 우리는 생명체를 허용하는 장소에 살고 있을 뿐만 아니라, 과학 연구를 수행하고, 우주와 자연의 놀라운 모든 것들에 대한 이해와 인식을 발전시킬 수 있는 훌륭한 장소에 위치하고 있는 것이다. 이것은 살아가는 것 외에 부가적인 이점이다.

.Image credits: Illustra Media, The Privileged Planet

후속 기사에서, 나는 위에서 열거한 특성들이 생명체의 존재에 있어서 어떻게 중요한지, 이것이 우주의 다른 곳에서도 생명체에 어떻게 영향을 미치는지를 간략하게 논의할 것이다.

 

*헨리 리처(Henry Richter) 박사는 Creation-Evolution Headlines(CEH)의 기고가로서, 미국 우주프로그램 초기에 NASA/JPL에서 중요한 역할을 담당했다. 캘리포니아 공대(Caltech)에서 화학, 물리학 및 전기공학 박사 학위를 취득한 리처 박사는 수년간의 개인적 참여 시에 얻었던 지혜로 과학에 대한 전망을 제시하고 있다. 그의 저서 「우주로의 도약 : JPL에서 보낸 시간과 최초 탐험 위성, 2015년」에서, 그 자신의 기록에 기초하여, 우주 탐사 프로그램 시작의 발자취와 희귀한 NASA 문서들에 대한 주의 깊은 조사를 수행하고 있다. 그는 오직 내부자만이 제공할 수 있는 우주선 개발의 초기 시절들에 대한 여러 사건들과 개인적 경험을 전해주고 있다. 그의 다음 저서인 「지구라는 우주선 : 승객을 위한 지침서」는 2017년 말에 출간될 예정이다. 리처 박사에 대한 자세한 내용은 저자 프로필을 참조하라.


 

출처 : CEH, 2017. 8. 11.
URL : https://crev.info/2017/08/facing-reality-life/
번역자 : 미디어위원회

관련 자료 링크:

1. 지구와 비슷한 크기를 가진 7개의 외계행성들의 발견 (Seven Earth-size Planets Discovered)
2. 지구와 매우 유사한 제2의 지구가 발견됐는가? : 당신은 외계행성 ‘케플러-452b’에서 살고 싶지 않을 것이다. (You Wouldn’t Want to Live on “Earth’s Cousin”)
3. 쌍둥이 지구의 발견? : 케플러-22b는 생명체가 거주할 수 있는 행성이라고? (Earth’s Twin: What Does “Potentially Habitable” Mean?)
4. 지구와 가장 비슷한 외계 행성의 발견? (Closing In on the Next Earth)
5. 화성의 생명체를 언급해야할 시기가 돌아왔는가? : 외계 생명체 주장은 연구비 예산 책정과 관련되어 있다. (Time for Mars Life Again)   
6. 10만 개의 은하들 내에서 생명체의 흔적은 없었다. : SETI의 외계문명 탐사는 실패를 계속하고 있었다. (100,000 Galaxies Without a Sign of Life)
7. 최근 외계생명체 화석을 발견했다는 주장의 추락 (Latest ”Life from Outer Space” Claim Is Shot Down)
8. 외계생명체 화석을 발견했다고 주장하는 나사 과학자들 (NASA Scientist Finds ‘Alien Life’ Fossils)
9. 우리 은하에 생명체 거주 가능 행성이 200억 개? (Cosmic Lottery: How Many Habitable Planets?)
10. 우주 먼지가 생명체를 촉발할 수 있었을까? (Could Space Dust Help Spark Life?)
11. 브롬이 없다면, 생물들은 존재할 수 없었다. : 생명체가 존재하기 위한 필수적 원소는 28개 (Without Bromine, There Would Be No Animals)
12. 화성에 생명체의 존재 가능성? : 무기 원소들의 발견이 생명체 존재의 가능성인가? (Washing Machines on Mars)
13. 감마선 폭발은 우주에 생명체의 존재를 제한한다. (Gamma-Ray Bursts Limit Life in Universe)
14. 외계혜성 : 최근 창조의 증거 (Exocomets : Evidence of Recent Creation)
15. 물로 구성된 외계행성은 젊어 보인다. (Distant Watery Planet Looks Young)
16. 성운설을 거부하는 한 새로운 관측 : 항성의 회전방향과 반대로 공전하는 외계행성의 발견. (Planet's Reverse Orbit a New Twist in Old Evolutionary Story)
17. 가장 뜨거운 외계행성이 발견되었다. (Hottest Planet Ever Discovered)
18. 외계 지적생명체 탐사 대 지적설계 (SETI vs. Intelligent Design)
19. 사람이 거주하도록 창조된 지구 : 지구 행성의 놀라운 설계 특징 (Created to be inhabited, Amazing design features in planet Earth)
20. 우리의 창조된 지구 : 생명체를 위해 독특하게 설계되었다 (Our Created Earth : Uniquely Designed for Life)
21. 지구의 크기는 생명체가 존재하기 위한 좁은 범위 내에 있다. (Earth Size Gives Life Edge)
22. 지구는 매우 특별한 행성이다. (Love Your Planet)
23. 지구 비슷한 행성은 우주에서 흔한가? (Is the Universe Crowded with Earthlike Planets?)
24. 우주의 미세조정이 계속 밝혀지고 있다. : 미세 조정된 양성자와 중성자의 질량 차이. (Evidence-Based Cosmology, Fine tuning)
25. 우주의 미세조정 (YouTube 동영상) (The Fine Tuning of the Universe)
26. 우리 은하는 우주의 중심에 위치하는 것으로 보여진다. : 과학은 암흑에너지에 대해 아직도 암흑이다. (Science Still in the Dark about Dark Energy)
27. 양자화 된 적색편이 값은 우리 은하가 우주의 중심부에 위치함을 가리킨다. 1 (Our galaxy is the centre of the universe, ‘quantized’ redshifts show)
28. 양자화 된 적색편이 값은 우리 은하가 우주의 중심부에 위치함을 가리킨다. 2 (Our galaxy is the centre of the universe, ‘quantized’ redshifts show)
29. 우리는 우주의 어디에 위치하는가? : 우리 은하는 우주의 중심부 근처에 위치하는 것으로 보인다. (Our galaxy near the centre of concentric spherical shells of galaxies?)
 
 
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