불안한 사람들을 위한 천체물리학

감수자의 글
프롤로그

1 하늘이 머리 위로 떨어질 때
2 우물 속의 달, 중력
3 햇빛 위를 걷다
4 밤이 낮이 되었을 때
5 복수
6 대폭발
7 유령
8 암흑으로 돌아가다
9 마이크로 위협
10 우리는 타인이기도 아니기도 하다
11 우주의 춤
12 진보하는 무(無)
13 적은 우리 자신이다

에필로그

신문에는 소행성이 접근해 지구를 파괴한다거나, 유럽입자물리연구소에서 개발하는 인공 블랙홀이 지구를 삼켜버리게 될 것이다와 같은, 사람을 놀라게 하는 제목의 기사가 자주 나온다. 그런 기사를 읽을 때마다(일반적으로 이런 기사들은 늘 정확한 근거가 없거나 과장돼 있다) 이런 의문이 생긴다. 왜 이렇게 좁게 생각하는 걸까? 우리가 두려워하는 게 파괴라면, 왜 소행성이나 마이크로 블랙홀처럼 통속적인 것만 생각하고 별의 폭발이나 은하의 충돌, 우주의 운명과 종말 같은 것은 돌아보지 않을까? 우주에는 우리를 멸망시킬 방법이 수없이 많다.

재앙을 몰고 올 충돌로부터 지구를 지키기 위해 다양한 시스템을 고려했다. 영화 <아마겟돈>이나 <돈 룩 업>을 본 독자라면 알겠지만, 충돌 재난을 막는 방법 가운데 하나는 소행성 표면이나 그 아래에서 폭발이 일어나도록 원자폭탄을 사용하는 것이다. 충돌 위협이 이미 코앞에 닥쳤을 때 쓸 수 있는 비상조치다. 여기에는 여러 가지 변수가 있다. 한 가지만 말하면 소행성의 내부가 어떤 물질로 어떻게 이뤄졌는지 알아야 하는데, 소행성이 어떻게 쪼개지는지 미리 예측해야 하기 때문이다. 필요하다면 영화처럼 소행성 안에 핵폭탄을 집어넣어 터뜨리는 방법도 있다. 그런가 하면 벌써 시험이 완료돼 앞으로 활용 가능성이 높다고 생각되는 것도 있다. 소행성 궤도 변경이라고 부르는 방법이다. 실제로 이런 기술을 시험한 임무를 다트(Double Asteroid Redirection Test, DART), 즉 쌍소행성 궤도변경시험이라고 부른다.

달은 분명히 지구에서 점점 더 멀어지고 있다. 기조력에 의한 영향 때문인데, 밀물과 썰물로 일어나는 마찰이 지구‒달 시스템의 에너지를 감소시킨다. 그 결과 한편으로는 앞서 말한 것처럼 지구 자전 속도를 늦추고, 그 여파로 달이 해마다 지구에서 3.8센티미터씩 멀어진다. 실제로 우리가 그토록 사랑하는 달을 잃어가고 있는 셈이다. 계산해보면 약 500억 년 뒤에 지구와달 사이의 거리는 최대가 된다. 우주의 나이가 140억 년 정도로 추정된다는 점을 생각하면 여러분은 안심해도 된다. 하지만 몇몇 수치 실험(시뮬레이션) 연구에 따르면 태양의 기조력 때문에 그때까지 일어났던 과정이 역전된다. 그 이후부터 500억 년 동안 달은 지구와 너무 가까워
지는 바람에 중력으로 달이 파괴되는 상황에 이른다. 그때가 되면 지구는 토성 같은 기체행성처럼 달이 파괴되어 조각난 잔해물로 이뤄진 고리를 두게 되리라. 이런 시나리오는 과학적으로 설득력이 있기는 하지만, 너무나 먼 미래이기 때문에 벌써부터 걱정할 필요는 없다. 하지만 달을 사라지게 하거나 지구와 충돌하게 만들 수 있는 다른 천체가 있다.