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희랍의 고대 철학자는 다섯 개의 행성을 알고 있었다. 그것은 수성, 금성, 화성, 목성, 토성이었다. 다섯 개의 행성에 이름을 붙인 최초의 인간은 기원전 5세기에 살았던 끌라조메네의 아낙사고라스였다.
매우 논리적인 방법을 따라, 당시의 철학자들은 지구가 행성계의 중심일 것이라고 생각했다. 왜냐하면 태양과 행성이 뜨고 지는 것이 눈에 보이기 때문이었다.
고대의 대천문학자 중의 한 사람인 끌라우디오 똘로메오는 기원 후 2세기에 알렉산드리아에서 살았었다. 그는 이렇게 생각했다. 지구는 구형이며 엄청나게 커다란 또 하나의 원구인 하늘의 중심을 이루고 있다고. 그의 행성계에서는 태양이 지구의 자리에 와 있다.
태양을 제 자리에 갖다 놓고 천계의 중심으로 하는 동시에, 지구를 포함하여 모든 행성은 그 주위를 돈다고 한 사람은 니콜라오 코페르니쿠스였다. 그는 폴란드 태생으로 1473년 비스톨라 강변의 토른에서 태어났다. 카톨릭 신부로서 프라우엔부르크 대성당의 교리지도를 맡고 있었다. 젊었을 때는 삼 년 반 동안 볼로냐 대학교에서 천문학을 공부했고, 페리리 대학교를 졸업했다. 페라라 대학교에서는 천문학자 첼소 칼카니니의 총애를 받으면서 연구를 마쳤다. 조국에 돌아온 것은 1504년의 일이었다.
그의 새로운 이론이 전 유럽에 퍼지고 곧 이어 그의 소 저서가 출간되었다. 코페르니쿠스는 당시의 사조를 생각해서 자기 생각을 널리 전하는 것을 두려워했다. 코페르니쿠스의 유명한 책은 라틴어로 쓰여졌고 {천구의 운행} (De Rivolutionibus Orbium Caelestium)이라는 표제로 교황 바오로 3세에게 헌정되었다. 이 책은 1543년 노림베르가에서 출판되었다. 이 책의 초판은 코페르니쿠스가 죽는 날 그의 손에 전해졌다.
행성들은 태양 주위로 공전한다는 사실을 재확인한 사람은 요한 케플러(1571~1630)였다. 그는 수학의 제왕이라고 불리웠다. 그의 가장 중요한 저서는 {새로운 천문학}인데 이 책은 현대 천문학의 기초가 되었다.
수성 금성 화성
위성 중에 가장 작은 것은 태양에서 가장 가까운 수성이다. 달보다 조금 더 클 정도이어서 태양계의 {작은 별}이라 한다. 태양으로부터 5천 7백 8십만㎞의 거리에 와 있다. 수성에서 보는 태양은 매우 거대해 보이고 찬란하며 또 몹시 뜨겁다.
수성은 지구로 향한 달이 그렇듯이, 항상 같은 면을 태양 쪽으로 향하고 있다. 이것은 행성 중에서는 유일한 그리고 매우 호기심을 일으켜주는 특징이다. 그것은 공전과 자전이 똑같이 88일 동안 이루어지기 때문에 일어나는 현상이다.
그래서 수성의 반면은 항상 타는 듯한 태양 광선을 받고 있으며 다른 반쪽은 우주의 추위를 계속 당하고 있다. 수성의 한 면은 높은 온도로 타고 있으며 그 반대 면은 매우 낮은 온도로 동결되어 있다. 더구나 수성에는 공기가 없다. 수성에 어떤 생물이 생존한다는 것은 절대 불가능하다. 이러한 사실은 보이저 우주선에 의해 입증되었다.
수성 이편으로는 금성이 있다. 매리너 2호는 금성의 상층권 대기온도가 섭씨 430。나 된다는 것을 가르쳐 주었다. 지구의 대기와는 전혀 다른 양상을 띠고 있어서 대부분 유해 독가스가 두텁게 대기를 채우고 있다. 그 가스란 바로 탄산 가스이다. 금성의 표면 온도는 대기보다는 확실히 약하여 섭씨 100。정도다. 대기층을 통하면서 대기권에 온도를 빼앗기기 때문이다. 금성에는 산소가 없고 물도 없다. 바위와 반 어둠의 세계이며, 융해된 합금의 호수가 있는 곳이다.
금성에 우리와 비슷한 어떤 생물이 산다는 것은 전혀 불가능한 일이다. 아마 어떤 형태의 생물도, 식물조차도 그 곳에는 없을 것이다.
그 다음에 오는 것이 지구이다.
지구 다음으로 오는 것은 {붉은 위성}이라는 화성이다. 화성은 수수께끼에 싸여 있었던 위성이다. 요한 스끼아빠렐리가 1877년 저 유명한 {운하}를 발견한 이후 화성에는 이성이 있는 생물, 지구보다 훨씬 월등한 문화와 문명을 이룩한 생물이 살고 있는 것으로 생각되어 왔었다.
1880년과 1925년 사이에 무엇보다도 미국 천문학자 퍼시벌 로웰의 작품으로 인해 사람들은 모두 화성에 대한 환상을 갖게 되었다. 그 {운하들}은 행성 내부에 관개를 하기 위한 거대한 토목 공사처럼 보였다. 화성 사람들이 지구를 조사하기 위해 접시 비행기를 타고 온 것처럼 보이기까지했다. 그러나 매리너 4호는 화성의 표면이 달의 표면과 매우 흡사하다는 것을 증명해 주었다.
춥고 바위가 많으며 군데군데 분화구가 있고 공기는 매우 희박하다. 인간에게는 모든 것이 부족한 데다 더구나 그 곳에는 물이 없다. 우주 비행사들은 달에 내릴 때의 것과 같은 우주복을 입고 그 표면에 내리게 될 것이다. 수성과 금성이 갈 데 없는 {지옥}으로 보이는 것에 반해 화성은 탐험가들에게 별로 어려움을 주고 있지는 않다. 그것은 또한 우주 방사선에 의한 방해가 덜하기 때문이기도 하다.
실종된 작은 행성
“한 개의 행성이, 비록 작은 것이기는 하지만, 화성과 목성 사이에는 틀림없이 있다.” 이미 2백 년 전에 천문학자들은 이렇게 말하고 있었다. 그리고 이 환상적인 작은 행성은 천문학자들의 계산을 혼란케 했다. 그러나 아무리 별 많은 하늘을 찾아 보아도 그 행성을 찾아 내지는 못했었다.
케레스는 거의 800㎞의 직경이었다. 그러나 비록 작기는 하지만 (약 영국 본토의 넓이) 소행성군에서는 가장 큰 별이다. 소행성군은 소행성의 모임으로서 이들 역시 태양 주위를 돌고 있다. 오늘날까지 발견된 소행성은 약 2천이다. 어떤 것들은 매우 작아서 바위 {조각} 같은 것들도 있다. 가장 작은 것들은 동그란 모양을 갖추고 있지도 않다. 1920년에 발견된 소행성 히달고는 그 중에서 가장 빠른 소행성이다. 이 행성은 경사도가 매우 급한 타원형의 대단히 넓은 궤도를 운회하기 때문에 그 궤도 안에는 태양과 목성까지의 유성들이 포함될 정도이다.
다른 세 소유성, 아폴로, 아도니스, 헤르메스 등은 우리가 사는 지구에 근접하는 궤도를 따라 돌고 있다.
마지막으로 발견된 행성은 이카루스로서 수성, 금성, 지구 및 화성을 포함하는 궤도를 따라 태양 주위를 돌고 있다. 트로이아누스라고 하는 두 그루우프의 행성군은 중요한 유성군으로 꼽힌다. 이들은 목성과 같은 궤도를 따라 같은 속도로 태양 주위를 돌고 있다. 일단의 행성군은 목성을 앞지르고 있고 또 다른 일단은 목성을 뒤쫓고 있다.
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화성 다음으로는 목성이 있다. 이것은 행성 중에서 가장 큰 것인 동시에 가장 빠른 것이다. 14만㎞나 되는 직경을 갖고 있으며 9시간 51분마다 자전을 한다.
거대한 행성들인 {외부 행성들} 중에서 첫째 번 행성이다. 외부 행성들은 {내부 행성들} (수성, 금성, 지구, 화성)과 별로 공통된 면이 없다. 무엇보다도 이 행성들이 돌로 된 구형임에 반해, {내부 행성}들은 견고한 덩어리로 되어 있다. |
사실, 목성은 지구에 비해 매우 거대하지만 조밀한 것으로는 지구보다 훨씬 못하다. 크기로는 1,330개의 지구에 맞먹지만 그 무게는 318개의 지구 무게밖에 되지 않는다. 이것으로써 목성은 외부가 돌많은 구형이며, 수소, 헬륨, 메탄, 암모니아는 있어도 산소와 물이 없고, 내부로는 얼음 속에 견고한 핵이 있는 것이라고 생각되는 것이다.
계기가 가르쳐주는 바에 의하면 돌투성이의 표면 온도는 태양과 매우 멀리 떨어져 있는 관계상 영하 115도나 된다.
미국의 보이저 우주선이 목성에서 일어나고 있는 정확한 일들을 보고해 주었다. 그 우주선의 목적은 표면에 보이는 직경 3,200㎞의 거대한 붉은 점의 수수께끼를 푸는 것과, 이 행성을 적도에서 양국으로 나누는, 어떤 것은 맑고 어떤 것은 어두운 널찍널찍한 줄의 수수께끼를 푸는 것이다.
목성은 4개의 달과 7개 이상의 작은 위성들을 갖고 있다.
환을 두른 토성
목성을 지나가면 또 하나의 거대한 행성이 그 유명한 환을 두르고 있는 것이 나타나는데 이것을 토성이라 한다. 목성과 같이 거대할 뿐만 아니라 돌이 많고, 목성보다도 더욱 춥다. 태양으로부터 거의 두 배나 더 멀기 때문이다.
환을 갖고 있는 이유는 무엇일까?
전에도 환이 있던 것은 아니라는 것, 그리고 원래 그 자리에는 달이 있었을 것이라는 것은 거의 확실시 된다. 실상 로슈(Roche)의 법식에 근거하면. 달이 자기가 공전을 하는 행성에 지나치게 접근할 수는 없게 되어 있다. 왜냐하면 너무 접근을 할 경우에는 서로 대치하는 힘으로 인해 달이 산산조각나기 때문이다.
토성은 실제로 달이 가장 많은 행성이기도 하다. 8개나 갖고 있다. 예전에는 더 많은 달을 갖고 있었을 것이다. 안쪽의 달들은 지금은 없지만 틀림없이 폭파하여 환의 기원이 되었을 것이다. (지구의 달이 폭발한다면 그 조각들은 달이 있던 자리에서 지구를 선회할 것이고 부스러기로 된 섬세한 환을 이룰 것이다.)
토성의 환 크기는 6만㎞이고 두께는 약 15㎞이다. 사실은 이 환이 세 개의 작은 환으로 되어 있다. 가장 외부의 것은 침침하고 중간 것은 가장 넓고 빛이 찬란하다. 가장 내부의 것은 섬세하고 태양 광선을 약간 덜 반사할 정도로 조금만 빛을 발하고 있다.
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태양계는 어떻게 이루어 졌는가?
우주에서는 수소와 헬륨이라는 두 가지 가장 가벼운 가스가 월등히 많다. 별들은 수소 가스 등과 비슷하여 초가 스테아린을 소모하듯 수소를 소모시킨다.
관찰할 수 있는 무수한 별들 중에서 수소와 헬륨으로 되어 있지 않은 별은 하나도 없다. 별들은 열핵반응을 통해 수소를 헬륨으로 변화시킨다.
우주에 존재하는 모든 물질을 융합함으로써, 행성은 그 결과 95%가 수소와 헬륨으로 이루어지게 된다. 수소는 불이 붙는 물질이고 헬륨은 타고 남은 재이다. 나머지 5%는 매우 가벼운 요소들로 이루어지는데 그 중에는 탄소가 대부분을 차지한다. 이 탄소가 열핵반응을 구제하는 역할을 한다.
지구를 형성하고 있고 또 다른 {내부} 행성을 형성하고 있는 {흙}의 요소는 태양계밖에는 없는 요소이다.
그렇다면 자연히 이런 질문을 하지 않을 수 없다. 지구는 어떻게 하여 형성된 것이며, 그 표면은 딱딱한 채로 남아 있을 것인가? 우리가 속해 있는 이 우주에는 가스만으로 형성된 수십억의 별들이 있다. 이러한 우주에서 지구만이 규소, 철, 구리, 쇼디움 등을 가질 수 있는 예외적 특권을 어떻게 누릴 수 있다는 말인가? 지구와 태양계 전체가 어떻게 생겼는가 하는 수수께끼는 모든 세대의 과학자들을 당황케 하였다.
불란서 천문학자 삐에르 시몽 드 라플라스는 처음으로 이에 대한 과학적 이론을 제시했다. 그러나 이것은 어떤 사실적 관찰이나 수학적 계산에 의한 것이 아니라 단지 하나의 가정에 지나지 않았다. 그러나 이 이론은 많은 공감을 얻게 되었는데 그것은 당시 전성의 극치를 누리던 나폴레옹 보나파르트가 이 이론을 칭찬한 데도 원인이 있다. 나폴레옹은 영국의 뉴턴과 프랑스의 라플라스를 맞견줄 수 있다고 생각했다. 농부 출신의 평민 라플라스가 강한 정치력에 튼 명예를 얻고 후작 칭호까지 받게 된 것은 바로 이런 연유에서였다.
당시 사람들은 이렇게 생각하는 것이 보통이었다. 즉 태양 및 별들은 지구와 비슷한 견고한 몸체를 갖고 있고 그 표면은 백열의 암장 바다로 덮여 있다는 것이었다.
라플라스의 이론에 의하면, 행성을 형성하게 된 원인은 유연한 반죽이 원형으로 돌 때 그 원심력에 의해 조각들이 떨어져 나가는 것과 같이 행성도 이렇게 해서 발생했다는 것이다. 즉 태양이 돌 때에 행성이 떨어져 나왔다는 것이다. 자기의 이론이 칭찬을 받도록 하기 위해 라플라스는 태양 내부에 폭발이 있었다고 상상을 하고 이로써 자연 행성이 생기게 되었다고 했다.
태양에서 행성이 나왔다는 최초의 생각을 한 사람은 엠마누엘 칸트였기 때문에 라플라스의 이론을 칸트와 라플라스의 이론이란 이름으로 전파되었고 또 그렇게 가르쳐졌다. 한 50년은 그럴 듯하게 아무 탈이 없었으나 대가 지나자 수명이 다하고 말았다.
혹 태양이 정말 견고한 몸체를 하고 유연성 암장으로 되어 있더라도 여러 가지 과학적 질서를 생각해 보건대 태양이 행성을 만들어 내다는 것은 불가능하다.
수학적 계산으로 칸트와 라플라스 이론의 비합리성을 증거한 최초의 인물은 영국의 위대한 수학자 제임스 클럭 막스웰이었다. 그는 전파가 발견되기 이미 10년 전에 그 존재를 알고 있었던 사람이다.
지난 세기에 줄곧 가르쳐지던, 태양계 이론에 대한 최초의 이론은 결국 넓찍한 과학 창고 속에 묻히고 만 것이다.
수수께끼는 남아 있다
과학자들은 지구와 다른 행성의 기원에 대해 아무 근거도 잡아낼 수가 없어서 다시 당황하기 시작했다. 그래서 30년 전에 새로운 이론이 또 제시되었다. 그것은 캠브리지의 두 젊은 과학자 R.A. 리틀톤과 프레드 호일이 제창한 이론이었다. 그들에 의하면 행성이 아직 생기기 전에는 행성 대신에 또 하나의 태양이 있었다는 것이다. 지금의 태양이 쌍둥이 태양을 한 개 항상 옆에 달고 있었다는 것이다.
두 쌍동이는 서로 상대의 주위를 돌았는데 그 모양은 한 방 안에서 춤을 추는 한 쌍의 댄서 같았다는 것이다. 그런데 어느 때였던가 대이변이 발생했다. 알 수 없는 별이 쌍둥이 태양이 있는 곳에 달겨 들어 전대미문의 폭력으로 충돌했다. 산산조각이 난 태양은 시속 수백만㎞의 무서운 폭발로 구름가스를 내어 품었다. 불붙는 가스는 두 태양 중 한개의 태양을 형성하고 있다가 이제 주위의 전 공간에 퍼지게 되었다. 영국의 이 두 과학자에 의하면 지금의 태양이 주위에 던져진 이 가스의 일부를 보유하게 되었다는 것이다. 이 보유된 가스로부터 수성에서 명왕성에 이르는 실제상의 행성이 발생했다는 것이다.
만약 쌍둥 태양 중의 하나와 지나던 별의 충돌이 아니었더면 그 후의 모든 일이 하나도 생기지 않을 뻔했다는 것이다. 그러나 별들이 움직이고 있는 성좌들의 하늘은 너무나 넓기 때문에 충돌의 가능성은 없다. 우주의 고적한 공간에서 별들은 마치 넓디넓은 사막의 한 무더기 모기 떼처럼 움직이고 있는 것이다. 가장 가까운 별인 인마좌의 알파성과 태양의 거리만도 태양과 지구 사이의 27만배나 되는 1억 5천만㎞에 이르고 있다.
공식적으로 과학은 리틀톤과 호일의 이론을 너무나 맹랑하고 환상적인 것으로 무시하고 있으며 수많은 과학자들 역시 빗발치듯 이에 대한 비평을 했던 것이다.
가설은 무지한 사람에게 더욱 길어지게 마련인 촉수와 같은 것이다. 진지한 연구의 영역을 점점 좁혀주는 것이 아니라면 거짓이라고 증면되지 않는 것이 되기 때문에 가설이 모두 소용 없는 것은 아니다. 이런 이유로 해서 과학자들은 다른 가설들을 또 만들어 보는 노력을 하는 것이다.
세계 제 2차 대전이 끝날 무렵 독일의 천문학자 칼 폰 바이츠재커는 새로운 가설을 만들어 내었다. 이 가설은 최초에는 공식적으로 과학의 인정을 받았다. 이 천문학자에 의하면 행성이 있기 전 옛적에 태양은 거대한 가스포장으로 둘러싸여 있었다. 이 가스는 원래 거의 구형이었는데 자전을 함에 따라 이 가스포장은 점차 접시 모양으로 바뀌게 되었다. 이 시기부터 태양은 접시를 두르게 되었는데 그� 후 여러 가지 원인으로 이 접시는 조각이 나게 되었다. 그 조각이 바로 모든 행성의 기원을 이루게 되었다는 것이다.
가스 접시의 조각들은 회전의 상태에 들게 되었고 이 가스 회전 하나하나는 자신의 축을 중심으로 돌면서 행성으로 응결되었다는 것이다. 그럼 왜 태양이 처음 생겼을때 가스포장을 두르고 있어야 했던가? 태양은 중간 크기의 매우 정상적인 별이다. 가스포장이 있어야 할 아무런 이유가 하나도 없는 것이다. 그래서 별은 모두 가스포장을 두르고 ‘탄생했다'는 가설이 제시되었고 그러니까 태양도 예외가 아니었다는 것이다. 그러나 그러한 가설도 배척을 받고 말았다. 그것이 사실이라면 별은 모두 태양처럼 위성을 가져야 하는데 사실은 그렇지가 않다.
태양계의 기원에 대한 이론은 실제로는 하나도 없다.
태양을 형성하고 있는 두 가지 묘한 가스가 행성이라는 하늘의 딱딱한 덩어리를 어떻게 만들어 낼 수 있었던 것일까?
창조주가 어떻게 우주를 창조해 냈는지를 밝힌 사람은 아무도 없다. 태양은 그 행성과 별도로 창조되고, 태양이 만들어지고 있던 아직도 어두운 때에 행성들이, 역시 형성 단계에서 이미 태양 주위를 돌고 있었던 것만 같다.
캘리포니아의 팔로마 산에 있는 거대한 망원경으로 우리는 무한대 거리까지의 헤아릴 수 없는 많은 별들을 알아 볼 수 있게 되었다. 그러나 우리의 태양계와 같은 태양계를 다시 찾아볼 수는 없었다. 많은 별로 이루어진 어떤 우주도 우리의 태양처럼 주위를 도는 행성을 갖고 있지는 않다.
우리의 지구는 작지만 생물과 이성이 있는 존재를 보살펴 주기 위해 많은 특권을 누리고 있다.
우리 인간은 하나님께 마음을 들어 높일 수가 있다. 그러나 그 많은 별들을 다 합해도 그들은 하나님께 마음을 드릴 수가 없는 것이다.
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