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천문학

쌍둥이 지구의 발견? : 케플러-22b는 생명체가 거주할 수 있는 행성이라고?

쌍둥이 지구의 발견? 

: 케플러-22b는 생명체가 거주할 수 있는 행성이라고? 

(Earth’s Twin: What Does “Potentially Habitable” Mean?)


      미항공우주국(NASA)의 케플러 우주선(Kepler spacecraft)은 다른 별 주위를 공전하고 있는 ”잠재적으로 거주 가능한(potentially habitable)” 수십 개의 행성들을 발견해왔다. 그러나 이번 주에 일부 언론 매체들은 ”쌍둥이 지구(Earth’s twin)”로 불려지는 한 행성을 발견했다고 요란한 선전을 하고 있었다. 이 발표는 오늘날 경험 과학(empirical science)이 종말을 고하고, 추정(speculation) 과학이 난무하고 있음을 여실히 보여주는 하나의 예가 되고 있다.


NASA의 보도 자료는 태양 같은 별의 거주 가능한 영역에 있는 최초의 행성을 발견했다고 발표했다. 이것은 액체 상태의 물이 표면에 있을 수 있어서, 다른 물질들을 제공할 수 있음을 의미하는 것이다. 한 그림은 그 행성의 직경을 태양의 암석질 행성들의 직경과 비교하고 있었다. 케플러 팀은 발견된 ‘케플러-22b’라 불려지는 새 행성이 지구 직경의 2.4배라는 것을 제외하곤, 많은 것들을 알지 못하고 있음을 인정했다. ”과학자들은 케플러-22b 행성의 구성 성분이 지구처럼 암석인지, 가스인지, 또는 액체인지 아직 알지 못하고 있다. 그러나 이 발견은 지구와 같은 행성의 발견에 한 걸음을 더 가까이 내딛는 것이다”고 그 기사는 말했다. 그러므로 경험적으로 알려진 사실은 매우 작은 것임에도, 이것으로 물과 구름으로 가득한 멋진 행성을 그림으로 그려내고 있는 것이다. 


언론 매체들이 강조하고 있는 것은 ”지구는 특별하지도, 독특하지도 않다”는 것이다. NASA의 우주생물학 잡지는 물이 필수적이라고 말하고 있으면서, 생명체라는 단어의 사용을 어느 정도 억제하고 있었다. 그러나 Space.com에서 마이크 월(Mike Wall) 기자는 생명체란 단어를 세 번이나 사용했다. ”그 발견은 우리처럼 생명체를 가지고 있는 행성을 발견하는 데에 한 걸음 더 가까이 나가게 해주었다고 과학자들은 말했다”. BBC News는 케플러-22b는 지구의 쌍둥이 동생이라고 말하면서, ”그 행성은 우리와 가장 같은 행성인 것으로(Earth 2.0) 확인되었다”라고 하였다.


지난 달 BBC News는 생명체가 살 수 있는 정도를 표시하는 방법을 소개했었다. 지구는 1.0에 랭크되었고, 다음으로 랭크된 천체가 타이탄(0.64), 화성(0.59), 유로파(0.49), 외계행성 글리제 581(0.45) 이었다. 새로운 행성 케플러-22b가 얼마로 랭크되었는지는 알려지지 않았다. 그러나 이 분류는 액체 용매의 존재, 대기권의 존재, 자기장의 존재 등과 같은 표면 특성을 포함하고 있었다.


덧붙여서, 행성에 생명체 역사가 고려되어야만 한다. New Scientist 지에서 스티븐 배터스비(Stephen Battersby)는 ”지구의 거친 여행: 은하수를 통과하는 우리의 항해(Earth’s wild ride: Our voyage through the Milky Way)”에서 이렇게 썼다. 과학자들이 믿고 있는 것처럼 지구의 나이가 45억년 정도로 오래되었다면, 지구는 매 2억년 마다 은하수를 돌았을 것이다. 불타오르고 있는 다른 천체들의 복도를 지나며, 초신성의 치명적인 우주방사선에 여러 번 노출되었을 것이다. 배터스비는 이것들의 대부분은 추정임을 인정하고 있었다.

”아직까지, 이것은 추측이다. 우리 은하의 중력 혼란을 통해서 우리의 경로를 조사할 수는 없다. 언제, 어디서, 우리에게 무엇이 일어났는지는 아직까지 계산할 수 없다. 지구 암석들은 판구조운동과 침식에 의해서 지속적으로 순환되고 있기 때문에, 지구 자체도 과거에 우주로부터 어떤 공격이 일어났었는지 거의 잊혀졌다.”   

아마도 우리 태양은 나선은하의 팔 영역에 위치하여 많은 위험을 피할 수 있었을 것이라고 그는 말했다. 그러나 ”이것은 단순히 정황적 증거이다”라고 인정했다. 한편으로 그는 그러한 노출을 보면서 그것이 대량멸종의 원인이 되었다는 것이다. 과거 사건에 대한 단서를 가지고 있는 달이 경험적 증거의 유일한 출처가 되고 있다.


과학자들이 우리의 발아래의 역사에 대해서도 이해할 수 없다면, 케플러-22b 행성이 거주 가능하다고 추정하는 것은 매우 성급한 추정으로 보인다. New Scientist 지에 따르면, 8/25/2011에 보고되었던 다이아몬드 행성도 살아가기에 좋은 행성으로 보이진 않는다. 그 행성은 부유할 수는 있지만, 검고, 춥고, 생명체가 없는 세계인 것으로 보인다. ”이 다이아몬드 행성은 바다를 만들 수 있는 판구조도 없고, 행성적인 탄소순환도 가지고 있지 않은 것으로 보인다고, 그 기사는 말했다. 바다가 없다면, 거주 가능한 지역에 있다하더라도 생명체는 불가능하다.



거주할 가능성이 있다는 것과 거주할 수 있다는 말은 다르다. 우리 태양계 내에도 케플러-22b 행성보다 더 거주할 가능성이 높은 행성들이 있다. 그것은 금성과 화성이다. 그러나 그들을 보라. 금성은 지옥이며, 화성은 우주방사선에 폭격당하고 있다. 타이탄이 거주 가능성이 가장 높은 천체로 랭크되었는가? 농담하지 말라. 당신은 영하 143℃의 타이탄의 호수에서 일광욕을 하길 원하는가?


일러스트라가 만든 ‘특별한 행성(The Privileged Planet)’ 영상물을 보라. 거기에는 생명체가 존재하기 위해서 적어도 20여 가지의 특별한 조건들이 필요하다. 예를 들어 산소 대기, 판구조를 지지할 수 있는 지각, 전 행성적 자기장(우주방사선에 대한 보호막), 적절한 지각 구성 성분들, 안정적인 항성...등등. 거주 가능한 지역에 있는 한 행성이 이러한 각 조건들이 모두 만족시킬 수 있는 확률을 계산해 보라. 한 조건이 만족될 확률이 1/1000 이라면, 한 행성에 생명체가 살 수 있는 확률은 이들을 20번 곱한 조 조 조 조 분의 1일 될 것이다. 과학자들은 액체상태의 물이 있을 수 있는 지역이면, 모두 거주 가능한 지역으로 간주하고 있지만, (초신성들이 가까이에 없는) 은하적 거주 가능 지역, 조수적(tidal) 거주 가능 지역, 우주방사선 거주 가능 지역, 자기장 거주 가능 지역, 시간적 거주 가능 지역, 화학적 거주 가능지역, 열역학적 거주 가능 지역(2/26/2011)... 등도 고려되어야 한다.

그럼에도 불구하고, 우주에 있는 막대한 별들의 숫자를 감안할 때, 그 요구 사항들을 모두 충족시키는 외계행성이 어딘가에는 있을 것이라고 주장할 수도 있다. 하지만 그 영상물이 보여주고 있는 것처럼, 매우 세밀한 조건들이 모두 충족되어야한다는 사실은 우주에서 생명체가 우연히 생겨날 수 있다는 주장을 약화시키고 있으며, 지적설계를 가리키고 있는 것이다. 적절한 대기 등과 같은 지구가 정확한 조건들, 예를 들면 나선 팔 사이, 태양으로부터 적절한 거리, 적절한 크기의 달, 태양과 달의 시각도의 일치(개기일식을 일으키는) 등을 가지고 있다는 사실은 우리의 지구가 생명체를 위하여 의도적으로 거주 가능한 지역에 창조되었음을 지지하고 있는 것이다.  


세속적인 언론 매체들이 고려하기를 거부하는 것은 ”의도적인 목적(purpose)”이다. 케플러가 이러한 데이터를 수집해야하는 것은 좋은 일이다. 그러나 행성의 존재 외에 말해지는 모든 것들은 데이터에는 없는 완전한 추정이다. 케플러 우주선을 통해 거주 가능한 모든 조건들이 갖추어져 있는지 여부는 알 수 없다. 지구형 행성 탐사기(Terrestrial Planet Finder)와 우주간섭계 미션(Space Interferometry Mission, SIM)은 그들의 예산이 삭감되기 전에 적어도 물을 가진 행성을 찾으려는 계획을 세웠었다. 이것은 지구형 행성 후보자를 찾고자 하는 단지 작은 결과에 불과하다. SETI는 50여년 동안 실패해오고 있지 않은가? 의도가 없는 우연히 일어난 일을 찾으려는 과학은 우주 복권에 당첨되기를 희망하는 일과 같다. 그것은 과학이 아니다.   


과학자들과 기자들이 그들의 임무에 좀 더 엄격하다면, 데이터를 넘어가는 보도는 하지 말아야 한다. 한 행성이 태양과 같은 별의 거주 가능한 영역(habitable zone) 내에서 발견되었다. 오케이. 공정한 보도라면 거주 가능한 영역이 의미하는 것이 무엇인지, 그리고 거주 가능한 조건들이 무엇인지 알려주어야 한다. 독자들에게 불합리한 결론을 내리도록(즉 생명체가 살 수도 있는) 해서는 안 된다. 그리고 대기와 구름을 가지고 있는 추측 그림을 게재해서는 안 된다. 보고자들은 엄격히 데이터가 가리키는 데까지만 나아가야 한다. 이것이 좋은 과학이다. 언론 매체의 과학 기자들은 왜 이러한 일을 하지 못하는 것일까?   


케플러라는 이름이 등장하고 있으므로, 요하네스 케플러(Johannes Kepler)의 전기를 읽기 바란다. 그는 천문학자였고, 창조론자였고, 아이작 뉴튼과 어깨를 나란히 위대한 과학자였다.

 

연습 : ”잠재적 거주 가능한”이란 단어가 어떻게 쓰이고 있었는지, 다음의 문구들을 가지고 연습해보라. 그러면 그것이 매우 우스꽝스럽다는 것을 알게 될 것이다. 조(Joe)라는 청년의 잠재적 가능성에 대해서 생각해 보자. 

• 잠재적으로 철인3종 경기의 우승자.
• 잠재적으로 미국 대통령.
• 잠재적으로 로또 복권 1등 당첨자
• 잠재적으로 공주와 결혼하는 신랑.
• 잠재적으로 세계 체스 챔피언.

조가 20여 가지의 이러한 잠재적 조건들을 모두 동시에 만족시키는 사람이 될 수 있는 가능성은 얼마나 될까? 당신에게 누군가 케플러-22b 행성에 대한 말을 들을 때, 이것을 생각해 보라.  ”그래, 그곳에 생명체가 살 수 있을 잠재적 가능성은 있지!”

 


*참조 : 생명체 살 수 있는 ‘제2의 지구’ 찾았다
http://news.donga.com/It/New/3/08/20111206/42417969/1
(2011. 12. 7. 동아일보)

쌍둥이 지구, 누군가 살고 있을지도 모르는… 나사, 슈퍼지구 첫 공식 확인
http://www.seoul.co.kr/news/newsView.php?id=20111207002010
(2011. 12. 7. 서울신문)

섭씨 22도에 물… 600광년 밖 '외계 지구' 있다
http://news.chosun.com/site/data/html_dir/2011/12/07/2011120700199.html?news_Head3
(2011. 12. 7. 조선일보)



번역 - 미디어위원회

링크 - http://crev.info/content/111205-earths_twin

출처 - CEH, 2011. 12. 5.

구분 - 3

옛 주소 - http://www.kacr.or.kr/library/itemview.asp?no=5241

참고 : 4612|3650|5003|4993|4727|3012|1426|2641|4506|4257|4367|3121|2914|3088|5173|2835



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