지구의 대기 – 생명체를 위해 경이롭게 설계되었다.
(Earth’s atmosphere—wonderfully designed for life)
by Andrew Sibley
지구 대기(atmosphere)의 놀라운 특성에 대해 궁금해 본 적이 있는가? 대기는 우리에게 빛을 통과시켜 창조의 아름다움을 드러내 주는 것과 동시에, 숨을 쉴 수 있는 산소를 공급하고, 이산화탄소 형태의 식물 비료를 제공한다. 또한 온실효과를 일으키고, 태양의 유해한 자외선을 크게 감소시키는 보호막 역할을 하기도 한다. 요약하면, 생명체를 위해 경이롭게 설계된 것이다.
하늘과 무지개의 색깔
구름 한 점 없는 날의 맑은 하늘은 아름다운 푸른빛을 띠지만, 새벽이나 해가 지는 황혼에는 빨강, 주황, 분홍색으로 변하기도 한다(아래 '하늘의 색깔' 참조). 그리고 맑은 바다 위로 해가 질 때 자세히 보면, 원반이 완전히 사라지기 전에 녹색 섬광이 보일 수도 있다. 구름의 색깔도 빛의 반사와 산란에 따라 선명한 흰색부터 짙은 회색까지 다양하다.
그림 1. 이 현상은 (2020. 9. 6일, 독일(Großkrotzenburg)에서 촬영됨) 삽입 그림에 표시된 것처럼, 육각형 얼음 결정에 의해 빛이 22° 굴절되기 때문에, ‘22도 후광(22° halo)’이라고 불리는 것이다. <Prism: donalbein, Wikimedia CC | Halo: Patrick Looß, Wikimedia CC>
빗방울은 굴절(refraction), 반사(reflection), 분산(dispersion)을 통해, 빛을 무지개의 일곱 가지 색으로(실제로는 빛의 전체 스펙트럼이 존재하지만) 분리할 수 있다. 1차 무지개뿐만 아니라, 빗방울에 빛이 이중으로 반사되어 반전된 2차 무지개가 하늘에서 더 높게 보일 때도 있다.[1] 두 무지개 사이에는 알렉산더 밴드(Alexander band, AD 200년경에 처음 설명한 아프로디지아의 알렉산더의 이름을 따서)라고 불리는 한 어두운 띠(dark band)가 형성되어, 모든 반사된 빛이 관찰자로부터 먼 쪽으로 향할 수 있다(아래 '쌍무지개' 참조).
대기 중의 다른 광학 현상으로는 얇은 권운(cirrus clouds, 새털구름)의 육각형 얼음 결정으로 인해, 때때로 태양 주위에 후광(halo)이 형성되는 경우도 있다. (햇빛 또는 달빛은 얼음 결정에 의해 관측자 쪽으로 굴절되어, 태양 주위에 고리를 형성한다)(그림 1).
필터링에 의한 보호
지구 대기에서 볼 수 있는 경이로움과 아름다움을 당연하게 여기기 쉽지만, 우리가 보는 빛이 전자기 스펙트럼의 좁은 범위를 통해서 대기를 통과하여 우리에게 도달함으로서 일어나는 것이다. 태양은 스펙트럼의 자외선(ultra-violet, UV)과 가시광선 영역에서 가장 강력한 전자기 복사를 방출한다. 또한 대기는 대부분의 가시광선(400~750nm)을 통과시킨다. 덕분에 세상을 밝힐 수 있지만, 가시광선 스펙트럼 바로 바깥에 있는 더 고주파의 자외선은 걸러진다. 걸러진 방사선에는 매우 해로운 UV-C(100~280nm)와 대부분의 UV-B(280~315nm)가 포함되어 있으며, 과도한 노출은 일광 화상과 피부암을 유발한다(그림 2).
그림 2. 다양한 파장들에 대한 대기의 불투명도는 놀라운 대기가 어떻게 빛을 통과시키고, 유해한 방사선을 차단하며, 지구를 따뜻하게 하는 데 얼마나 놀라운 역할을 하는지를 보여준다. <Image: NASA; Mysid, Wikimedia / PD>
자외선의 투과율은 대기 중 높은 곳에 있는 오존층(ozone layer)에 의해 제한된다. 오존층은 지상 약 10km 상공에서 시작하여 약 40km 상공까지 이어지는 하늘 영역인 성층권(stratosphere) 내에 있다. 오존층 자체는 고도 약 15km에서 시작하여 약 30km까지 존재한다.[2, 3] 오존과 관련된 화학반응은 고에너지의 자외선이 바로 아래층인 대류권(지구의 가장 낮은 대기층)과 지상까지 더 깊이 도달하는 것을 방지한다. 그러나 에너지가 낮은 UV-A 광선(315~400nm)은 대부분 지상에 도달하여, 광합성과 식물 성장을 돕는다.[4] 지구 상공 60~200km의 훨씬 높은 곳에는 전리층(ionosphere)이 있어서, 태양 특히 태양 플레어(solar flares)와 깊은 우주에서 나오는 강력한 X-선을 걸러낸다.
그림 3. 아이슬란드 빅(Vik)에 있는 비쿠르키르캬 교회(Víkurkirkja church) 상공의 오로라(aurora, 북극광). <Photo: AstroAnthony, Wikimedia / CC BY 4.0>
또한 자기권(magnetosphere)은 태양에서 나오는 매우 높은 에너지 입자(주로 전자와 양성자)와 우주선으로부터 지구를 보호한다. 이러한 입자들은 자기장에 의해 포획되어, 극지방 사이에서 앞뒤로 튕겨지면서, 극지방에서 멋진 오로라(aurora)로 보여진다. (북반구에서 일어나는 경우 북극광(aurora borealis, or northern lights), 남반구에서 일어나는 경우 남극광(aurora australis, or southern lights)이라고 부른다.)
충분한 양의 UV-B가 대기층을 통과하면, 피부에서 비타민 D를 생성할 수 있다. 이 중요한 비타민은 기름진 생선이나 대구, 간유 보충제와 같은 음식을 통해서 얻을 수도 있지만, 주로 햇빛이 피부에 작용하여 생성된다.[6] 비타민 D는 뼈(bones)와 면역계의 건강에 필수적이지만, 고위도 지역에서는 겨울철에 태양이 너무 약하기 때문에, 햇빛이 부족할 때가 많다. 하지만 UV-A와 UV-B에 장시간 노출되면 피부가 손상되고 피부암으로 이어질 수 있으므로, 햇볕을 너무 많이 쬐거나 인공 선탠(artificial sunbeds) 아래에서 일광욕을 하는 것은 바람직하지 않다.[7]
자외선으로부터 피부를 보호하는 가장 큰 자연 보호막은 멜라닌(melanin)이라는 고분자로 이루어진 인체 자체의 자외선 차단제(sunscreen)이며, 그 양은 사람마다 다르다.[8] 멜라닌은 인간의 피부에 다양한 색조를 부여한다. 저위도(적도에 가까운)에 사는 사람들은 태양 광선으로부터 더 많은 보호가 필요하기 때문에, 멜라닌이 더 많아서 피부가 검은 경향이 있다. 반면 일조량이 적은 고위도에 사는 사람들은 뼈와 면역계를 건강하게 유지하기 위해 충분한 비타민 D를 생성해야 하므로, 역사적으로 북유럽 사람들은 멜라닌 색소가 적고, 피부색이 더 밝다.
온실효과와 식물 비료
지구는 태양에 의해서 따뜻해질 뿐만 아니라, 적외선(IR) 스펙트럼의 방사선을 우주로 방출한다. 그러나 이 적외선 중 상당 부분은 우주로 빠져나가기 전에 대기에 흡수된다. 대기는 가시광선보다 적외선 파장에서 더 불투명하다. 수증기(H2O)와 이산화탄소(CO2)와 같은 미량 가스는 이러한 가두기 효과를 거의 모두 일으켜서, 지구를 따뜻하게 만들고, 생명체가 살아갈 수 있는 환경을 조성한다. 온실가스가 없다면, 지구의 온도는 현재 평균인 약 15°C보다 무려 33°C 더 낮아질 것이다![9] 그리고 수증기(water vapour)는 이러한 온난화 효과의 약 90%를 유발한다.
우리가 살고있는 이 세계는 얼마나 멋진가! 대기는 식물과 동물의 생명을 유지하도록 놀랍게도 설계되었으며, 유해한 방사능으로부터 인간을 보호하고 있다.
종종 대기 중 이산화탄소(carbon dioxide)는 기후 변화의 주범으로, 언론의 조명을 받곤 한다. 하지만 이산화탄소는 광합성 과정을 통해 식물에게 양분을 제공하는데 필수적이다. 실제로 대기 중 이산화탄소 농도가 증가함에 따라 식물의 생산성은 증가한다. 식물은 햇빛 에너지를 이용해 물과 이산화탄소를 당분과 기타 탄수화물로 전환하고, 부산물로 산소를 방출한다.
인간과 동물은 음식으로 식물을 섭취하고, 호흡을 위해 산소를 필요로 하며, 물과 이산화탄소를 부산물로 생성 배출하여, 그 반대의 과정을 거친다. 이 단순해 보이는 순환 과정은 모두 하나님의 지혜를 가리키는 증거로 놀라운 생명 설계의 일부인 것이다. 하지만 세부 사항을 살펴보면, 그 복잡성은 결코 단순하지 않다.
요약
우리가 살고있는 이 세계는 얼마나 멋진가! 대기는 식물과 동물의 생명을 유지하도록 놀랍게도 설계되었으며, 유해한 방사능으로부터 인간을 보호하고 있다. 또한 우리는 밤에 별을 볼 수 있으며, 아름다움으로 장식된 세상에 살고 있다. 이 모든 것은 하나님의 놀라운 설계를 통해 이루어졌다. 생명체에 필수적인 대기의 경이로움은 대기가 설계되었음을 가리킨다.
시편 19:1절의 말씀인 "하늘이 하나님의 영광을 선포하고 궁창이 그의 손으로 하신 일을 나타내는도다"라는 말씀처럼 말이다.
오 주 나의 하나님, 내가 놀라운 경이로움 안에 있을 때,
주의 손으로 만드신 모든 것들을 생각하게 하소서,
나는 별을 보고 강력한 천둥소리를 듣습니다.
온 우주에 주의 권능을 나타내셨습니다. [10]
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쌍 무지개
밝은 무지개에서 빛은 빗방울에 의해 한 번 더 반사된다. 더 높고 희미한 무지개의 빛은 빗방울에 의해 두 번째 반사된 것이다. 더 어두운 알렉산더 밴드(Alexander band, 사진 참조)에서는 빛이 관찰자로부터 멀리로 굴절된다.
<Photo: James Wheeler, Pixabay / CC0>
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하늘의 색깔
왜 하늘은 파란색일까? 빛의 파장보다 더 작은, 공기 중의 기체와 입자는 빛을 산란시킨다.(레일리 산란(Rayleigh scattering)이라고 함). 파장이 짧은 청색광은 파장이 긴 빛보다 더 많이 산란되므로, 더 많은 청색광이 관측자에게 도달한다.
<Image: Cmglee, Wikimedia / CC BY-SA 4.0>
황혼이 붉은 이유는 무엇인가? 일몰과 일출 시에는 빛이 훨씬 더 많은 대기를 통과해야 하므로, 사실상 모든 청색광이 관찰자로부터 산란되어, 노란색과 빨간색 빛이 더 많이 남게 되어 눈에 도달하기 때문이다.
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Posted on CMI homepage: 12 June 2023
References and notes
1. Explained in more detail: Sibley, A., Reclaiming the rainbow: the misappropriation of a religious symbol, creation.com/reclaiming-rainbow, 3 Nov 2022.
2. Ozone molecules are composed of three oxygen atoms. Ozone is a trace gas, making up just 0.00006% of the amosphere; see Ozone layer, education.nationalgeographic.org; acc. 21 Oct 2022.
3. US Environmental Protection Agency, Basic ozone layer science, epa.gov, acc. 23 Nov 2022.
4. Anon., Do your plants need UV light?, growace.com, acc. 5 Dec 2022.
5. Corrado J., The magnetosphere: an invisible force that makes life on earth possible, Creation 44(2):46–48, 2022; creation.com/magnetosphere-life-possible.
6. Specifically, this occurs through a photochemical reaction with a protein called 7-dehydrocholesterol (7-DHC), which forms vitamin D3 (cholecalciferol).
7. McNeill, A.M. & Wesner, E., Sun protection and Vitamin D, skincancer.org, 14 May 2018.
8. People with albinism (albinos), caused by a mutation, either have no melanin, or a greatly reduced amount, associated with pale skin, light blonde hair, and often poor eyesight.
9. NASA, What is the greenhouse effect? — Climate change: vital signs of the planet, climate.nasa.gov; accessed 21 Oct 2022.
10. Carl Gustaf Boberg(1856–1940) tr. from the Russian by Stuart Wesley Keene Hine(1899–1989) © 1953 Stuart K Hine Trust/Kingsway’s Thankyou Music.
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*참조 : ▶ 특별한 지구
▶ 특별한 태양
▶ 특별한 달
▶ 특별한 태양계
▶ 외계행성
▶ 지구 자기장의 붕괴
▶ 눈송이, 물, 설계된 모습들
▶ 원소들과 주기율표
▶ 우주의 미세 조정
출처 : Creation 45(2):50–52, April 2023
주소 : https://creation.com/atmosphere-design-life
번역 : 미디어위원회
폐기된 ‘산소대폭발 사건’ 신화가 다시 등장하고 있다.
(Great Oxidation Myth Creates Absurdities)
David F. Coppedge
산소대폭발 사건으로 알려진 위조된 좀비 시나리오는 진화론적 문제점에 대한 해결책이 아니다. 그것 자체가 하나의 문제이다.
진화론에 의하면, 옛날 옛적에 진화론적 연대로 대략 24억 년 전에는 바다의 산소 농도가 매우 낮았다. 박테리아와 조류(algae)는 물(H2O)을 수소와 산소로 분리시키는 방법을 서서히 찾아냈다. 수소는 날아갔지만, 산소는 바다와 대기에 축적되었다. 이 극적인 변화를 일으킨 사건을 산소대폭발 사건(Great Oxidation Event, GOE)이라고 한다. 이제 산소를 사용할 수 있게 되면서, 미생물들은 더 효율적인 신진대사에 산소가 유용하다는 것을 알게 되었다. 수억 년 후, 산소가 현대에 가까운 수준에 도달하자, 생명체가 폭발적으로 증가했다! 산소는 복잡한 몸체 구조를 가진 생물들과 육지에서 살아갈 수 있는 대형 동물들의 진화를 촉발시켰고, 결국 사람의 뇌까지 등장시켰다는 것이다.
익숙하게 들리는가? 그러나 이 그럴듯한 시나리오는 2009년에 '폐위' 되었고(2009. 4. 17. 참조), 이후 2013년(2013. 9. 2. 참조)에 치명적인 타격을 입은 후, 죽었다가 다시 살아나기를(2021. 3. 8. 참조) 반복해 왔다. 따라서 그 시나리오는 진화론자들이 무비판적으로 반복하는 '산소대폭발 신화(Great Oxidation Myth, GOM)'으로 불려져야 한다(2017. 3. 16. 참조). 이번 달의 기사와 논문은 그 좀비 과학이 다시 살아났다는 것을 보여주며, 그것이 죽은 적이 없었던 것처럼 부인하고 있다. 그러나 앞으로 살펴볼 것처럼, 산소대폭발 신화(GOM)는 해결했다고 생각되는 것보다 더 많은 문제점들을 야기시키고 있다.
바다에 산소가 공급된 방식에 대해 지질기록이 밝혀낸 것.(University of Utah, 2024. 6. 12). 채들린 오스트란더(Chadlin Ostrander)는 보도자료의 한 사진으로 짧은 유명세를 얻었다. 그는 셰일 암석에 대한 점술(divination)을 통해, 탈륨(thallium)의 안정적 동위원소가 암석에서 산소의 증가에 대해 말해준다고 발표했다. 그러나 그것은 복잡하다. 순조로운 상승은 아니었다. 셰일의 망령은 그에게 산소대폭발 사건(GOE)에 대한 이전의 믿음과는 달리, 약 2억 년 동안 산소 농도는 톱니바퀴처럼 오르락내리락했다고 말했다! 상상해 보라! 단지 한 마리의 좀비보다 여러 마리의 GOE 좀비들이 돌아다니는 것이 더 낫다고 생각하는 것일까?
지구의 존재 전반기에는 대기와 바다에 산소가 거의 없었다. 이 산소 가스는 GOE 이전에는 바다의 남조류(cyanobacteria, 남세균)에 의해 생성되었지만, 초기에는 노출된 광물 및 화산 가스들과의 반응으로 인해 빠르게 파괴된 것으로 보인다. 폴튼 등의 연구자들은 희귀한 유황 동위원소 서명이 사라졌다가 다시 나타나는 것을 발견했는데, 이는 GOE 동안 대기 중에 여러 번의 산소 상승과 하강이 있었음을 시사한다. 이것은 한 번의 '사건'이 아니었다.
"산소가 생성되기 시작했을 때, 지구는 산소를 공급받을 준비가 되어 있지 않았다. 지구는 산소화에 도움이 되도록 생물학적, 지질학적, 화학적으로 진화할 시간이 필요했다."라고 오스트란더는 말한다. "지구는 시소처럼 움직였다. 산소는 생산되었지만, 산소가 너무 많이 파괴되어, 아무 일도 일어나지 않았다. 우리는 언제 완전히 저울추를 기울어져, 지구가 무산소의 대기로 되돌아갈 수 없었는지를 알아내려고 노력하고 있다."
조류가 땅으로 : '우리는 아직 준비되지 않았다! 진화하려면 시간이 더 필요하다! 만물 우연 발생의 법칙(The Stuff Happens Law)은 너무 느리다!' 지구와 남조류는 2억 년이 넘는 진화론적 시간 동안 흔들흔들 흔들렸다. 마침내 미생물들은 진화할 준비가 되었고, 지구는 산소가 축적되어, 무언가가 우연히 일어날 수 있도록 했다. 그리고 실제로 일어났다! 지질학적으로 눈 깜짝할 사이에, 거의 20 문(phylum)의 새로운 복잡한 몸체 형태들이 과도기적 형태 없이 갑자기 등장했다.
.<Credit: Illustra Media>
23억 년 전에 연결된 대기-해양 산소 생성의 시작(Nature, 2024. 6. 12). 이 논문은 채들린 오스트란더가 다른 6명의 공저자와 함께 발표한 논문이다. 새로운 메시지는 첫 문장에 있다 : "25억 년 전 고생대-원생대 전환 직후, 분자 산소(O2)의 초기 상승은 한때 상상했던 단일 단계 변화보다 더 복잡했다." 질문 : 이러한 시나리오를 구상하는 사람은 누구인가요? 답 : 다윈주의 진화론자들이다! 창조론자들은 창조주가 처음부터 대기가 존재하는 거주 가능한 지구를 창조했다고 믿고 있다. 진화론자들은 이를 터무니없는 생각이라고 일축하고 있다.
하지만 오스트란더의 새로운 오르락-내리락 버전이 교과서의 기존 GOM을 대체할 수 있을까? 몇 백만 년이 더 지나야 알 수 있는가? GOM은 장구한 연대에 크게 의존하고 있다는 점을 인식해야 한다. 그 생각을 계속 유지하라.
중국에서 5억1800만 년 전 칭장 생물군(Qingjiang biota)에서 미화석(microfossil)의 발견은 적응 진화(adaptive evolution)에 빛을 비춰주고 있다.(Science China Press, Phys.org, 2024. 6. 12). 이 보도 자료는 셰일(shale)에 대해서도 언급하고 있으며, 산소대폭발 사건에 의존하고 있다. 좀비 GOM이 중국 전역을 돌아다니는 것이 목격되고 있는 것이다. 미화석에서 “수백 개의 막대 모양의 세포들로 구성된 긴 필라멘트"로 일종의 황산염환원균(sulfate-reducing bacterium)들이 그 모습을 드러냈다. 연구자들은 이 박테리아가 2016년에 과학자들을 놀라게 한 오늘날 유명한 (전도성) 케이블 박테리아(cable bacteria)와 관련이 있다고 생각하고 있었다.(Evolution News, 2016. 2. 10).
이 놀라운 미화석의 발견으로 황산염 환원균과 케이블 박테리아의 진화에 대한 새로운 사실이 밝혀졌다. 계통발생적 및 분자적 시계 분석을 통해 디설포네마(Desulfonema) 및 케이블 박테리아의 다세포성이 디설포박테로타 문(phylum Desulfobacterota) 내에서 독립적으로 기원했음을 확인했다.
더 중요한 것은 이러한 분자생물학적 분석을 통해, 황산염 환원 분류군의 대부분을 포함하는 디설포박테로타는 약 ~24억 년 전 고원생대(Paleoproterozoic)의 산소대폭발 사건(GOE)에서 분화한 반면, 케이블 박테리아는 약 ~5억6천만 년 전 신원생대의 (두 번째) 산소발생 사건(Neoproterozoic Oxygenation Event), 또는 그 이후에 분화한 것으로 추론할 수 있다는 점이다.
그러나 그 화석이 아무리 매력적일지라도, GOM의 근거가 되는 24억 년 전으로 거슬러 올라간다는 것은 불합리한 결과를 낳는다. 황산염 환원균이 24억 년 전에 진화했다면, 진화론자들은 무엇을 믿어야 할지 생각해 보라. 이 박테리아는 한 시간에 약 4번 분열한다. 15분마다 분열하는 박테리아가 24억 년 동안 얼마나 많은 세대가 지나갔을까? 답은 약 84조 번의 세대가 지나갔다는 것이다*!
돌연변이의 필연성을 고려할 때, 이 수치를 신뢰할 수 있을까? 우리는 매 세대마다 수십(어쩌면 수백) 개의 돌연변이들이 인간 부모로부터 자식에게 전달된다는 것을 알고 있다. 이 박테리아가 오늘날까지 살아남아 84조 세대가 지난 후에도 식별이 가능하려면, 매번 유전체를 거의 완벽하게 복제해야 했을 것이다. 수천 년은 가능할지 모르지만, 수십억 년 동안 가능할 수 있을까?
리처드 렌스키(Richard Lenski)는 34년 간의 장기적 진화 실험을 실시했는데, "50,000세대 LTEE(long-term experimental evolution) 후의 클론에서, 144개의 비동의 돌연변이(nonsynonymous mutations)가 102개의 범병렬상동 유전자(panorthologous genes)에서 발생했다"는 기록이 있을 정도로, 좋은 복제 기록은 없다. 이 정도 속도라면 GOE 박테리아는 24억 년 동안 120억 개의 돌연변이를 축적했을 것이다. 황산염환원균의 염기가 400만 개라고 가정하면(높게 잡아서), 추정되는 "GOE 동안 분기" 기간 동안 염기쌍 당 3,000개의 돌연변이가 있었을 것이며, 멸종하지 않았다면, 이 종은 완전히 알아볼 수 없게 되었을 것이다.
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앞서 말했듯이, 장구한 연대는 진화론적 문제에 대한 해결책이 아니다. 장구한 연대가 문제이다.
*참조 : '생명의 기원' 논란의 종지부 : 산소는 처음부터 있었다.
https://creation.kr/Influence/?idx=1289961&bmode=view
‘산소대폭발 사건’ 신화의 몰락과 이를 구조하려는 시도
https://creation.kr/Earth/?idx=6193103&bmode=view
폐위되고 있는 지구물리학의 왕? : 초기 지구에 산소의 대대적 증가사건은 없었다.
https://creation.kr/Influence/?idx=1289936&bmode=view
43억 년 전의 생명체가 발견됐다? : 가장 초기의 미생물도 오늘날의 것과 유사했다.
https://creation.kr/Influence/?idx=1289967&bmode=view
41억 년 전에 생명체가 이미 지구에 존재했다고? : 새롭게 주장되는 최초 생명체의 출현 연대와 문제점들.
https://creation.kr/Influence/?idx=1289962&bmode=view
20억 년(?) 동안 진화하지 않은 황세균 : 가장 오래된 '살아있는 화석'의 발견에도 진화론은 유지된다.
https://creation.kr/LivingFossils/?idx=1294800&bmode=view
캄브리아기 폭발을 악화시키고 있는 칭장 생물군
https://creation.kr/LivingFossils/?idx=1793679&bmode=view
가장 큰 캄브리아기 화석 창고인 중국 칭장 생물군 : 연부조직 또한 남아있는 것으로 보인다.
https://creation.kr/Circulation/?idx=1757570&bmode=view
▶ 지구 산소의 기원
▶ 최초 생명체 출현 연대
▶ 지구 바다의 기원
출처 : CEH, 2024. 6. 13.
주소 : https://crev.info/2024/06/goe-absurdities/
번역 : 미디어위원회
생명체를 위한 지구의 설계
: 시스템 엔지니어링의 걸작
(Earth’s design for life. A systems engineering masterpiece)
Dr. Jonathan Corrado
시스템 엔지니어링(systems engineering, 시스템공학)은 60년 이상 동안 복잡하고 까다로운 인공 시스템의 적절한 개발에 필수적인 것으로 인식되어 왔다. 그것은 설계, 개발, 건설 및 유지 보수와 관련된 광범위한 기술 프로젝트에 적용되어 왔다. 예를 들어 자동차, 도시 기반시설, 환경 제어, 항공기, 우주선, 소프트웨어, 하드웨어 및 선박 등에 적용되고 있다. 시스템 엔지니어링은 복잡한 시스템을 통합하고, 운영성, 균형 및 통합을 보장하고, 시스템의 성공을 정의하는 분야이다.
시스템 엔지니어들은 종종 방대하고 복잡한 프로젝트의 선도적 기술자들이다. 그들은 시스템의 개념, 아키텍처 및 복잡한 디자인을 개발한다. 그들은 또한 복잡성과 안정성을 평가하고 관리한다. 시스템 엔지니어는 시스템이 설계된 대로 작동하는지 평가하는 방법을 결정한다. 또한 그들은 시스템 생성의 수많은 다른 측면들을 제어하고 있다.
시스템 엔지니어링의 개념과 사례는 거의 모든 복잡한 프로젝트에서 사용된다. 새로 출시된 시스템의 성공은 항상 혁신적이고 효과적인 시스템 엔지니어링으로 추적될 수 있다.
지구의 시스템 엔지니어링
숙련된 시스템 엔지니어링을 명확하게 보여주는 복잡한 시스템의 한 예는 행성 지구와 외부 지원 시스템(태양, 달, 우리 은하 등)이다. 지구는 아름답게 설계되었고, 태양계 내에 최적의 위치에 위치해 있으며, 생명체가 살아가고 유지되도록, 매우 복잡한 요소들이 정교하게 균형을 이루고 있다.
행성 지구에는 시스템 공학자들이 설계한 것과 같은 모든 맞춤형 기능들이 발견된다. 그것들은 행성 지구에 생명체가 살아갈 수 있도록 하는데 필요한 것들이다. 과학자들은 생명체가 살아가기 위해 행성이 갖추어야 할 250가지 이상의 최적화된 설계적 요구 사항들을 오랫동안 확인해왔다. 여기에는 견고하고 맞춤화된 대기, 적절한 량의 단계적 상태의 물(얼음, 액체 상태의 물, 수증기), 이상적 범위의 지표면 온도, 미세 조정된 공전 및 자전 주기 등이 포함된다.[1]
시스템 지구가 생명체에 필수적인 이러한(그리고 더 많은) 설계적 요소들을 갖고 있다는 사실은 그것이 놀라운 지능(intelligence)의 모든 특성들을 보여주는 경이로운 시스템 엔지니어링이라는 것을 암시한다. 예를 들어 별이 방출하는 색깔의 범위는 그 질량에 따라 다르다. 우리 태양의 경우, 이것은 빛의 색상이 올바른 범위에 있도록 세심하게 설계되어있다. 적색 쪽으로 더 많이 이동하거나, 청색 쪽으로 더 많이 이동했다면, 음식이 되는 식물의 성장과 생명체에 필수적인 산소 생산에 필요한 광합성 반응이 덜 효율적일 것이다.
또한 태양이 더 무겁다면, 고에너지 복사선이 증가하여, 지구에 있는 방어막(지구 자기권)을 파괴할 것이다. 이것은 생명체에 직접적으로 해를 끼치고, 또한 지구의 대기(atmosphere)를 제거해 버릴 것이다. 반면에 질량이 매우 낮은 별은 매우 불안정하며, 종종 플레어(flares를 방출하는데, 이는 거주할 수 있을 만큼 가까운 행성의 대기를 벗겨낼 수 있다. 특정한 크기를 갖고 있는 하나의 별로서, 우리 태양은 실제로 이례적으로 안정적이다.[3]
우리 태양과 같은 별의 경우에, 궤도를 도는 행성이 거주할 수 있는 거리는 제한적인 범위를 갖고 있다. 태양이 훨씬 덜 무겁다면, 그 범위는 너무 좁아질 것이다. 또한 근접 거리 내에 있는 모든 행성들은 (그 행성과 태양 사이의 중력으로 인해) ‘조석 고정(tidal locking, 공전주기와 자전주기의 일치)’을 겪을 것이다. 이것은 행성의 한쪽은 끓는 온도, 다른 쪽은 영하의 온도를 의미한다.
태양에서 지구까지의 거리도 안정적인 물의 순환(water cycle)을 위해 정확하게 설계된 것처럼 보인다. 태양으로부터 지구가 너무 멀리 있으면, 대부분의 물이 얼어버릴 것이다. 지구가 너무 가까우면, 대부분의 물이 끓게 될 것이다. 또한 지구의 자전 주기, 자전축 기울기, 자기장, 지각 두께, 대기 중 산소, 질소, 이산화탄소의 양과 비율은 모두 사전에 설정된 정확한 사양에 부합되고 있다는 징후를 보인다. 대기권 높은 곳에서 오존의 형성과 파괴 사이의 균형이 해로운 자외선으로부터 지표면의 생명체를 보호하는 데 필요한 양만큼 유지되도록 하는 시스템도 마찬가지이다.[4]
탁월한 능력
산업계에서, 훌륭한 (인간) 시스템 엔지니어의 자질에는 인내심과 끈기, 분석적 지성, 강한 조직력을 만드는 기술, 세밀한 사항에도 주의를 기울임, 큰 그림을 보는 능력, 여러 분야에 대한 지식, 탁월한 의사소통과 지도력 등이 포함된다. 그러므로 전지전능하신 우리의 창조주이신 거룩한 시스템 엔지니어가 이 모든 인간의 능력을 능가하고 있다는 것은 놀라운 일이 아니다.
시스템 공학적 지구는 최초 타락의 영향으로 신음하고 있음에도 불구하고(창세기 3장), 분명히 그 목적을 위해 완벽하게 창조되었다. 지구는 우리의 생물학적 ‘지원 시스템’인 동식물들과 함께, 인간이 거주할 수 있는 하나의 집(home)으로 만들어졌다. 완전한 지구는 완전한 창조주이신 삼위 하나님의 두 번째 위격인 예수 그리스도, 성자 하나님을 반향한다. 그분은 자신의 목적이 성취되도록 특별히 생물들을 위해 지구를 설계하시고 유지하신다 :
“만물이 그로 말미암아 지은 바 되었으니 지은 것이 하나도 그가 없이는 된 것이 없느니라”(요한복음 1:3)
결론
지구의 구성 요소들이 가리키고 있는 것처럼, 설계의 자리에 하나님이 계시므로, 우리의 믿음을 그분 안에 둔다면 두려워할 것이 없게 된다. 우리가 그리스도 안에 있으면, 소망이 있다. 우리는 우리의 존재가 이 우주에 우연히 있게 된 것이 아님을 확신할 수 있다. 우리의 존재는 창조주께서 목적하시고 계획하신 것이다.
References and notes
1. Barrow, J. and Tipler, F., The Anthropic Cosmological Principle, Oxford University Press, 1988.
2. Corrado, J., The magnetosphere: An invisible shield that makes life on Earth possible, Creation 44(2):46–48, 2022; creation.com/magnetosphere.
3. Sarfati, J., The sun, our special star, Creation 22(1):27–31, 1999; creation.com/sun.
4. For a detailed outline, see Gonzalez, G. and Richards, J., The Privileged Planet, Regency Publishing, 2004.
*Jonathan Corrado B.S., M.S.,(hons.), M. Div., Ph.D. Dr Corrado has qualifications in nuclear, mechanical, and systems engineering, and theology. He has extensive experience in management, research, and nuclear engineering issues, including with the US military. For more: creation.com/corrado.
*참조 : ▶ 특별한 지구
▶ 특별한 태양
▶ 특별한 달
▶ 특별한 태양계
▶ 우주의 미세 조정
출처 : Creation Magazine Vol. 44(2022), No. 4. pp.54-55
주소 : https://creation.com/earth-designed
번역 : 이종헌
물에서 나온 세상
이은일
전 한국창조과학회 회장
“이는 하늘이 옛적부터 있는 것과 땅이 물에서 나와 물로 성립된 것도 하나님의 말씀으로 된 것을...” (벧후 3:5)”
베드로 사도는 예수님의 재림을 부정하는 사람들에게 하늘과 땅(지구)의 창조, 노아시대 대홍수 심판의 역사를 기억하라고 경고합니다. 예수님 재림에 대한 소망과 창조역사는 분리할 수 없는 것이기 때문입니다. 흥미로운 것은 베드로 사도가 땅이 물에서 나와 물로서 형성되었다고 표현한 것입니다.
하나님의 창조 역사를 기록한 창세기 1장 2절은 하나님의 영이 수면 위에 움직이고, 땅은 형태가 없다고 기록되어 있고, 창조 셋째 날을 묘사한 1장 9절은 하늘(대기권, 궁창) 아래의 물이 한 곳에 모이면서 뭍이 드러났다고 표현합니다. 궁창 아래의 물은 바다를 의미하는 것이므로, 바다가 물러나면서 뭍이 드러났다는 것은 형태가 없던 땅이 물 안에서 그 전에 이미 만들어졌다는 것을 의미합니다. 창조 둘째 날 하나님께서는 물과 물이 나누어져 궁창 위의 물과 궁창 아래의 물로 나누어지게 하셨습니다. 바로 둘째 날 하나님께서는 “물”이라는 플랫폼을 이용하셔서 대기권도 창조하시고, 바다도 창조하셨습니다. 그리고 아마도 이때 뭍도 창조하셨을 것입니다. 마치 예수님께서 물로 포도주를 만드신 기적처럼, H2O라는 단순한 물분자에서 산소와 질소 등으로 구성된 대기권, 소금이 포함된 바다, 복잡한 성분을 가진 땅을 창조하신 것입니다.
“물”은 하나님의 성품을 잘 나타내는 신비한 물질입니다. 항상 낮은 곳으로 흘러가면서, 생명을 살리고 있습니다. 물은 약한 것 같지만 바위를 뚫을 수 있고, 거대한 물은 심판의 도구로도 사용됩니다. 물은 아름다운 결정 구조를 가진 눈이 되어 포근한 겨울을 선물하기도 합니다. 또한 물은 고체(얼음)가 되었을 때 부피가 증가하면서 비중이 낮아져, 물 표면부터 얼음이 형성됩니다. 그래서 물속의 생명체들이 겨울에도 살 수 있습니다.
물은 수소 원자 2개, 산소 원자 1개로 이뤄진 매우 단순한 분자이지만, 강한 수소결합을 이루어 다른 물질과는 전혀 다른 특성을 가집니다. 물과 같이 단순한 화학구조를 가진 물질은 끓는 점이 매우 낮아, 물이 특별하지 않다면 섭씨 영하 68도에서 끓어서 기체가 되어야 합니다. 그러나 그렇게 되면 지구상의 생명체는 존재할 수 없을 것입니다. 물은 특이하게 높은 녹는 점과 끓는 점을 가졌을 뿐 아니라, 큰 표면장력을 가져 모세관 현상이 가능해서 식물들이 물을 이용할 수 있습니다.
물은 용해도가 엄청나게 높아 지구상의 웬만한 물질은 다 녹입니다. 그래서 생명체 내에서 물이 없다면 소화를 시킬 수도 없고, 체내에 들어간 물질들이 전달되며 에너지로 사용될 수도 없습니다. 지구 전체의 생태계도 물이 존재하므로 안정적으로 유지됩니다. 이처럼 물은 생명을 살리는 신비스러운 물질이고, 아름다움도 선물하면서, 또한 강력한 힘을 가졌습니다. 하나님의 음성을 “많은 물소리(겔 43:2, 계 1:15)”로 표현한 것은 결코 우연이 아닐 것입니다.
이처럼 물은 생명체에 필수적인 물질이기에 지구가 아닌 다른 행성이나 위성에서 물이 존재하면 마치 생명체의 흔적을 발견한 것처럼 과학자들이 주장합니다. 물이 존재해야 생명체가 살 수 있지만, 물이 있다고 해도 생명체가 자연 발생할 수는 없으므로, 이런 진화론의 주장은 허구에 불과합니다. 생명체의 기본이 되는 물질들이 저절로 물에서 생길 수도 없고, 또한 생겼다고 하더라도 모두 녹아서 없어질 것이기 때문입니다.
흥미로운 것은 우주에 거대한 물이 있다는 것입니다. 2011년 NASA는 지구의 모든 물보다 140조배나 많은 물을 가지고 있는 퀘이사(quasar)를 발견했다고 발표했습니다. 그래서 궁창 위의 물을 우주에 있는 물이라고 해석하는 창조과학자들도 있습니다. 하나님께서 궁창 아래와 물과 궁창 위의 물로 나누실 때 궁창 위의 물을 구름처럼 대기권에 있는 물층이라고 해석하기도 하고, 이처럼 대기권 밖, 우주까지 포함하여 존재하는 물이라고 해석하기도 합니다.
그러나 창조주간에 이뤄진 일들은 지금의 물질세계가 만들어지고 있는 초월적인 중간 과정이기 때문에 현재의 완성된 모습으로 그 중간 과정을 이해하기는 어렵습니다. 단지 상상력을 동원해서 추측할 뿐입니다. 분명한 것은 하나님께서 “물”을 창조의 중요한 플랫폼으로 사용하셨으며, 지구의 많은 물은 하나님의 풍성하심을, 그리고 우주에서 발견되는 물은 하나님의 무소부재(無所不在) 하심을 나타낼 뿐입니다.
*참조 : 지구 바다의 기원
눈송이, 물, 설계된 모습들
특별한 지구
은하 자기장과 물
자기권 : 지구에 생명체가 존재하도록 하는 보이지 않는 힘
(The magnetosphere : An invisible force that makes life on Earth possible)
by Jonathan Corrado
생명체의 존재는 많은 자연 현상들의 우연이 아닌, 정확한 배열들에 크게 의존한다. 이러한 지구에 생명체가 존재하도록 하는 특성 중 일부는 인간의 눈에는 보이지 않는다. 예를 들어, 대기 중의 기체 구성과 같은 것인데, 이것은 생물들이 숨을 쉬도록 해주고, 식물이 말 그대로 '허공에서' 식량을 생산할 수 있도록 해준다. 또는 치명적인 자외선으로부터 생명을 보호하는 오존층(ozone layer)도 마찬가지이다.
태양계의 여러 행성들이 자기권을 갖고 있지만, 그중에서도 지구는 가장 뚜렷하고 강력한 자기권을 갖고 있다.
눈에 보이지 않는 경이로움 중 하나는 지구의 방사선 방패인 자기권(magnetosphere)이다. 지구의 생명 유지 속성은 의도적인 설계를 강력하게 시사한다.
<© Elen33 | Dreamstime.com>
자기권은 행성이나 별과 같은 천체를 둘러싸고 있는 영역으로, 하전 입자들은 해당 천체의 자기장의 영향을 받는다. 태양계에는 여러 행성들이 자기권을 갖고 있지만, 지구는 모든 암석 행성 중에서 가장 뚜렷하고 견고한 자기권을 갖고 있다.[1]
지구의 자기권은 지구의 생명체 유지 능력에 중요한 역할을 한다.[2]
설계된 장벽
공상과학 소설의 '힘의 장(force field, 역장)'과 유사하게, 자기권은 지구를 지속적으로 강타하는 우주방사선(cosmic radiation)을 막아주는 강력한 장벽이 된다. 우주방사선은 다양한 에너지로 하전된 입자들로(전자와 전자가 제거된 다양한 원소의 핵 등) 구성되며, 두 가지 구성 요소로 이루어져 있다:
태양에서
흔히 태양풍(solar wind)이라고도 불리는, 태양에서 방출되는 이 강한 하전 입자들의 연속적인 흐름이 우주방사선의 대부분을 차지한다. 주로 전자(electrons), 양성자(protons, 수소 원자핵), 알파 입자(alpha particles, 헬륨 원자핵)로 구성되어 있다. 태양이 매초 방출하는 입자의 총 질량은 약 150만 톤에 달한다고 하니, 얼마나 강력한지 짐작할 수 있을 것이다!
은하에서
은하에서 오는 우주방사선의 대부분은 우리 은하 내에서 초신성(supernovas, 일부 별이 '죽는' 대규모 폭발)으로부터 오는 것으로 생각된다. 특히 이전 글에서 '우주방사선'이라는 용어는 종종 이것을 지칭한다. 우주방사선에는 수소와 헬륨보다 무거운 원소의 원자핵이 많이 포함되어 있으며, 태양풍보다 훨씬 빠른 속도로 이동하는 경우가 많다. 이러한 고에너지 우주선은 대기에 영향을 미치면서, 다른 이차 입자들도 함께 방출된다.
이 우주방사선이 지구 표면을 강타한다면, 모든 생명체에 극도로 해로운 영향을 미칠 것이다. 하지만 자기권이 존재하기 때문에, 대부분의 우주방사선이 지구에 도달하지 못한다. 이는 지구 자기장이 그것을 통과하는 하전 입자들에 힘을 가하고 있기 때문이다.
태양풍의 지속적인 폭격은 지구 자기장의 태양을 향한 쪽을 '압축'한다. 태양을 향한 쪽, 즉 낮 쪽은 지구 반경의 약 6~10배에 달한다. 태양을 향한 자기권의 반대쪽, 즉 밤 쪽은 거대한 자기 꼬리로 뻗어 있으며, 이 자기 꼬리의 길이는 변동되는데, 달 궤도 거리인 지구 반경 60배를 지나, 지구 반경의 수백 배 길이로 측정될 수 있다.[3]
위험으로부터 보호
이 보호막이 없다면, 지구는 이러한 손상을 주는 유해한 광선에 지속적으로 노출될 것이다. 우주에 있는 우주비행사는 보호막이 없기 때문에, 높은 수준의 방사선에 노출될 가능성이 높다. 이는 우주탐사 기관이 완화하고자 하고 있는 우주비행사의 직업적 건강 위험이다. 우주선과 태양풍이 보호막이 없는 인체에 미치는 가장 일반적인 영향은 심혈관계이다. 즉 심장과 혈관이 손상되어 동맥이 경화되고 좁아지는 등 심혈관계 질환이 발생한다.
우리의 육체가 존재하는 것이 우연한 진화적 원인과 다르게, 지적설계의 결과라는 결론을 내리는 데에는 많은 이성적 사고가 필요하지 않다.
우주방사선에 노출되면, 세포 내 DNA가 손상되어 암이 유발되고, 뇌에서 새로운 세포가 생성되는 과정인 신경발생이 크게 방해받을 수 있다.
우주탐사 기관도 우주방사선이 남성과 여성 우주비행사의 생식 건강에 미치는 영향에 대해 우려하고 있다. 유해한 영향에는 다음 세대에 유전적 손상(돌연변이)이 전달될 위험 증가가 포함될 수 있다.[4, 5]
자기권(magnetosphere)이 제공하는 가장 중요한 보호 기능은 지구를 둘러싸고 있는 기체의 외피인 대기(atmosphere)를 보호하는 것이다. 태양풍은 매우 강력하기 때문에, 지구 대기를 쉽게 찢어, 생명 유지에 필요한 기체들을 빼앗아 갈 수 있다. 자기권에 의해 생성된 강력한 차폐 효과(shielding effect)는 이러한 대기 기체들을 감싸고 유해한 붕괴로부터 보호한다.[6]
흥미롭게도 태양풍(solar wind) 자체가 생명체를 보호하는 또 다른 힘의 장(force field)을 제공한다. 2019년에 보이저 2호 탐사선은 태양풍이 매우 강렬한 성간방사선(interstellar radiation)에 대한 강력한 보호막을 제공한다는 사실을 보여주었다. 태양풍은 태양권(heliosphere)이라고 불리는 거대한 거품을 생성하는데, 이 거품은 태양으로부터 지구보다 몇 배나 먼 270억 km까지 뻗어 있다. 보이저 2호는 태양권계면(heliopause)이라고 불리는 경계를 지나면서, 방사선이 훨씬 더 강렬하다는 것을 발견했다. 한 보고서는 "보호적 태양권 방패는 은하계에서 가장 높은 에너지의 우주방사선의 대부분으로부터 우리의 연약한 DNA를 포함한 모든 것을 보호한다"라고 설명한다.[7]
의도적인 설계
이 세상은 타락했지만(창세기 3장), 설계의 증거들은 계속해서 우리의 감각을 압도한다. 우리의 육체가 존재하는 것이 우연한 진화적 원인과 다르게, 지적설계의 결과라는 결론을 내리는 데에는 많은 이성적 사고가 필요하지 않다. 거시적인 것부터 미시적인 것까지, 우리 물질적 존재의 요소들은 정교하게 균형을 이루며, 복잡하고 공유된 정밀도로 작동한다.
현대 물리학 및 우주론의 가장 주목할 만한 발견은, 특히 우주와 그 법칙이 생명체를 유지하도록 놀랍도록 미세 조정된 것처럼 보인다는 징후는 이러한 관점을 뒷받침한다. 사도 바울은 설계자이신 주 예수 그리스도의 정체성에 대해 이렇게 기록하고 있다 :
"만물이 그에게서 창조되되 하늘과 땅에서 보이는 것들과 보이지 않는 것들과 혹은 왕권들이나 주권들이나 통치자들이나 권세들이나 만물이 다 그로 말미암고 그를 위하여 창조되었고 또한 그가 만물보다 먼저 계시고 만물이 그 안에 함께 섰느니라"(골로새서 1:16-17).
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자기장을 지탱하는 힘
이처럼 놀라운 보호 기능을 제공하는 지구 자기장은 지구의 외핵에서 순환하는 전류(electric current)에 의해서 생성된다. 금속 코어를 통해 흐르면서 자기장을 생성하는 이 전류는 흐름에 대한 자연적인 저항으로 인해 본질적으로 에너지를 잃거나 '붕괴'한다. 그 움직임의 에너지는 열로 소멸된다. 이 붕괴 속도는 오랜 시간에 걸쳐 실시간으로 측정되어왔다.(지구 자기장의 최초 측정은 1845년).
지구의 나이가 45억 년으로 추정된 이후에, 이 지구 자기장이 어떻게 여전히 존재할 수 있었는지를 설명하기 위해, 오랜 지구 연대론자들은 모호한 '발전기 이론(dynamo theories)'에 호소하고 있다. 아무리 강한 자기장이라도 기껏해야 약 10,000년 이내에 붕괴되어, 우주방사선은 지구의 모든 생명체를 전멸시켰어야 한다.[1]
<© Vjanez | Dreamstime.com>
1. Sarfati, J., The earth’s magnetic field: evidence that the earth is young, Creation 20(2):15–17, 1998; creation.com/magfield (updated 2014).
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오로라
때때로 태양에서 태양폭풍(solar storms, 태양의 흑점이 폭발하며 표면에 있던 높은 에너지의 플라즈마 입자가 우주로 방출되는 자연 현상)으로 알려진 태양에너지의 추가적 폭발이 있다. 이 중 하나인 코로나질량방출(coronal mass ejection)이 우리 지구 쪽 방향으로 방출되면, 하전된 입자들 중 일부가 자기장 선을 따라 북극과 남극 지역으로 이동한다. 대기권에 도달하면, 기체와 상호작용하여 각각 오로라 보레알리스(aurora borealis, 북극광)와 오로라 오스트랄리스(aurora australis, 남극광)으로 불리는 아름다운 색채의 빛 쇼를 선사한다. (산소 = 빨간색과 녹색, 질소 = 파란색과 보라색).
<© Surangaw | Dreamstime.com>
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References and notes
1. Blanc, M., Kallenbach, R., and Erkaev, N.V., Solar system magnetospheres, Space Science Reviews 116(1–2):227–298, 2005.
2. Tascione, T., Introduction to the Space Environment, 2nd edn, Krieger Publishing, Malabar, FL, 2010.
3. Van Allen, J.A., Origins of Magnetospheric Physics: An Expanded Edition, University of Iowa Press, 2004.
4. Blanchett, A., Space radiation is risky business for the human body, nasa.gov, 16 Aug 2018.
5. Mishra, B. and Luderer, U., Reproductive hazards of space travel in women and men, Nature Reviews Endocrinology, 15:713–730, 2019.
6. Buis, A., Earth’s magnetosphere: protecting our planet from harmful space energy, climate.nasa.gov/news, 3 Aug 2021.
7. Greshko, M., Interstellar space even weirder than expected, NASA probe reveals, nationalgeographic.com, 4 Nov 2019. See also creation.com/heliopause.
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*참조 : 빠르게 붕괴되고 있는 지구 자기장
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지구 자기장의 붕괴가 중요한 이유
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지구 자기장에 대해 들을 수 없는 이야기 : 발전기는 초기 지구에서 작동되지 않았을 수 있다.
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▶ 젊은 지구의 증거들 - 지구 자기장의 붕괴
▶ 특별한 지구
출처 : Creation 44(2):46–48, April 2022
주소 : https://creation.com/magnetosphere-life-possible
번역 : 양승원
지구가 스스로 정화되는 방법
(How Earth Cleans Itself)
David F. Coppedge
과학자들은 공기와 물이 자동으로 정화된다는 새로운 발견에 놀라움을 금치 못하고 있다.
“깨끗한 공기, 깨끗한 물”은 정치적 캠페인에서 자주 등장하는 목표이다. 인간은 지구를 더 잘 관리해야 하지만, 미생물과 지구화학의 도움을 받고 있다. ‘지구의 날(Earth Day, 4월 22일)’을 기념하는 행사에는 의심할 여지 없이 환경, 특히 기후변화와 같은 모든 나쁜 일의 원인이 인간에게 있다는 비난이 포함될 것이다. 인류가 초래한 생태학적 재앙이 많고, 심각한 것은 사실이다. 하지만 이번 지구의 날을 맞아 사람들은, 자연이 스스로 작동하도록 내버려두면 자동으로 정화되는 자연적 과정에 대해 배워야 할 것이다.
우리는 박테리아가 기름 유출(oil spills)을 청소하고, 동물들이 체르노빌(Chernobyl) 원전 사고 이후 생태계를 되살리고, 식물이 아마존 우림(Amazonia)과 캄보디아(Cambodia)의 고대 도시를 뒤덮어버리는 것을 보았다. 시간이 흐르면, 이러한 자연적 과정은 인간이 어지럽힌 환경을 정화할 수 있다. 그 방법은 무엇일까? 인간이 엉망진창을 만든 것에 대해 변명의 여지는 없다. 하지만 지구가 스스로 청소하기에는 전 지구적 핵전쟁만큼 큰 일은 없는 것처럼 보인다.
해양 화학
과학자들이 지구 대기가 스스로 정화되는 방법을 발견했다 (UC Irvine, 2023. 4. 7). 수산화이온(hydroxyl ions, OH-)은 인체 내부에서는 해로울 수 있지만, 대기 중에서는 유익한 역할을 한다. 바다에서 측정된 새로운 과정에 따르면, 이 이온은 밤에 바다 표면에서 자연적으로 형성되어 공기 정화를 가속화 한다. 과학자들은 수산화이온에 대해 알고 있었지만, 햇빛에 의해 생성되는 것으로 생각했으며, 그 양이 제한적이라고 생각했다. 이제 어바인 대학(UCI)의 과학자들은 수산화이온이 생각보다 훨씬 더 광범위하고, 효과적이며, 24시간 내내 작동한다는 사실을 발견했다.
OH 이온 자체가 대기 중에 어떻게 형성되는지는 완료된 이야기로 여겨졌지만, 캘리포니아 어바인 대학의 화학과 교수인 세르게이 니즈코로도프(Sergey Nizkorodov)가 이끄는 연구팀은 PNAS 지에 발표된 새로운 연구에서, 공기 중의 물방울과 주변 공기 사이의 표면에 존재하는 강한 전기장이 이전에 알려지지 않은 메커니즘에 의해 OH를 생성할 수 있다고 보고했다.
이 발견은 과학자들이 인간이 배출하는 오염물질이나 온실가스와 같은 것들을 공기가 어떻게 정화하는지 이해하는 방식을 재구성할 수 있는 발견으로, OH가 반응하여 제거할 수 있다. 니즈코로도프는 "탄화수소를 산화하려면 OH가 필요하며, 그렇지 않다면 탄화수소가 대기 중에 무한정으로 축적될 것이다"라고 말한다.
PNAS(2023. 4. 3) 지의 공개 접근 논문에 따르면, 이 자연적 과정은 어두운 밤에 작동하기 때문에, 이전에는 그 정도를 깨닫지 못했다고 한다.
요약하면, 우리는 어둠 속에서 에어로졸화된 물방울의 공기-물 계면(air–water interface)에서 OH 라디칼이 자발적으로 생성된다는 강력한 실험적 증거를 제시했다. 이 생성은 어떤 전구체(precursors)에 의존하지 않으며, 공기-물 계면 영역(air–water interfacial area)과 상관관계가 있다. 계면 OH 중 일부는 기체상 화합물의 산화 화학을 시작하여, 기체상 생성물을 생성할 수 있다. 관측된 OH 형성 속도를 대기 조건으로 외삽한 결과, 이 근원(source)은 특히 어두운 곳에서 대기의 수성 OH 형성에 주요한 근원이지만, 이전에는 인식되지 않았던 주요한 것이 될 수 있음을 나타낸다.
곰팡이
곰팡이(fungi)는 재활용되기 어려운 플라스틱을 식사로 만든다 (University of Sydney, 2023. 4. 14). 폴리프로필렌(Polypropylene)은 분해되기 가장 어려운 플라스틱 중 하나이다. 장난감, 가구, 장식 등에서 발견되는 이 플라스틱은 매립되는 플라스틱 쓰레기의 28%를 차지한다. 이것들을 어떻게 해야 할까? 시드니 대학의 과학자들은 폴리프로필렌을 분해할 수 있는 자연적 과정을 찾았다.
"이번 연구 결과로 제기된 한 가지 질문은 플라스틱의 분해를 빠르게 촉진할 수 있는, 자연적으로 발생되는 조건은 무엇인가 하는 것이다. 우리는 곰팡이 및 기타 미생물이 제공하는 생물학적 과정의 역할을 더 탐구하고자 한다"라고 말했다.
연구팀은 단단한 플라스틱을 분해할 수 있는 초강력 곰팡이 두 종을 분리했다. 이 두 종은 일반적으로 토양과 식물에 서식하는 것이었다.
생명환경과학 대학의 진균학(곰팡이 연구) 전문가이자, 이번 연구의 공동 저자인 디 카터(Dee Carter) 교수는 다음과 같이 말했다 : "곰팡이는 매우 다재다능하며, 거의 모든 기질을 분해할 수 있는 것으로 알려져 있다. 이 강력한 능력은 곰팡이가 강력한 효소를 생산하기 때문이며, 이 효소는 분비되어 기질을 더 단순한 분자로 분해하여, 곰팡이가 흡수하는 데 사용된다"라고 설명한다.
아직 해야할 일이 많이 남아있지만, 연구팀은 '슈퍼곰팡이'에 의한 플라스틱 분해를 최적화할 수 있는 조건을 찾아내기 위해 노력하고 있다.
갑각류들
타호 호수의 투명도는 40년 만에 최고이다 : 연구자들은 이 동물이 도움을 주고 있다고 말한다 (Phys.org, 2023. 4. 11). 캘리포니아의 아름답고 큰 타호 호수(Lake Tahoe, 시에라네바다 산맥의 고산 지역에 있는 호수)에서 포식자와 먹이 사이에 전쟁이 벌어지고 있다. 그들은 "물벼룩(water fleas)"으로 알려진 작은 갑각류인 다프니아(Daphnia)와 보스미나(Bosmina), 그리고 이들을 잡아먹는 마이시스 새우(mysis shrimp)이다. 이 갑각류들은 그들의 적절한 비율로, 물을 정화하고 호수에 투명도와 푸른색을 부여한다.
UC 데이비스 대학의 타호 환경연구 센터의 과학자들은 보고서에서 호수의 투명도가 개선된 것은 "부분적으로는 호수의 토착 동물성 플랑크톤이 부활했기 때문"이라고 말했다. 그들은 호수의 유명한 푸른 물을 복원하는데 도움을 주기 위해 자연정화 팀을 운영해오고 있었다.
과학자들은 산불로 인한 작은 입자들이 호수를 더 흐리게 할 것이라고 걱정하고 있었다. 하지만 기사에 따르면, 동물성 플랑크톤은 "호수를 혼탁하게 만드는 입자들을 먹는다"는 것이다.
쓰레기 섬의 생물들
태평양의 거대한 쓰레기 섬에 연안 생물들이 안정적으로 서식하고 있었다 (New Scientist, 2023. 4. 17). 캘리포니아와 하와이 사이에 160만 평방킬로미터에 달하는 태평양 거대 쓰레기 지대(Great Pacific Garbage Patch)는 인간이 바다에 버린 쓰레기와 환경 부주의에 대한 거대한 기념비이다. 하지만 과학자들은 쓰레기 섬에서 절지동물, 말미잘, 연체동물 등 이전에는 살지 않는 것으로 알려졌던 연안 생물(coastal animals)들이 안정적으로 서식하는 것을 발견하고, 놀라움을 금치 못했다. 윌리엄스 대학(Williams College)의 제임스 칼튼(James Carlton)은 연안 생물종이 원양 생물종보다 3대 1로 더 많다는 사실에 놀라움을 금치 못하고 있었다.
이 발견은 연안 생물 종들이 원양에서 생존할 수 없다는 가정을 뒤집는 것이다. 그리고 새로운 유형의 생태학적 '신원양 공동체(neopelagic communities)'가 원양의 플라스틱 쓰레기더미 위에 자리잡고 있다는 증거를 확고히 하는데 도움이 된다. 칼튼은 "연안 생물들이 그들이 진화하지 않은 환경에서 어떻게 생존할 수 있는지, 다시 생각하게 되었다"라고 말한다.
칼튼은 이 생물들이 무엇을 먹고 사는지, 다른 바다 물고기들과 어떻게 상호작용하는지 알지 못하고 있었다. 의심할 여지 없이, 해양생물이 살아가기 위해서는 무언가를 먹고, 쓰레기를 배설하고, 적어도 일부 쓰레기를 분해하는 미생물과 상호작용을 해야 한다.
기타
최근 또 다른 뉴스에 의하면, 물고기들과 산호초 생물들은 침몰한 선박에도 자연어초(natural reefs)처럼 쉽게 적응하는 것으로 보인다는 것이다. CEH의 이전 기사(2022. 10. 13) "화산, 지구에 영양분을 공급하다"는 지구 깊은 곳에서 가져온 영양분으로 황폐한 땅이 다시 살아날 수 있다는 희망을 주고 있다고 보고했었다. 2018. 5. 12일 기사는 비버(beavers)가 그들의 연못에 있는 토양을 정화하는 방법을 기술했었다. 2019. 7. 6일 기사는 나무(trees)들이 지구를 구하는데 도움이 되는 이유는 온실가스인 이산화탄소가 나무에게는 식량과 같기 때문이라고 설명했다. 나무는 이산화탄소를 흡수하고, 산소를 방출한다.
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지구는 생명체를 유지하기 위해 설계되었다고 생각할 수 있다. 이는 인간의 환경오염에 대한 변명은 아니지만, 우리의 엉망진창을 청소할 수 있다는 희망을 준다. 과학자들은 극단적인 조치를 취하는 대신, 기존의 지구 정화 과정을 최적화하는 방법을 고려해야 할지도 모른다.
추천 도서 : 마이클 덴튼(Michael Denton)의 책 '인간이라는 기적(The Miracle of Man)'은 지구에 대한 놀라운 사실을 담아놓은 보물상자로서, 지구가 복잡한 생물들, 특히 우리 같은 커다란 존재를 위해 맞춤 제작된 환경을 조성하기 위해, 얼마나 많은 '우연'들이 필요한지를 보여준다. 덴튼은 창조론자는 아니며, 오랜 연대를 받아들이고 있지만, 그가 수집한 지질학적, 화학적, 생물학적 사실들을 살펴보면, 놀라움을 금치 못할 것이다. 그의 생각을 간략하게 소개하고 있는, 그의 Privileged Species 웹사이트와 Discovery Science의 YouTube Playlist에 있는 동영상들을 살펴보라. 물의 경이로움(The Wonder of Water)에 관한 영상물은 좋은 예이다.
‘지구의 날(Earth Day)’을 맞아 이 영상물과 일러스트라의 걸작인 '특별한 행성(The Privileged Planet)'을 이웃들과 공유해 보라. YouTube에서는 12개의 에피소드로 나누어져 있다.
*참조 : 식물을 사랑해야 될 더 많은 이유들
https://creation.kr/Plants/?idx=1291412&bmode=view
토양의 중요성과 청색혁명
https://creation.kr/Ecosystem/?idx=1876340&bmode=view
전 세계에 유익을 주고 있는 작은 바다생물들 : 동물성 플랑크톤은 바닷물의 혼합에 중요한 역할을 한다.
https://creation.kr/Ecosystem/?idx=1876346&bmode=view
번개, 토양 박테리아, 그리고 하나님의 섭리
https://creation.kr/IntelligentDesign/?idx=12269011&bmode=view
열대우림의 나무들은 질소고정을 위해 협력하고 있었다.
https://creation.kr/Plants/?idx=1291445&bmode=view
식물의 보이지 않는 영향이 밝혀지고 있다.
https://creation.kr/Plants/?idx=1291409&bmode=view
나무를 썩게 하는 균류의 이용.
https://creation.kr/Plants/?idx=1291358&bmode=view
기적의 식물인 모링가 나무를 이용하여 오염된 물을 정화하는 새로운 방법의 개발
https://creation.kr/Plants/?idx=1291450&bmode=view
하나님은 왜 잡초를 만드셨을까?
https://creation.kr/Plants/?idx=1291456&bmode=view
식충식물이 R&D 수상을 이끌다. 생체모방공학의 새로운 기술들
https://creation.kr/Plants/?idx=1291385&bmode=view
먹이그물 생태학은 성경과 일치한다.
https://creation.kr/IntelligentDesign/?idx=5072939&bmode=view
생태계의 회복은 매우 빠르게 일어난다.
https://creation.kr/Topic501/?idx=13898737&bmode=view
화산폭발은 지구에 영양분을 공급한다
https://creation.kr/Sediments/?idx=13213342&bmode=view
우리의 창조된 지구 : 생명체를 위해 독특하게 설계되었다
https://creation.kr/Cosmos/?idx=1293894&bmode=view
사람이 거주하도록 창조된 지구 : 지구 행성의 놀라운 설계 특징
https://creation.kr/Earth/?idx=1294102&bmode=view
출처 : CEH, 2023. 4. 21.
주소 : https://crev.info/2023/04/how-earth-cleans-itself/
번역 : 미디어위원회
일러스트라의 크리스마스 영상물 : 우주에서 바라본 지구
(Illustra Posts Christmas Video from Space)
David F. Coppedge
크리스마스 선물로 일러스트라 미디어는 아름다운 지구의 모습을 영상물로 제작하였다.
여기 지구라고 불리는 소중한 푸른 행성에 살고 있는 모든 사람들을 위한 시각적 크리스마스 선물이 있다. 일러스트라 미디어(Illustra Media)의 영상물은 국제 우주정거장의 높은 곳에서부터 친숙한 캐롤을 들려주고 있다. 이 캐롤이 주는 희망을 필요로 하는 지구에서 살아가는 수십억 명의 사람들을 생각해보라. 그리고 그것을 발견했던 수억 명의 사람들을 생각해 보라. 당신도 그들 사이에 있는가?
<동영상은 여기를 클릭>
출처 : CEH, 2021. 12. 12.
주소 : https://crev.info/2021/12/illustra-christmas-space/
번역 : 미디어위원회
원소들은 초신성 폭발이 아닌, 지구에서 형성될 수 있다
(Earth Factories, Not Exploding Stars, May Form Elements)
David F. Coppedge
원소들의 기원에 대해 교과서가 수십 년 동안 가르쳐 온 것은 완전히 사실이 아닐 수 있다.
뭐라고? 원소들은 항성의 내부가 아니라, 지구에서 형성된다고? 엉뚱하게 들리지만, 미국 물리학 연구소의 연구자들이 이렇게 말하고 있었다. 그들의 새로운 제안을 읽어보라.
빅뱅 이론의 중원소(Heavy Elements) 수수께끼에 도전하다.(AIP Advances News, 2021. 10. 12). 미국 물리학연구소(American Institute of Physics)의 연구자들은 감히 빅뱅 이론에 의해서 합의된 중원소(heavy elements)들은 항성 내부에서 생성된다는 전통적 개념에 도전하고 있었다. 그들은 자신들이 누구라고 생각하고 있는 것인가? 음, 물리학자들이다. 그들은 원소에 대해 조금 알고 있는 사람들이다. 게다가, 물리학자들이 모여있는 권위 있는 연구소는 엉뚱한 목소리를 낼 것 같지는 않다.
우주가 형성되었을 때, 빅뱅 동안에 존재했던 유일한 화학 원소들은 수소, 헬륨, 리튬이었다. 초신성들이 그들 생애의 마지막에서 폭발하고, 무거운 중원소들로 변환시켰고, 우주 전체에 그것들을 분포시킨 원인이라는 것은 오랫동안 이론화되어 왔다.
일본과 캐나다의 연구자들은 이제 빅뱅 퍼즐의 한 조각에 도전하고 있다. 철(iron)보다 무거운 모든 원소들은 정말로 별의 폭발에서 비롯된 것일까? 아니면 판구조적 움직임에 의한 동력학에 기인하여, 지구 맨틀 깊은 곳에서 생성됐던 것일까?
이 급진적인 대안 이론은 일본과 캐나다의 물리학자 등이 AIP Advances(2021. 10. 12) 지에 "지구 공장: 지구 하부 맨틀에서 핵 변환으로 인한 원소들의 생성"이라는 제목으로 게재됐다. 지구 공장? 아마도 원소들은 핵반응에 필요한 조건을 제공하기에 충분한 열과 압력이 있는 곳이라면, 어디에서나 생성될 수 있을 것이다. 그것은 별의 내부일 수도 있고, 지구의 내부일 수도 있다. 그곳은 ≥2510 켈빈 온도와 ≥58 기가파스칼의 압력이 존재할 것으로 추측된다. 요약 글은 다음과 같이 설명한다.
원소들은 오직 별 내부에서만 형성되는가?
항성 핵합성(Stellar nucleosynthesis)은 우주의 모든 원소들의 기원에 대해 널리 알려진 이론이다. 전통적으로, 거대한 질량의 별이 가벼운 원소들을 철(iron)보다 가벼운 중원소들로 변환시켰다고 말한다. 여기에서 우리는 철보다 적은 원자번호의 25개 원소들의 형성은 높은 온도와 압력의 지구 하부 맨틀의 자연적 복합격자 코어에 갇혀있던 두 핵의 내열적 핵변환에서 비롯되었다고 제안한다. 이 과정은 중성미자(neutrinos)의 생성을 동반하며, 초대륙의 진화, 소행성 충돌로 촉발된 맨틀 대류, 지구 중심부의 핵융합 동안에 스틱-슬라이딩(stick-sliding)에 의해 생성된 들뜬 전자에 의해 영향을 받는다. 따라서, 우리의 연구는 지구 자체가 핵변환(nuclear transmutation)을 통해 가벼운 원소들을 만들어낼 수 있었다는 것을 제시한다.
과학 혁명이 진행 중?
어느 누구도 적절한 토론과 시험 없이 새로운 이론에 뛰어들어서는 안 된다. 그러나 중요한 점은 오랫동안 매우 잘 받아들여진 이론도 결코 도전으로부터 면제되지 않는다는 것이다. 과거의 주요한 과학 혁명을 생각해 보라. 과학자들은 진실에 도달했다고 결코 자만해서는 안 된다. 역사는 우리에게 과학적 '진리'가 기껏해야 잠정적이라는 것을 상기시켜 준다.
주 저자인 미키오 후쿠하라(Mikio Fukuhara)는 이전에 질소, 산소, 물의 지구 기원을 제안한 바 있다. 현재 그와 동료들은 그 이론을 철(원자번호 26)까지의 가벼운 원소들로 확장했다. 이 정도 크기의 패러다임 변화가 시사하는 바는 중차대하다.
"이것이 사실이라면, 이것은 혁명적 발견이다. 왜냐하면 이전에는 모든 원소들은 초신성 폭발에서 비롯되었다고 이론화되었기 때문이다. 그래서 우리는 추가 이론을 가정하고 있다"고 후쿠하라는 말했다.
이 연구는 지구물리학 분야에 상당한 영향을 미칠 것이며, 그 결과 "미래 우주 개발에 필요한 원소들을 확보할 수 있는 가능성에 대한 연구 방향을 제시할 것"이라고 후쿠하라는 말했다.
이 이론에 함축된 의미
한 가지는 행성의 원소들은 초신성 폭발로 원소 조각들이 공급되기보다, 국지적으로 얻어지는 것이 더 쉬워 보인다. 그것은 기존 이론에서 항상 걸림돌이었다. 현재 지구 및 다른 암석질 행성에 존재하는 중원소 비율을 맞추기 위해서는, 초기 태양 주위를 돌았다는 행성 원반에 초신성 폭발로 막대한 량의 중원소들이 운반되어와 혼합되어야 한다.
두 번째 함의는 핵합성이 불가능하다고 생각되었던 갈색왜성과 외계행성은 말할 것도 없고, 목성, 토성, 그리고 태양계의 많은 다른 천체들 안에서 원소가 형성될 수 있을 것이다. 이것은 초신성이 무거운 중원소를 공급하지 않는다는 것을 의미하지는 않는다. 그것은 단지 그것이 유일한 원천이 아닐 수도 있다는 것을 의미한다.
저자들이 제기한 또 다른 함축적 의미는, 지구가 초기 풍부함에 의존하지 않고도 (지구 내부로부터) 대기 중으로 중요한 원소들을 꾸준히 공급할 수 있었으며, 그 중 일부는 지속적으로 우주로 탈출하고 있었다는 것이다. 그것은 이러한 원소들이 소행성의 충돌에 의해 보충되었을 것이라는 이론에 의문을 제기한다.
지난 25억 년 동안의 소행성 충돌을 고려하더라도, 전체 소행성 질량의 합계는 10^16㎏을 넘을 수 없다. 한편, 최근 연구에 따르면, 지구상의 질소, 비활성 기체, 산소는 태양풍을 통해 달로 운반되고 있다. 이는 대기 질량이 우주로 지속적으로 분산되고 있으며, 따라서 우리 대기는 지구 내부에서 이러한 가스들을 지속적으로 재공급하지 않고는, 지구상의 생명체를 지탱하는 데 필요한 압력을 유지할 수 없음을 시사한다.
새로운 이론이 작동되기 위해서는, 맨틀에서 원소를 지각과 대기로 운반하는 메커니즘이 필요하다. 저자들은 판구조론(Plate tectonics)이 그러한 일을 했을 것이라고 생각한다. 판구조는 섭입판 아래에서 형성된 원소들을 지표면으로 밀어낼 수 있다.
대담한 새로운 아이디어는 과학에 도움이 될 수 있다.
저자들은 새로운 모델에 대한 관측 테스트를 제안하고 있고, 예측하고 있다. 그들은 또한 그 이론을 확장하는 작업을 하고 있다. "철보다 무거운 원소의 형성은 향후 논문에서 설명될 것이다"라고 그들은 약속하고 있다. 우리의 발밑이 희토류 원소들과 생물학적으로 중요한 원소들의 원천이 될 수 있었던 곳일까? 그것은 대담한 제안이다. 그것은 미래의 우주선 엔지니어들이 초신성 운반 열차를 기다릴 필요 없이, 필요한 원소들을 찾거나 생산하는 데 도움을 줄 수도 있다. "이 연구는 지구물리학 분야에 큰 영향을 미칠 것이고, 그 결과 미래의 우주 개발에 필요한 원소들의 확보를 위한 가능성 있는 연구 방향을 제시할 것이다"라고 그들은 결론짓고 있었다. 좋은 한 이론은 더 많은 연구들을 낳는다.
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아직 이 제안을 어떻게 생각해야 할지 모르겠지만, 진부한 이론에 도전하는 과감한 새로운 사고를 보는 것은 고무적이다. 새로운 모델을 뒷받침하기 위해서는 테스트와 관측이 필요할 것이다. 관측은 기존 이론을 폐기시킬 수도 있다. 그리고 이 새로운 이론이 물리학자들의 지지를 받게 된다면, 지구에서 발견되는 풍부한 원소들이 초신성 폭발로부터 공급되는 데에 수십억 년이 걸렸을 것이라는 오래된 연대론자들의 주장도 힘을 잃을 것이다. 또한 지적설계 옹호자들은 우리의 특별한 행성이 생명체가 살아가기에 필요한 원소들을 공급하기 위한 메커니즘을 갖고 설계되었다는 추가적인 증거를 발견하게 되는 것이다. 그것은 지적설계의 특징인 통찰력(선견지명)을 가리킨다.
몇몇 창조과학자들은 또한 기존 이론에 도전하는 대담한 이론들을 제시했다. 예를 들어, 월트 브라운(Walt Brown)은 지각 방사선(radioactivity in the crust)은 큰 깊음의 샘들이 터져나온(창 7:11) 노아 홍수 동안 기원했다는 이론을 제시하고 있다. 만약 그렇다면, 암을 유발하는 해로운 방사선이 원래의 "보시기에 좋았던" 창조물의 일부가 아니었음을 보여줄 수 있다. 엄밀한 수학과 관측적 증거로 변론할 수 있다면, 대안 이론을 갖고 있는 것은 좋다. 그것들은 진부한 과학적 합의를 깨트릴 수 있고, 좋은 과학의 특징인 격렬한 논쟁을 자극할 수 있다. 그래서 이 새로운 이론이 수용되지 않는다 하더라도, 독자들은 물리학과 같은 견고한 과학도 여전히 새로운 개념이 생겨날 수 있다는 것을 알 필요가 있는 것이다.
*참조 : 지구의 중원소들은 초신성에서 왔는가? : 무거운 원소들의 기원은 신념의 문제이다
http://creation.kr/Earth/?idx=1294114&bmode=view
빅뱅 우주론을 붕괴시키고 있는 새로운 발견들 : 우주 역사의 초기부터 존재하는 초거대 블랙홀과 중원소 먼지들
http://creation.kr/Cosmos/?idx=1294010&bmode=view
‘행성 충돌’은 진화론자들의 요술지팡이가 되고 있다 : 생명체의 주요 원소인 인과 탄소의 기원에 대한 충돌 이야기
http://creation.kr/Earth/?idx=1294108&bmode=view
생명체를 위한 새로운 처방 : 아연과 충격
http://creation.kr/Influence/?idx=1289939&bmode=view
존재해서는 안 되는 별들 : 탄소 대기를 가지고 있는 백색왜성들
http://creation.kr/Cosmos/?idx=1293938&bmode=view
화학 원소 주기율표와 하나님의 질서
http://creation.kr/IntelligentDesign/?idx=1291745&bmode=view
화학 원소 주기율표에서 발견되는 경이로운 설계
http://creation.kr/IntelligentDesign/?idx=1757500&bmode=view
브롬이 없다면, 생물들은 존재할 수 없었다 : 생명체가 존재하기 위한 필수적 원소는 28개
http://creation.kr/Influence/?idx=1289960&bmode=view
우주의 미세조정이 계속 밝혀지고 있다. : 미세 조정된 양성자와 중성자의 질량 차이.
http://creation.kr/Cosmos/?idx=1294007&bmode=view
상상했던 것보다 더 복잡한 산소의 기원
http://creation.kr/Influence/?idx=1289933&bmode=view
출처 : CEH, 2021. 10. 21.
주소 : https://crev.info/2021/10/earth-factories/
번역 : 미디어위원회
지구의 축은 노아 홍수 동안에 기울어졌을까?
(Did the Earth Tilt During the Flood?)
by Tim Clarey, Ph.D.*
중국 과학아카데미와 미국, 이탈리아, 일본의 여러 진화 과학자들은 최근 백악기 후기에 지축(Earth’s axis)이 약 12도 기울어졌다고 주장했다.[1] ICR의 지질학 연구들은 백악기의 퇴적지층은 노아 홍수의 최고 수위인 150일 경에 퇴적됐던 것임을 보여주었다.[2] 홍수의 해에 지축이 상당히 기울어졌을 가능성도 있지만, 그러한 현상에 대한 증거는 여전히 극히 모호하다.
과학자들이 자기극(magnetic poles)의 이동 가능성을 나타내는 고지자기 데이터를 수집하기 시작한 이후로, 극이 실제로 움직였는지, 아니면 암석 자체가 움직였는지 논쟁이 있어왔다. 암석들은 지각 판의 움직임 때문에 움직일 수 있다. 게다가 지구의 자기장 또한 변할 수 있는데, 이것은 문제를 더욱 복잡하게 만들고, 하나의 유일한 해결책을 구하는 것을 어렵게 만든다. 홍수의 해 동안에 자기장이 여러 번 역전됐었다는 강력한 증거들이 있다.
고지자기 데이터(paleomagnetic data)란 무엇인가? 그것은 과거에 지구 자기장의 방향에 대해 과학자들에게 알려주는, 암석에 보존된 자기 신호의 잔재물이다. 그것은 형성될 때 (얼음에 갇힌 배처럼) 암석 속에 갇히게 된다. 많은 암석들은 자성이 강한 광물인 자철석(magnetite)을 포함하고 있다. 용암이 냉각될 때, (그리고/또는) 퇴적물이 쌓일 때, 작은 자철석 광물들은 작은 나침반처럼 지구의 자기장 방향과 일렬로 정렬될 수 있다. 만약 자기장이 방향을 바꾸면, 광물들은 그 변화를 반영하여 새로운 방향으로 정렬되거나 퇴적될 것이다. 본질적으로, 그 암석들은 자기 테이프 레코더처럼, 과거 지구의 자기장 방향을 기록할 수 있다.
Nature Communications 지에 게재된 최신 연구에서 연구자들은 이탈리아의 석회암에 들어있는 자기 방향 이동의 유일한 원인이 지축의 기울기(Earth’s tilt) 변화라고 주장하고 있었다.[1] 이 특별한 석회암은 세균에 의해 형성된 자철석에 기인한 자기 신호를 갖고 있어서, 측정 가능한 자기화 방향을 나타내고 있었다.[1]
공동 저자인 다트머스 대학(Dartmouth College)의 지구생물학자인 사라 슬로츠닉(Sarah Slotznick)은 "이 이탈리아의 퇴적암들은 특별하고 매우 신뢰할 수 있는 것으로 밝혀졌는데, 그 이유는 자성 광물이 실제로 자철석 광물들의 사슬을 형성한 박테리아의 화석이기 때문이다"라고 설명했다.[3]
하지만 자기장 배향(magnetic orientation)의 변화 원인을 알 수 있을까? 그리고 그것은 오직 지축의 변화에 의해서만 원인될까? 확실히 알 수 있는 가능성은 매우 낮다. 지축의 기울기가 바뀌는 것은 하나의 해결책일 뿐이다. 지구의 외부 암석을 전혀 기울이지 않고도, 지구 내부에서 자기장의 이동은 동일한 결과를 가져올 수 있다. 암석에 있는 고자기 신호를 측정하는 것은 답을 줄 수 있지만, 그 답에 도달하기 위한 길을 알려주지는 않는다.
이와 같은 문제는 판게아 대 로디니아(Pangaea vs. Rodinia)를 다뤘던 논문이 직면했던 문제였다.[4] 노아 홍수 초기에 지구 표면이 물리적으로 110도 회전했는지(기울어졌는지), 지구 내부의 자기장이 단순히 110도 이동했는지 확인할 수는 없다. 어느 결과이든 암석은 같은 신호를 나타낸다. 그러나 암석은 근본 원인을 기록하고 있지 않다. 우리의 논문에서는 지구의 기울기가 바뀐 것이 아니라, 자기장의 방향이 바뀐 것이라고 결론지었다.[3] 그러나 우리는 우리의 결론을 뒷받침할 다른 독립적인 데이터(고위도에서 자라지 않는 식물 화석)를 갖고 있다.[3]
이번 연구의 저자들은 지구가 12도 기울었다는 결론을 뒷받침할 만한 다른 종류의 데이터를 제공하지 않았다. 고지자기 데이터는 다른 유형의 독립적인 검증 없이는 너무도 모호하다. 전 지구적 홍수의 대격변기 동안에 지구가 기울었을까? 이탈리아의 이 암석들은 지구가 기울어졌다는 것을 보여주고 있는가? 진짜 무슨 일이 일어났는지는 하나님만이 알고 계실 것이다. 그러나 우리는 예수님의 말씀을 기록한 성경을 갖고 있다. 우리는 단지 4400년 전에 지구의 표면을 완전히 뒤바꿔놓은 대홍수가 있었다는 것은 확실히 알 수 있다.[2]
References
1. Mitchell, R. N., et al. 2021. A Late Cretaceous true polar wander oscillation. Nature Communications. 12:3629.
2. Clarey, T. 2020. Carved in Stone: Geological Evidence of the Worldwide Flood. Dallas, TX: Institute for Creation Research.
3. Tokyo Institute of Technology. 2021. Did the Earth tip on its side 84 million years ago? PhysOrg. Posted on phys.org October 18, 2021, accessed October 18, 2021.
4. Clarey, T. L., and D. J. Werner. 2020. The pre-Flood world resembled Pangaea. Journal of Creation. 34 (2): 16-19.
*Dr. Clarey is Research Scientist at the Institute for Creation Research and earned his doctorate in geology from Western Michigan University.
출처 : Tim Clarey, Ph.D.*, 2021. 10. 25.
주소 : https://www.icr.org/article/did-the-earth-tilt-during-the-flood/
번역 : 미디어위원회
‘산소대폭발 사건’ 신화의 몰락과 이를 구조하려는 시도
(Great Oxidation Myth Unravels, Saved by the Scenario)
David F. Coppedge
다윈주의자들은 결코 유용한 신화를 포기하지 않는다. 그것이 무너졌을 때, 그들은 상상력으로 그것을 땜질하고 있다.
진화론자들은 그들의 주된 RM+NS 신화(random mutation and natural selection account for all the diversity of life) 아래에 여러 하위 신화들을 갖고 있다. ‘생명의 기원’, ‘RNA 세계’, ‘캄브리아기 폭발’, ‘대멸종’, ‘소행성 충돌에 의한 공룡 멸종’, ‘영거 드라이아스기(Younger Dryas, 소빙하기)’... 등이 그러한 것들이다. 매우 친숙한 것 중 하나는 ‘산소대폭발 사건(Great Oxidation Event, Great Oxygenation Event)’이라는 신화이다. 이 신화는 심지어 GOE라는 약자로 사용되고 있다.
산소대폭발 사건(GOE)은 지구 대기 중에 산소 농도가 상승했을 것으로 추정하는 시기로(아마도 광합성이나 혐기성 미생물들이 부산물로 O2의 방출에 기인하여), 진화의 주요한 전환점을 가져왔다고 보는 시기이다. 결과적으로, 새롭고 개선된 "호기성(aerobic)" 미생물들은 이 에너지 분자를 사용하여 보다 효율적인 신진대사를 할 수 있었고, 진화의 먼 경주를 출발했다는 것이다. 진핵생물(Eukaryotes)이 나타났고, 이어서 다세포생물이 나타났고.... 인간은 먼 미래에 출현하게 될 것이었다.
그러나 산소대폭발 사건은 지속적으로 문제에 부딪혔다. 2013년에 과학자들은 광합성을 하는 미생물이 산소대폭발 사건보다 7억 년 이전에 진화했다고 주장했다.(29 Sept, 2013). 그 이전에 일부 과학자들은 산소대폭발 사건의 폐지를 주장하기도 했다.(17 April, 2009). 그러나 하위 신화인 산소대폭발 사건은 어떻게든 살아남았고, 24억 년 전에 일어났던 역사적 사실로서 여전히 언급되고 있다. 자 이제, 또 다른 발견이 이 신화를 강타했다. 진화론자들은 분자시계를 사용하여, 호기성 미생물이 산소대폭발 사건보다 적어도 5억 년 이전인, 31억 년 전쯤에 나타났다고 주장했다. Science Magazine(2021. 3. 5)에서 로버트 서비스(Robert Service)가 말했듯이, 이것은 말이 되지 않는다.
그러나 회의론자들은 산소의 생산자와 소비자가 그렇게 일찍 출현했다면, 그것들은 전 세계로 빠르게 퍼졌나갔을 것이라고 주장해왔다. 산소를 사용하는 것은 유기체가 먹이로부터 더 많은 에너지를 얻을 수 있게 해주기 때문이다. 하지만 전 세계의 퇴적물에 철 산화물로 가득 채웠던 위대한 산소대폭발 사건은 24억 년 전에야 일어났다.
걱정하지 마라. 이스라엘 와이즈만 연구소(Weizmann Institute)의 댄 타우픽(Dan Tawfik)과 그의 동료 자고다 자부스카(Jagoda Jaboosska)는(그들은 산소대폭발 사건 훨씬 이전인 31억 년 전에 호기성 미생물이 출현했다고 추정하기 위해 분자시계를 사용한 사람들이다) 그들이 만들어낸 문제에 대한 해결책을 갖고 있었다.
그들이 생각해낸 한 가지 해결책은 산소대폭발 사건(그들이 선호하는 문구)은 결국 그렇게 대단하지 않았던 사건이었다고 말하는 것이었다. 즉 미생물들은 산소대폭발 사건 훨씬 이전부터 산소를 사용하고 있었다는 것이다.
이들이 제안한 또 다른 해결책은 "단백질 진화가 이 문제에 도움이 될 수 있다"는 것이다. 그들은 미생물에 대한 분자시계(molecular clocks)를 계산하는데 많은 시간을 보냈다. 분자시계 연대는 생물체가 일정한 속도로 돌연변이를 일으킨다고 가정한다.(이것은 매우 의심스러운 가정이다). 그들은 이 방법에 오류가 있다는 것을 알고 있었다 :
"물론, 그것은 결코 간단하지 않다"라고 댄 타우픽은 말한다. "유전자들은 어떤 유기체에서는 사라질 수 있고, 유기체가 붙잡고 있던 유전자에서 후에 진화했다는 인상을 줄 수도 있다. 그리고 미생물은 수평적으로 유전자를 전달하여, 진화계통나무를 망가뜨리고, 효소의 나이를 과대평가하게 만들 수도 있다. 우리는 특히 후자로 인해 수정을 해야만 했다."
후자에 대한 수정은 그들의 진화론적 시간 틀을 유지하기 위한 것임을 의미한다. DODO(Darwin only Darwin only) 방법론은 모든 데이터가 우연에 의한 점진적 발달이라는 다윈의 이야기에 들어맞도록 적합시켜야만 한다.
세 번째 해결책은 새로운 폭발 시나리오에서, 어설픈 육지 박테리아의 존재를 가정하는 것이다 :
연구자들이 최종적으로 얻은 진화계통나무는 산소대폭발 사건보다 5억 년 이전인, 약 30억 년 전에 산소기반 효소들의 진화적 폭발을 보여주었다. 이 시기를 좀 더 조사하면서, 과학자들은 이 폭발이 대기 산소의 획득과 일치하기 보다는, 오히려 박테리아가 바다를 떠나 육지를 식민지로 만들기 시작했던 시기로 평가된다는 것을 발견했다. 소수의 산소 사용 효소들은 더 이전으로 추적될 수도 있다. 만약 산소 사용이 산소대폭발 사건과 일치했다면, 그것을 사용하는 효소는 나중에 진화했을 것이고, 따라서 그 발견은 산소대폭발 사건이 일어났을 때, 이미 많은 생명체들이 산소를 사용하고 있었다는 시나리오를 뒷받침한다.
육지의 풋내기 미생물들은 산소를 발견해서 기뻤다. 왜냐하면 산소는 멋진 에너지를 제공하기 때문이다. 하지만 산소는 반응성이 강한 분자로서 "잠재적 손상"을 일으키기 때문에, 그들은 그것을 처리하는 방법을 "진화"시켰어야만 했다. 진화론을 구조하라! 어떤 기능이 필요하다면 그것을 가정하라. 그래야 다윈의 이론은 지속될 수 있다. '만물우연발생의 법칙'에서 불가능한 것은 없기 때문이다.
그래서 광합성 유기체뿐만 아니라, 근처에 사는 다른 유기체들도 산소를 효율적으로 처리하는 방법을 빨리 진화시켰어야만 했다. 이것은 세포에서 분자 산소를 제거하는, 산소를 이용하는 효소의 출현을 설명할 수 있다. 그러나 한 미생물의 쇠퇴는 다른 미생물에게는 잠재적 생명의 근원이 될 수 있다. 산소의 독특한 반응은 유기체를 분해시켜서, 방향족 물질과 지질 같은 '탄력성'있는 분자들을 사용할 수 있도록 해주어, 효소는 산소를 사용하게 되었고, 곧 진화하기 시작했다.
로버트 서비스는 이 시나리오에 대해 어떻게 생각하고 있을까? 그는 단지 그것이 갖고 있는 문제를 제기하기 위해서라고 말한다. 그것은 점진주의와 산소대폭발 사건을 유지할 수 있게 해주지만, 모든 것을 해결하지는 못한다.
새로운 시간 틀은 초기의 산소 생산자와 소비자들이 즉시 지구를 휩쓸지는 않았다는 것을 암시한다고 연구자들은 말한다. 오히려, 그것들은 수억 년에 걸쳐 서서히 퍼져나가면서 작은 포켓(pockets)에서 진화한 것 같다. 그들이 충분히 풍부해졌을 때, 비로소 이 유기체들은 지구의 환경을 충분히 변화시켜, 위대한 산소대폭발 사건을 초래했다. "나는 최초로 고대 무덤을 여는 고고학자가 된 기분이다"라고 타우픽은 말한다.
그럼에도 불구하고, 다른 사람들은 분자시계는 여전히 개발 도중에 있는 과학이기 때문에, 연구자들의 추정 연대는 틀릴 수도 있다고 경고하고 있었다. 시애틀 워싱턴 대학의 우주생물학자인 로저 뷰익(Roger Buick)은 말한다 : "사건들의 순서는 거의 확실히 강력하다. 그러나 그 사건의 시기는 그렇지 않을 수도 있다."
이러한 이론에 대한 구조 전략은 진화우주론자와 진화생물학자들이 하는 방식과 유사하다 : 다윈주의를 구조할 수 있는 시나리오가 나타날 때까지, 기존 시나리오들을 질질 끌면서 가져가는 것이다. 시기가 어긋나더라도, 효과가 있는 것 같으면, 무엇이든 좋다. 다행히도, 만물우연발생의 법칙(Stuff Events Law)을 적용하면, 필요한 것들은 ‘큐’ 사인 한번으로 "등장"시킬 수 있다. 이런 종류의 시나리오 지어내기는 시작부터 한 가지는 확실한 것이 있는데, 그것은 어떠한 경우에도 다윈주의는 살아남아야한다는 것이다.
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우리의 독자들은 효소가 얼마나 놀랍도록 복잡한지 알고 있다. 광합성은? 그것 또한 엄청나게 복잡한 과정이다. 슬픈 일이지만, 그것들은 단지 나타나기 원할 때, 우연히 나타날 수 있는 것들이 아니다. 그러한 주장은 미친 짓이지만, 그것이 다윈의 사고방식이다. 자연선택은 그들이 원하는 대로 일을 이루어내는 요술지팡이이다. 이것을 과학이라고 부를 수 있을까?
*참조 : '생명의 기원' 논란의 종지부 : 산소는 처음부터 있었다.
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출처 : CEH, 2021. 3. 8.
주소 : https://crev.info/2021/03/great-oxidation-myth-unravels/
번역 : 미디어위원회
