우리 은하에 생명체 거주 가능 행성이 200억 개?
(Cosmic Lottery: How Many Habitable Planets?)
David F. Coppedge
언론 매체들은 5개의 별들 중에 1개 정도가 생명체가 거주할 수 있는 행성을 가지고 있다는 제안을 보도하고 있었다. 하지만 그들은 세부적 내용을 살펴보지 않았다.
언론 매체들이 보도하고 있는 내용은 다음과 같다 :
”5개의 별들 중 하나는 거주할 수 있는 세계를 가지고 있다. 천문학자들은 우리 은하에 있는 1000억 개의 별들 중에서 잠재적 거주 가능성이 있는 행성들이 얼마나 되는지를 평가해왔다.” (BBC News, 2013. 11. 5)
”5개의 별들 중 하나는 생명체 거주 가능 영역(Habitable Zone)에 지구 크기의 행성을 가지고 있다. 버클리, 캘리포니아, 하와이 대학의 과학자들은 우리 은하에 있는 태양과 같은 별들의 20%가 생명체가 살 수 있는 지구 크기의 행성을 가지고 있다고 통계학적으로 판단했다.” (NASA Astrobiology magazine, 2013. 11. 5.)”거주 가능한 행성들은 얼마나 될까? 태양 같은 별 5개 중에서 하나는 잠재적으로 지구 크기의 생명체 거주 가능 행성을 가지고 있을 수 있다.” (Science Daily, 2013. 11. 4)
적어도 Science Daily 지의 헤드라인은 결정적인 것이 아니라는 표현을 사용하고 있었다. PNAS 지는 그 주장의 근거가 된 논문에 있어서 수정해야할 사항들을 이슈로 다루고 있었다. 그 글에서 그러한 평가가 가지고 있는 엄청난 오류가 지적되고 있었다 :
우주에 지구와 유사한 행성들이 얼마나 있을 지에 대한 추정 평가는 Catanzarite and Shao, Traub, Dong and Zhu 등을 포함하여 이전의 여러 작업들에서 이루어져 왔다. 1%에서 34%의 범위를 가지는 이들의 평가는 케플러의 행성 후보들(광도 측정 1.3년 이하 기준) 초기 목록에 기초하여 구축되었다. 이러한 추정치는 분광법으로 불확실한 별들의 반경 또는 주입과 회수의 불확실성으로 조사의 완성도는 높지 않다.
또한 그 논문은 '거주 가능'이 무엇을 의미하는지에 대한 심각한 경고를 하고 있었다 :
행성이 형성될 확률적 측면과 더불어 행성의 거주 가능성에 대한 행성 특성의 세부 사항들이 논의되고 있었지만, 거주 가능 영역은 전통적으로 행성 표면에 액체상태의 물을 허용하는 공전 궤도를 가진 행성으로 말해진다. 거주 가능 영역의 정확한 내적 외적 경계들은 모델의 세부 사항들에 의존한다.
Evolution News & Views에서 롭 쉘던(Rob Sheldon)과 데니스 오니어리(Denyse O’Leary)는 언론 매체들의 선전을 비판했다.
한편 PhysOrg(2013. 11. 12) 지는 거주 가능한 행성에서 생명체를 살균 시켜버릴 수 있는 또 다른 요인을 언급하고 있었다 : ”우주선(cosmic rays)은 행성에서 생명체의 발생 기회를 없애버린다” 그 기사는 거의 광속으로 날아가, 행성들을 폭격하고 있는 우주 탄환에 대한 삽화로 시작하고 있었다. 행성 표면을 타격하고 있는 고에너지 입자들의 치명적 샤워는 DNA를 파괴하는 힘을 가지고 있다. 충분한 양일 경우 살아있는 모든 생물들을 죽일 것이다.
지구도 역시 우주선에 의해 폭격당한다. 하지만 자기장(magnetic field)과 대기(atmosphere)의 정확한 균형은 그들 대부분을 무장 해제시킨다. 한 팀의 우주생물학자들은 두 요소(대기와 자기장) 중에서 대기의 두께는 행성을 보호하여 생명체가 거주 가능하게 하는 데에 더 효과적인 것으로 평가했다. 1976년 바이킹 화성탐사선의 실험이 생명체 존재 가능성을 허용하도록 재해석된다 하더라도, 화성은 태양 방사선에 의해 아마도 멸균되었을 것이라고 Astrobiology Magazine은 쓰고 있었다 : ”일부 과학자들은 표면에 내리쬐는 풍부한 태양 자외선과 방사선은 표면을 멸균해버리고, 생명체에는 치명적일 것이라고 말한다.'
또한 Astrobiology Magazine 기사는 화성 표면에 우주 감마선 조사 시뮬레이션에 대한 새로운 실험을 설명하고 있었다. SETI 연구소의 리처드 퀸(Richard Quinn)은 화성 표면 어디에나 있는 과염소산염(perchlorate)은 감사선으로 조사되고 있으며, 바이킹이 수행했던 실험 결과들, 즉 생명체 존재 가능성에 대한 모호한 결과들을 만들 수 있었다는 것이다. 이것은 적어도 붉은 행성 화성은 방사선이 가혹하게 조사되고 있는 환경이며, 얇은 대기는 지표면을 강하게 타격하고 있는 고에너지 입자로부터 생명체를 보호해줄 수 없음을 강하게 가리키고 있는 것이다. 따라서 화성은 거주 가능한 영역에 속하는 행성이 될 수 없는 것이다.
또한, 지금까지 기록된 가장 밝은 최대의 감마선 폭발중 하나가 별자리 레오 방향에서 관측되었다고 Space.com과 Science Daily 지는 이번 주에 보도했다. 이 사실은 지구 궤도에 올려져 있는 스위프트 망원경(Swift telescope)으로부터 탐지됐는데, 지구의 대기는 감마선을 흡수하기 때문이다. 천문학 이론을 그것을 거부하고 있기 때문에 과학자들은 당황해 하고 있다고, Space.com의 헤드라인은 보도하고 있었다.
Evolution News & Views(2013. 11. 23) 지는 UrtheCast(Earthcast)라 불리는 캐나다 업체는 생물들로 가득한 우리의 아름다운 푸른 지구를 우주에서 바라본 생생한 영상을 곧 스트리밍할 것이라고 발표했다. ”이것을 보지 않을 수 없을 것이다. 이것은 우주에 거주 가능한 행성들이 얼마나 많이 있을 것인지에 대한 진행되고 있는 논란들을 잠재울 것이다.” 데이비드(David Klinghoffer)는 말했다. 거주 가능한 행성들의 수는 400억 개 까지도 올라가고 있었다. 우리가 지적했던 것처럼 그러한 수치는 완전히 공상이다.
생명체 거주가능 영역의 필수 제약조건(constraints) 목록에는 다른 여러 항목들이 추가되어야만 한다. 전 은하에 걸쳐 우주선이 방출되고 있기 때문에, 위험성이 크게 증가하는 영역이 있다. 가령 은하의 중심부라든가, 감마선 폭발과 같은 것이 일어날 수 있는 지역은(즉, 거대한 항성들이 밀집되어 있는 곳과 같은 영역) 위험성이 높다. 우리는 새롭게 11개의 요소들을 추가시키고자 한다 :
1. 은하에서 거주 가능한 영역. 하나의 별만이 위치하는 지역. (09/29/2009)
2. 별 주변에서 거주 가능한 영역. 액체 상태의 물이 존재할 수 있도록 정확한 거리에 떨어져 있는 행성. (10/08/2010)
3. 지속적으로 거주 가능한 영역. 왜냐하면 별의 온도나 우주선의 방출 등의 변동이 너무 크면 치명적이 될 수 있다.(7/21/2007)
4. 시간적으로 거주 가능한 영역. 일시적으로 거주 가능 영역이 아니라, 상당 기간 지속적인 거주 가능한 영역. (10/27/2008)
5. 물이 액체 상태로 있을 수 있도록 해주는 화학적 및 열역학적 거주 가능한 영역. (12/30/2003)
6. 치명적인 자외선으로부터 보호되는 거주 가능한 영역. (8/15/2006)
7. 조석(tidal) 운동이 일어나는 거주 가능한 영역. 작은 항성들 대부분은 배제된다. (02/26/2011)
8. 안정적인 황도 경사각을 갖는 거주 가능한 영역. (1/12/2012)
9. 항성의 화학물질들로부터 안전한 거주 가능한 영역. (9/08/2012)
10. 항성풍으로부터 안전한 거주 가능한 영역 (9/19/2013)
11. 우주선으로부터 안전한 거주 가능한 영역. 자기장과 대기를 가지고 있어 보호되는 행성. (11/23/2013).
이러한 요건들 중 단 하나라도 충족시키지 못한다면, 그 행성에는 생명체의 거주 가능성은 사라진다는 것을 기억하라. 이것은 우주 복권에 당첨될 수 있는 행성이 없다고 말하는 것이 아니다. 하지만, 과학부 기자들이 ”거주 가능한 행성(habitable planets)”이라는 말을 할 때, 더 현실적이고 실제적일 필요가 있다는 것이다. 항성으로부터 정확한 거리에 떨어져 있어야만 하는 것 외에 더 많은 조건들이 요구된다. PNAS 지가 놓치고 있는 또 하나의 것은 그 퍼센트를 태양과 같은 별에 기초하여 계산했다는 것이다. 태양 같은 항성은 모든 항성들 중에서 작은 비율을 차지한다. 대부분의 항성들이 적색왜성(red dwarfs)이다. 적색왜성은 이러한 제약조건들을 모두 위반할 가능성이 높다. 그리고 기억해야할 것은 거주 가능성이라는 단어 자체도 거주한다는 것을 의미하지 않는다. 단지 가능성일 뿐이다. 그리고 이러한 조건들을 모두 만족하는 행성이 존재한다 하더라도, 생명체가 자연발생하기 위해서는 불가능해 보이는 수많은 장벽들이 존재한다.
*관련 기사 1 : ”은하계에 생명체 거주 가능 행성은 200억 개” (2013.11.5. 서울신문)
http://news.naver.com/main/hotissue/read.nhn?mid=hot&sid1=105&cid=304904&iid=23053088&oid=081&aid=0002373130&ptype=021
관련 기사 2 : 역사상 최대 규모 37억 광년 ‘우주 폭발’ 관측 ( 2103.11.24. 나우뉴스)
http://nownews.seoul.co.kr/news/newsView.php?id=20131124601004
37억 광년 우주 폭발 '지구 근처였다면 인류 멸망' (2103.11.25. 뉴스1)
http://news1.kr/articles/1422331
번역 - 미디어위원회
링크 - http://crev.info/2013/11/cosmic-lottery-how-many-habitable-planets/
출처 - CEH, 2013. 11. 23.
사람이 거주하도록 창조된 지구
: 지구 행성의 놀라운 설계 특징
(Created to be inhabited, Amazing design features in planet Earth)
Mark Harwood
1969년 아폴로 우주인 제임스 어윈(James Irwin)은 달에서 지구를 관측하며 이렇게 말했다. ”뒤로 멀리 기대어 올려다보면, 지구는 마치 까만 공간에 매달린 아름답고 부서지기 쉬운 크리스마스트리의 장식품같이 보입니다.” 대기는 섬세한 푸른색의 껍질이고, 바다는 진한 청색, 대륙은 갈색, 극지방은 하얀 뚜껑을 썼고, 점점이 구름에, 모든 것이 수많은 별들이 떠있는 새까만 공간과 뚜렷한 대조를 이루고 있어서 지구를 이 우주에서 가장 아름다운 장소로 만든다.
우리의 행성에는 숨겨진 아름다움이 있어서 이 지구가 인간의 주거지로 특별히 잘 어울린다는 것을 분명하게 해 주며, 딱 맞도록 설계된 것 같다. 우리의 행성이 생명이 살기에 매우 적합하다는 것을 말해주는 놀라운 특징 몇 가지를 탐구해 보자.
지구의 궤도
지구 행성은 거의 완전한 원형의 공전 궤도를 도는데, 그 궤도는 태양 주위로 ‘골디락스(Goldilocks)’ 지대, 다른 말로 항성 주위를 도는 거주가능 지대(너무 기온이 높거나 너무 낮지 않고, 너무 크거나 작지도 않으며, 항성과의 거리도 너무 멀거나 가깝지 않기 때문에 생명체가 살 수 있는 영역) 내에 있다. 이 지대는 액체상태의 물이 존재할 수 있는 곳으로, 너무 덥지 않아서 물이 끓어 없어지는 것을 막아주며, 너무 춥지 않아서 물이 고체로 얼어버리는 것을 막아준다. 행성에 액체상태의 물이 존재하려면 그 행성은 표면이 고체이어야 하며, 표면에서의 대기는 충분한 압력을 제공하여 물이 증발하는 것을 막아줘야 한다. 사실상 지구에서는 물이 세 가지 상태(액체, 고체(얼음), 기체(수증기))로 존재할 수 있으며, 실제로 그렇게 존재하고 있고, 그들 사이에 비교적 쉽게 이동할 수 있다. 만약 지구의 궤도가 많이 타원적이라면, 온도에 많은 변화가 있어서 생명이 살기에 적합하지 않은 환경이 될 것이다.
지구의 자전
지구는 지축을 중심으로 하루에 한 번씩 자전을 함으로써, 낮과 밤이 변하고, 일몰과 일출 때 구름이 다양한 색깔을 나타내게 한다. 지구의 회전은 지구 주위의 온도를 고르게 하여서 어느 한 부분이 매우 춥거나 매우 덥지 않도록 해 준다. 달이 지구에 대해 그러하듯이, 지구의 자전하는 면이 태양 쪽으로 고정되어 있다면, 한쪽 면이 영구적으로 태양을 향하고 있어서 타는 듯이 뜨거울 것이며, 다른 쪽 면은 영구적으로 얼어있는 암흑일 것이다.
지구의 축
지축은 지구가 태양 주위를 공전하는 면에 대해 23.5도 정도 기울어져 있어서, 매년 계절의 변화를 경험한다. 북반구에서 여름이면 북극이 태양을 향해 기울어져 있어서 태양이 하늘에 높이 떠 있으므로, 낮이 밤보다 길다. 동시에 남반구는 겨울을 보내고 있다. 6개월 후에는 반대의 현상이 나타난다. 태양이 지구의 적도면을 지날 때는 낮과 밤의 길이가 같다. 그것을 분점(춘분과 추분)이라 하며 3월말과 9월말에 일어난다.
여러 형태의 생명체가 번성하기 위해서 계절의 변화는 필수적이다. 일 년에 추운 계절과 더운 계절이 순환되는 것은 식물과 동물을 갱생시키며, 우리 주변의 다양한 기후 조건에 따른 시간 흐름의 척도로 이용된다. 여름의 따뜻함은 가을의 찬란한 색을 제공하는 길이 되며, 겨울의 휴식에 뒤이어 새로운 생명이 움트는 봄이 따라온다.
우리의 달
매 29.5일마다 지구를 공전하는 달은 지구에 생명이 살기 적합하게 하는 중요한 역할을 감당한다. 우리 달의 질량은 지구의 80분의 1정도로써 태양계에 있는 60개 이상의 다른 달들보다 훨씬 크다. 달이 밤에 (태양빛을 받아서) 빛의 원천이 된다는 것 말고 가장 두드러진 영향중의 하나는 전 세계 해양의 조류를 일으키는 근본적인 원인이 된다는 것이다. 우리는 매일 두 번의 만조와 간조를 겪는다. 이것은 대략 25시간의 주기로 반복된다. 이러한 조류는 전 세계의 만이나 강어귀의 연안수를 순환하고 산소를 발생시킴으로써 해양 생태계를 촉진하고 정체로 인한 부패를 방지하는데 필수적이다. 태양계에 있는 다른 달처럼 우리의 달이 훨씬 작다면, 조류는 연안의 생명체를 지탱하기에 부족했을 것이며, 훨씬 크다면 연안에 하루 두 번씩 거대한 조류가 닥쳐 파괴적이었을 것이다.
일식
아마도 지구에서 가장 놀랄만한 자연현상은 개기일식일 것이다. 수년 전에 나는 개기일식을 경험했는데, 비록 불행히도 태양이 구름에 가렸지만, 즉시 생겨난 섬뜩한 어두움과 냉랭한 바람은 등골을 저리게 했다. 태양은 달보다 400배 더 크지만, 400배 더 멀리 떨어져 있어서, 하늘에서는 그 둘이 거의 정확히 같은 크기로 보인다. 이것의 의미는, 드물게 배열이 정확히 일치할 때, 달이 태양의 심하게 밝은 광구로부터 오는 빛을 약 2분 정도 가림으로써, 우리가 태양의 얇고 어렴풋한 채층(태양의 주변을 덮은 붉은색 가스층)과 장엄한 코로나(태양의 개기식 때 그 둘레에 보이는 광관)와 함께 거대한 홍염을 볼 수 있다는 것이다. 개기식의 영역은 200km(120마일) 정도를 넘지 않으며, 지구 표면을 서쪽에서 동쪽으로 전속력으로 가로지르는 정도이다.
천문학자들은 개기일식으로 인하여 태양의 성질 및 더 나아가 별들의 성질에 관하여 많은 것을 알게 되었다. 달이 훨씬 더 컸다면 채층은 일식의 시작과 끝부분에서 빨리 지나가며 보일 수밖에 없었을 것이다. 달이 조금이라도 작았다면 개기식이 일어나지 않았을 것이며, 일식은 거의 인식하지 못했을 것이다. 그러나 그러한 상대 크기의 놀라운 조합이 단지 우연히 일어날 확률은 거의 불가능하다.
지구의 대기
78%의 질소와 21%의 산소로 구성된 지구의 대기는 지구의 구체 주위로 얇은 덮개를 형성함으로써 그 안에 중력을 담고 있어서 행성에 있는 생명체를 보호하고 양분을 공급한다. 대기는 지구 표면의 약 100km(60마일) 이내에 들어있는데, 이는 지구 지름의 약 1.5%에 불과하며, 사과에서 껍질의 비율과 거의 같다.
산소와 질소 분자는 태양 빛을 산란시킴으로써 푸른 덮개를 형성하여 우리로 하여금 통상적으로 낮에는 태양과 달만을 볼 수 있게 하지만, 밤에는 대기가 투명하게 되어 행성들과 별들을 드러내 준다. 산소는 숨을 쉬는 모든 생물들의 삶에 필수적이지만, 산소가 너무 많으면 공기가 위험할 정도로 잘 탈 수 있으며, 너무 적으면 생명체가 성장하기에 충분하지 못할 것이다. 덧붙이자면, 다양한 양의 수증기가 있는데 해수면에서는 1% 정도이며, 0.04%의 이산화탄소와 함께 기타 소량의 가스들이 있다. 이산화탄소는 식물의 삶에 필수적인데, 놀라운 광합성의 과정을 통해 식물은 이산화탄소를 취하고 산소를 배출한다.
대기는 지구의 기온을 고르게 하고, 수증기를 이동시켜서 증발과 강우(비와 눈 등)라는 물의 순환을 용이하게 함으로써 지구 곳곳에 물을 분배한다. 태양으로부터 방사되는 에너지와 대기의 상호작용은 전 세계의 기후 양상에 영향을 주며, 이어서 이는 생명체에 영향을 준다.
물
우리 행성에서 가장 풍부한 물질은 물인데, 화학식은 H2O이다. H2O 분자의 독특한 결합구조는 생명체에 필수적인 몇 가지 성질을 제공한다. 대부분의 액체와는 달리 물은, 얼 때 팽창하므로 얼음이 물 위에 뜬다. 이것은 호수나 강이 바닥부터 어는 것을 방지하여, 겨울 동안에 여러 가지 형태의 수상 생명을 보존해 준다. H2O 1그램이 얼거나, 녹거나, 끓거나, 응축하는데 필요한 에너지의 양은 거의 대부분의 다른 물질보다 높다. 이는 지구의 기후를 조절하는 데에, 그리고 보다 큰 동물들의 냉각수로 사용하는 데에 매우 효과적임을 의미한다. 또한 액체로서의 물이 표면장력이 매우 높다는 것은 흙과 식물과 생물계에서 모세관 작용을 하는데 유효하게 한다. 지구 표면의 약 72%는 물로 덮여 있다. 산을 깎아서 대양저를 메움으로써 지구를 완전한 구로 만든다면, 대양은 지구를 약 3km(2마일) 깊이로 덮는다.
놀랍지 않은가?
우리의 행성에 대해 더 많이 알면 알수록, 지구는 생명이 살기에 적합하도록 엄청나게 미세하게 조정되어 있다는 사실에 더 많이 놀라게 된다. 그러한 증거는 오랜 시간에 걸쳐 우연히 발생하는 자연 과정과는 일치하지 않는다. 창세기에서 드러난 것처럼 창조주 하나님이 계시다는 것을 믿는 사람들은 우리를 만드신 하나님의 권능과 지혜와 돌보심을 반영하는 놀랍도록 복잡한 설계의 증거를 발견하는 것은 놀라운 일이 아니다. 그러므로 우리가 그러한 것들을 볼 때, 우리는 지구라는 행성을 우리의 주거지로 만드신 설계자가 계시다는 것을 실감한다. 이사야 45:18절은 이렇게 말씀한다 :
”대저 여호와께서 이같이 말씀하시되 하늘을 창조하신 이 그는 하나님이시니 그가 땅을 지으시고 그것을 만드셨으며 그것을 견고하게 하시되 혼돈하게 창조하지 아니하시고 사람이 거주하게 그것을 지으셨으니...” (사 45:18)
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References and notes
1.Irwin, J. and Emerson, W.A., To Rule the Night, A.J. Holman Company, Nashville, 1973 (first edition), p. 11.
2.Catchpoole, D., In pursuit of plant power, 25 September 2012; creation.com/plantpower.
3.Sarfati, J. The wonders of water, Creation 20(1):44–47, 1997; creation.com/water.
4.Cousteau, J., The Ocean World of Jacques Cousteau—Oasis In Space, Angus & Robertson (U.K.) Ltd. London, England, p.17, 1973.
번역 - 이종헌
링크 - http://creation.com/created-to-be-inhabited
출처 - Creation 35(3):38–40, July 2013
정교하게 설계된 지구
: 누가 만들었을까?
권혁상
하나님은 아브라함에게 ”네 후손이 번성하여 하늘의 별과 같고 바닷가의 모래와 같이 될 것이다”[창 22:17]고 말씀하셨다. 맨 눈으로 밤에 별을 보면 별이 많아 보이지 않지만, 허블망원경으로 보면 별들이 마치 모래처럼 많아 보인다(그림 1)]. 직경이 200억 광년이나 되는 우주에는 태양과 같이 스스로 빛을 내는 항성이 10^22개나 있다고 하니 위성까지 포함하면 더 많은 별들이 우주를 채우고 있다. 진화론자들은 지구는 그 많은 별들 중에서 별로 특별하지 않은 하나의 별로 생각한다. 실제로 1980년대에 칼 세이건(Carl Sagan)은 ”지구는 우주의 변두리에 있는 한 은하에 속한 작은 반점에 불과하다”는 생각을 대중화시켰다. 그래서 그러한 반점에 불과한 지구에 사는 사람도 우연히 생겨난 하찮은 존재로 생각하게 하였다. 과학자들은 그 많은 별들 중에 지구처럼 물이 있는 별이 왜 없을까? 물이 있으면 당연히 진화된 생명체들이 있을 것이고 사람보다도 뛰어난 외계인들도 있을 것이라고 주장하여 이와 관련된 다양한 영화와 드라마가 만들어졌다. 그러나 최근의 연구결과 액체상태의 물이 있는 곳은 지구 밖에 없다는 결론에 도달하였다. 지구는 그 표면의 70 %가 물로 덮여 있고, 지구의 땅이 평평한 구형이면 평균 2.5 Km 깊이로 물에 덮일 수 있을 정도로 물이 풍부하여 다양한 종의 생명체들이 살고 있다.
(그림 1. 허블망원경으로 본 별)
태양은 지구의 식물이 광합성을 하기에 적합한 파란색과 붉은 색 빛을 최적의 강도로 제공하는데, 이는 태양의 크기가 적절하기 때문이다. 태양으로부터 약 1억 5000만 Km 떨어져 태양 주위를 공전하는 지구는 직경이 6,370 Km로, 그 직경이 약 1 %가 크거나 작으면 지구가 너무 뜨겁거나 추워서 생명체가 생존이 힘들다. 항성 주위를 공전하는 대부분의 위성들은 타원형 궤도로 공전한다. 그러나 지구는 원형 궤도로 공전하여 극단적인 온도변화를 최소화 시켜준다. 그리고 지구의 공전궤도 반경 1억 5000만 Km는 지구 표면의 온도가 평균 14. 4 C, 평균 바다온도가 7.2 C로 유지하여 생물체들이 살아갈 수 있는 환경을 제공하는 최적화된 거리다. 공전궤도가 이보다 긴 화성에서는 생물은 얼어 죽고, 공전궤도가 이 보다 짧은 금성에서는 생물은 타 죽는다. 태양이 생산하는 에너지의 변화가 크면 지구의 온도와 날씨, 생태계에 큰 변화를 초래하는데 태양은 거의 일정한(변화율이 0.1 % 이내) 에너지를 방출한다. 지구의 공전속도는 시속 약 11만 Km로 비행기 속도의 약 100 배나 빠르다. 지구의 공전 속도가 이보다 빠르면 지구는 태양으로부터 멀어져 바다는 거대한 얼음 덩어리로 변하고, 더 느리면 태양으로 빨려 들어가 녹아버린다. 지구의 무게는 생물들에게 적절한 중력을 제공하고 대기(질소78%, 산소21%, 기타 1%)를 적절한 기압 하에 있도록 붙들고 있다. 지구의 무게에 따라 대기 중의 질소 대 산소의 비율이 변화하여 생물이 살기가 어렵게 된다.
(그림 2. 다중 안전 막으로 보호받는 지구)
지구에 사는 여러 생물들은 우주 공간으로부터 다양한 위협을 받고 있으나 지구는 생명체가 살 수 있도록 다중 안전 막(층)으로 보호받고 있다. 그림 2는 지구가 대기층, 오존 층, 자기장 층, 진공 층으로 둘러 쌓여 지구 생물들이 보호받고 있음을 보여준다. 지구에 에너지를 제공하는 태양은 핵 폭발 및 융합 반응을 반복하면서 에너지를 공급한다. 태양 핵 폭발 시 가공할 정도의 큰 폭발 소리가 나지만 아무도 이를 듣지 못한다. 그 이유는 진공 층이 그 폭발 소리를 지구로 전달하지 않기 때문이다. 태양에서 일어나는 태양풍은(그림 3) 지구로 해로운 방사선, 즉 광자, 양성자 및 전자 입자들은 고속으로 지구로 보낸다. 이를 차단하지 않으면 지구 생명체들이 살 수 없는데, 지구를 둘러 싸는 자기장 층이 이들의 방향을 틀어 북극과 남극 지방으로 몰아내 오로라 현상을 일으킨다. 또한 자기장 층은 여러 생물이 방향을 감지하는데 중요한 역할을 한다. 태양에서 나오는 빛 중 생명체에 해로운 자외선과 X-선은 각각 오존 층과 대기 층이 흡수한다. 별똥 별이라고 부르는 유성은 지구로 매일 약 1000 만개, 매년 20,000 톤이 지구로 떨어진다. 그러나 유성에 맞아 죽었다는 사람은 없다. 고속(11~72 Km/s)으로 지구에 떨어지는 유성 대부분이 대기층 통과 시 마찰열로 소멸되기 때문이다.
(그림 3. 태양과 태양풍)
최근의 연구는 ”태양계의 위성들이(그림 4) 지구를 보호하는 지구 지킴이 역할을 하고 있다”고 보고한다. 지구 보다 300 배나 무거운 목성(Jupitor)은 지구로 돌진하는 대형 혜성을 큰 중력으로 끌어 당겨 지구와의 충돌을 막아준다. 좋은 예가 1994년 슈마허-레비 혜성과 목성간의 충돌로 그 광경이 생중계되었는데, 그 중에 가장 큰 혜성은 직경이 3~4 Km 로 충돌 시 약 6조 톤의 TNT의 폭발력을 보였을 것으로 추정된다. 이 혜성이 지구와 충돌하였다면 얼마나 끔직한 일이 벌어졌을까? 토성과 천왕성 등 다른 위성도 지구 지킴이 역할에 동참하고 있다.
(그림 4. 태양 계의 이상적인 위치에 있는 지구)
지구 자전축이 23.5도 기울어진 것은 지구에 극심한 온도 차이가 일어나지 않게 하고 4계절이 생기게 한다. 그 결과 북반구에 넓은 육지의 경작이 가능하다. 최근에 밝혀진 놀라운 사실은, 지구의 위성인 달이 지구로부터 최적의 거리 와 최적의 무게를 갖고 원형 궤도로 공전하므로 말미암아 지구 자전축을 안정하게 하고, 그 결과 지구의 기후를 안정시키는 중요한 역할을 하고 있는 것이다. 달은 또 바다의 밀물과 썰물을 일으켜 대륙 해안들을 정화시키고 대륙의 영양소들을 바다로 전달해 준다. 달을 연구한 두 명의 무신론 과학자(K. Night and A. Butler)는 달의 위치와 크기, 공전 주기 등 도저히 우연의 일치로 볼 수 없어 ”누가 달을 지었을까”라는 책을 2005 년에 출간하였다.
(그림 5. 지구의 자전 축을 안정시키는 달)
위에 설명한 것 같이 수많은 조건들이 동시에 만족될 때에 지구에 다양한 생물들이 살아갈 수 있다. 지구를 제외하고 우주 안에 생명체가 살 수 있는 별이 존재할 확률은 제로다. 지구는 인간과 다양한 생명체가 살 수 있도록 수 많은 조건(변수)들을 미세하게 조정하여 설계한 특별한 위성이며, 이를 지으신 창조주의 측량할 수 없는 지혜와 풍성한 사랑이 녹아있는 매우 특별한 별이다;
… 하늘을 창조하신 이 그는 하나님이시니 그가 땅을 지으시고 그것을 만드셨으며 그것을 견고하게 하시되 혼돈하게 창조하지 아니하시고 사람이 거주하게 그것을 지으셨으니 …[사45:18].
* The Finely Tuned Parameters of the Universe: As is true also with dozens of the greatest observations in the history of physics and astronomy, consider that the extraordinary fine tuning of the cosmos is not a prediction of the big bang model. The many finely tuned parameters of the cosmos together form perhaps the greatest scientific insight and discovery ever made. And yet to the big bang theory, fine tuning is a massive anomaly, leaving those who believe in it to attempt to explain away, with extremely wild secondary assumptions, the mathematical beauty and precision of the creation. To begin with, Barrow & Tipler, in their standard treatment, The Anthropic Cosmological Principle, admit that 'there exist a number of unlikely coincidences between numbers of enormous magnitude that are, superficially, completely independent; moreover, these coincidences appear essential to the existence of carbon-based observers in the Universe,' and include the wildly unlikely combination of:
- the electron to proton ratio standard deviation of 1 to 10,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000 (37 0s)
- the 1-to-1 electron to proton ratio throughout the universe yields our electrically neutral universe
- the electron to proton mass ratio (1 to 1,836) perfect for forming molecules
- the electromagnetic and gravitational forces finely tuned for the stability of stars
- the gravitational and inertial mass equivalency
- the electromagnetic force constant perfect for holding electrons to nuclei
- the electromagnetic force in the right ratio to the nuclear force
- the strong force (which if changed by 1% would destroy all carbon, nitrogen, oxygen, and heavier elements)
- etc.
* The Tuned Parameters of the Galaxy for the Earth include:
- The Earth's position far from the Milky Way's center puts it in a galactic 'Goldilocks zone' of low radiation
- The Earth's position in one of the arms of the Milky Way puts it where we can discover a vast swath of the universe
* The Finely Tuned Parameters of the Solar System include:
- the Moon's distance from the Earth provides tides to keep life thriving in our oceans, and thus, worldwide
- the Moon's mass helps stabilize the Earth's tilt on its axis, which provides for the diversity of alternating seasons
- the Moon's nearly circular orbit (eccentricity ~ 0.05) makes it's influence extraordinarily reliable
- the Moon is 1/400th the size of the Sun, and at 1/400th its distance, enables educational perfect eclipses
- Earth's orbit is nearly circular (eccentricity ~ 0.02) around the Sun providing a stability in a range of vital factors
- Earth's orbit has a low inclination keeping it's temperatures within a range permitting diverse ecosystems
- Earth's axial tilt is within a range that helps to stabilize our planet's climate
- Earth's distance from the Sun provides for a great quantity of life and climate-sustaining liquid water
- the Sun's uniquely stable energy output: Astronomy; Faulkner 2013; New Scientist;
- the Sun's mass and size permit the perfect orbital characteristics for our biosphere without destructive tides
- the Sun's luminosity and temperature are just right to provide for Earth's extraordinary range of ecosystems
- the Sun's color is tuned for maximum benefit for the photosynthesis of our plant life, as is its mass
- the Sun's low 'metallicity' prevents the destruction of life on Earth
- etc.
* The Finely Tuned Parameters of the Earth include:
- the Earth's surface gravity strength preventing the atmosphere from losing water to space too rapidly
- the Earth's just-right ozone layer filters out ultraviolet radiation and helps mitigate temperature swings
- the Earth's spin rate on its axis provides for a range of day and nighttime temperatures to allow life to thrive
- the atmosphere's composition (20% oxygen, etc.) provides for life's high energy requirements
- if Earth's oxygen content were higher, forest fires would worsen; at 30%-40% the atmosphere could ignite
- the atmosphere's pressure enables our lungs to function and water to evaporate at an optimal rate to support life
- the atmosphere's transparency to allow an optimal range of life-giving solar radiation to reach the surface
- the unique abilities of the carbon atom enables carbon-based lifeforms
- the atmosphere's capacity to hold water vapor providing for stable temperature and rainfall ranges
- life-giving photosynthesis dependence on quantum physics as reported in the journal PNAS
- no species metabolizes cellulose, thus preventing runaway consumption of all plant life
- the water molecule's astounding robustness results from finely balanced quantum effects. As reported by New Scientist, 'Water's life-giving properties exist on a knife-edge. It turns out that life as we know it relies on a fortuitous, but incredibly delicate, balance of quantum forces. ... We are used to the idea that the cosmos' physical constraints are fine-tuned for life. Now it seems water's quantum forces can be added to this 'just right' list.'
- water is an unrivaled solvent; its low viscosity permits the tiniest blood vessels; its high specific heat stabilizes biosphere temperatures; its low thermal conductivity as a solid insulates frozen-over lakes and as a liquid its high conductivity lets organisms distribute heat; its an efficient lubricant; is only mildly reactive; has an anomalous (fish-saving) expansion when it freezes; its high vapor tension keeps moisture in the atmosphere; and it tastes great too!
- the phenomenally harmonious water cycle
- water permits the passage of the Sun's life-giving radiation to depths of 500 meters
- the carbon atom's astounding capabilities. As Cambridge astronomer Fred Hoyle wrote: 'Some super-calculating intellect must have designed the properties of the carbon atom, otherwise the chance of my finding such an atom through the blind forces of nature would be utterly minuscule. A common sense interpretation of the facts suggests that a superintellect has monkeyed with physics, as well as with chemistry and biology, and that there are no blind forces worth speaking about in nature. The numbers one calculates from the facts seem to me so overwhelming as to put this conclusion almost beyond question.'
- etc., etc., etc.
