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금성은 왜 불지옥행성이 되었을까?

금성은 우리에게 매우 친숙한 행성이다. 초저녁이나 새벽녘 해가뜨기 직전과 직후에 지평선 부근에서 엄청 밝은 행성이 간혹 보일텐데,  그것이 바로 금성이다. 잘 알다시피 금성은 수성 다음으로 태양에 가까운 돌덩어리 행성이며, 지름은 지구와 매우 흡사한 12000 km쯤 된다.  크기만 비슷한 것이 아니라 질량, 밀도, 등등 여러 물리적 특성이 지구와 유사하기 때문에 예로부터 금성을 지구의 쌍둥이 행성이라고 불러왔다.



겉으로 보이는 금성의 모습은 정말 아름답기 짝이 없다. 햇빛에 반사되어 금색으로 빛나는 금성을 망원경으로 보면 아마 가스행성과 버금가는 아름다움을  느낄 수 있을 것이다. 오죽하면 20세기 초 금성을 관측하던 천문학자들이 진지하게 '테라포밍'을 고려하고 있었을까?   하지만 그 꿈은 오래가지 못했다. 20세기 중반, 우주 탐사선이 최초로 금성 표면에 내려앉아 보낸 데이터는 전 세계의 천문학자들을 경악케 하였기 때문이다.



금성은 그 아름다운 겉모습과는 달리 상상조차 어려운 내부환경을 가지고 있었다.  금성의 표면은 물한방울 없는 아주아주아주 건조한 환경이었고, 군데군데 화산이 즐비하였으며 표면온도는 무려 섭씨 470도를 웃돌았다.  게다가 대기압은 수심 8~900m부근에 있을 때 받는 압력과 유사한 92기압이었으니.. '지옥'이라는 표현을 금성에 사용하여도 될 상황이었다.



그 뿐만이 아니다. 금성의 자전과 공전은 매우 이상했다. 금성의 자전주기는 지구 시간으로 243일, 그리고 금성의 1년은 지구 시간으로 224일이다.  자전보다 더 빠른 공전을 상상할 수 있을까? 이렇게 느릿느릿한 자전 탓인지, 금성에는 자기장 조차 거의 없다.  여기서 약간 첨언을 하자면, 얼핏 보면 금성의 하루는 243일로 금성의 1년보다 더 길것으로 생각할 수 있지만 사실 그렇지 않다.  금성의 자전은 존나게 느리기 때문에 자전주기와 하루의 길이는 다르게 된다.



금성의 하루를 묘사한 그림 자전주기는 243일이지만 하루의 길이는 그보다 못미치는 117일이다.   자전주기는 행성이 스스로 회전하여 한바퀴를 도는 데 걸리는 시간, 하루의 길이는 태양이 남중한 후 다음번 남중하는데 걸리는 시간이다.  지구는 자전주기가 워낙 짧기 때문에 자전주기=하루길이 라고 생각하면 되지만(사실 약간 다름) 금성은 조오오오온나게 느리기 때문에  금성이 자전을 하여 제자리에 오기 전에 태양이 다시 남중해버리는 기이한 현상이 발생하게 되고(이는 금성이 시계방향으로 자전하기 때문이기도 함)  이로인해 금성의 실제 하루길이는 117일정도가 된다.(만약 금성이 반시계 방향으로 자전했으면 하루의 길이는 단순히 계산상으로만 3천일을 넘었을 것이다)  그래서 금성에 사람이 살고있다면 그는 하루 걸러 한 번씩(이틀에 한 번씩) 생일을 맞게 되는 셈이다.



대기의 구성성분 역시 우리를 놀라게 하였다. 92기압에 달하는 금성의 대기의 96.5%를 이산화탄소가, 나머지는 질소, 황산 등이 차지하였고  수증기는 고작 20ppm에 불과하였다.   우리는 이쯤에서 한 가지 의문을 떠올려볼 수 있다.



탐사선이 최초로 보내온 금성 표면사진   왜 금성은 오늘날 지옥과도 같은 환경이 되었을까? 단지 지구보다 태양에 더 가까이 있어서?  사실 금성이 이렇게 불지옥 행성이 무엇보다도 태양에 가깝기 때문이라는 일차적 요인 때문일 것이다.   하지만 그것만으로는 금성의 대기조성과 수성보다 더 높은 표면온도를 설명할 수 없다. 무언가 다른 요인이 작용했다는 뜻이다.



과거의 금성을 나타낸 컨셉아트   나사의 GISS 연구소의 과학자들은 시뮬레이션을 통해 금성이 과거 약 20억년동안은 지구와 같이 바다가 지표를 뒤덮었을 것이고,  표면온도도 생명체가 거주가능할만한 수준이었다고 발표하였다. 즉 그들의 주장에 따르면 금성은 처음부터 불지옥 행성이 아니었다는 소리다.  그러면 어떻게 금성은 오늘날과 같이 변한 것일까?  이는 아주 간단한 논리전개를 통해 쉽게 이해할 수 있다. 먼저 금성의 지표에 바다가 있었다고 생각해보자.



금성은 태양으로부터 약 1억km 떨어져있다.(지구 태양간 거리의 2/3정도) 따라서 금성이 받는 태양에너지는 지구의 2배정도라고 생각하면 된다.  초기에는 별다른 문제가 없었을 것이다. 왜냐하면 태양이 막 생겨났을 때에는 그다지 뜨겁지 않았으니깐.  과학자들은 초기 태양은 지금 밝기의 약 70%수준이었다고 말한다.  지구보다 2배나 많은 에너지를 받음에도 태초에 바다가 존재할 수 있었던 이유는 여기에 있었다.



하지만 시간이 지나면서 태양은 점차 밝아졌고, 이로인해 금성의 표면온도는 서서히 상승하게 된다.  금성 표면온도가 상승하면서 바다가 증발하여 수증기가 되었고,  수증기는 그 자체로도 온실가스로서 역할을 충실히 수행하지만 이녀석이 금성 대기 상층부로 올라가 자외선에 의해 쪼개지기도 했다.(H20 -> H2 + O)  수소는 가벼워서 날아가버리고 산소만 남게 되었는데, 이놈은 또 무거워서 대기중에 머물게 된다.   그러다가 지표에 있던 탄소와 결합하여 이산화탄소를 만들어내게 되는데(O + O + C -> CO2),  이렇게 만들어진 이산화탄소는 온실효과를 가속시켰고, 그 덕택에 금성의 표면온도는 더 오르게 되었다.



수증기와 자외선이 만나 산소와 수소가, 산소와 탄소가 만나 이산화탄소를 만들어낸다.   표면온도가 더 오르면 바다가 더 많이 증발하게 되고,  이렇게 생긴 무수한 수증기는 그 자체로 온실효과를 더욱 가속시키지만, 어떤 놈들은 상층부에서 자외선에 의해 분리되어 다시 이산화탄소를 만들어낸다.  결국 물은 거의 한방울도 남김없이 싸그리 증발하였고, 이렇게 증발한 녀석들은 수소와 산소로 분리된 후 탄소와 결합하여 이산화탄소를 만들었다.  그리하여 오늘날과 같은 금성이 탄생한 것이다.



이러한 현상을 과학자들은 runaway greenhouse effect, 즉 온실효과 폭주라고 말한다.  GISS 연구팀의 주장이 맞다면 금성은 과거 약 20억년동안 생명체로 번성했을지도 모른다.   그러다가 온실효과 폭주로 인해 바다가 모두 말라버리고 표면온도는 기하급수적으로 상승하여 종래에는 모든 생명체가 멸종했을 것이다.  그리고 오늘날과 같은 불지옥 행성이 되었겠지.     과학자들이 주장하는 금성의 불지옥화에 대한 설명은 꽤나 그럴듯해보인다. 무려 컴퓨터 시뮬레이션 결과를 가지고 주장하는 것이니깐.  그런데 금성의 온실효과 폭주를 보고 있노라면 왠지 모르게 불길하다. 왜냐하면 이러한 기후 변화는 지구에게도 닥쳐올 수 있기 때문이지.  실제로 많은 대기학자들은 20억년 내로 지구 역시 금성과 같은 현상을 겪을 것이라고 내다보고 있다.



 이는 태양이 나이를 먹어감에 따라 점점 더 밝아지는 것에 대한 자연스러운 결과이며, 이는 피해갈 수 없을 것이다.  하지만 혹자는 '인류'라는 존재가 지구의 온실효과 폭주를 훨씬 더 앞당길 수 있다고 한다.  정말로 인류가 내뿜는 이산화탄소로 온실효과 폭주가 시작될 수 있을까?


대기학자들의 연구결과에 따르면 지구가 현재 받고 있는 태양에너지를 기준으로 하였을 때  대기중 이산화탄소 농도가 약 30000 ppm쯤 되면 온실효과 폭주현상이 발생할 수 있다고 한다.  오늘날 지구 대기의 이산화탄소 농도는 약 400 ppm인걸 감안하면 아직 안심할 수 있다고 볼 수 있겠다.  사실 400 ppm이라는 수치도 대단한게, 산업혁명 전에는 300ppm도 안됐으니 200년이라는 짧은 시간에 인류가 100 ppm을 올린 것이다.  단순히 이 추세로 계산하더라도 10만년 내로 30000 ppm을 돌파할테니 자연적으로 폭주가 발생하는 20억년이라는 기간을 엄청나게 앞당길 것만 같다.  하지만 과연 지구에 천만년동안 이 속도를 유지할 수 있는 화석연료가 묻혀있는지에 대해 생각해본다면 조금은 낙관적인 결말을 기대할 수도 있다.




만약 인류가 지구상에 있는 모든 화석연료를 소모한다고 하면?  과학자들은 인류가 지구상의 모든 화석연료를 태워도 이산화탄소 농도는 3000 ppm 수준에 그칠 것이라는 결론을 얻었다.  하지만 과학자들은 '아웃라이어'를 신중하게 고려하고 있다. 데이터 분석에서 등장하는 아웃라이어라는 표현에서 짐작할 수 있듯이  전체적인 경향을 따르지 않고 특이한 지점에 가있는 녀석을 의미한다. 인류가 화석연료를 싸그리 태워도 임계선인 30000 ppm에는 한참 못 미치지만  우리는 항상 모든 가능성을 염두해 두어야 한다는 뜻이다. 그렇기 때문에 지금부터라도 온실가스 배출량을 전세계적으로 제한하는 것일 테지.

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2) 화강암 석관



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불로불사의 존재, 랍스터

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70년 된 랍스터
다시 말해 사고나, 다른 동물에게 잡혀 먹지 않는 이상 절대 죽지 않는다는 말이다. 또한 랍스터는 텔로머라아제가 항상 몸에 작용하고 있어 텔로미어가 파괴되는 일을 방지하므로 랍스터는 '노화'되지 않고 지속적으로 '성장'만을 평생에 걸쳐 반복하게 된다.

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갑각류 생물들은 탈피를 하면 껍질이 두껍고 단단해지며 커지는데 몸도 껍질에 맞게 함께 커지게 된다. 랍스터의 경우 이 같은 탈피의 과정을 거치면서 백 년정도를 살게 되면 껍질이 너무 두껍고 단단해져 자기 힘…

태양은 은하속 어느 부근에 속해 있을까?

태양은 어떤 은하속 어느 부근에 속해 있을까? 오른쪽 세번째를 보면 우리 태양의 위치가 보인다. 우리 태양이 존재하는 지역은 우리 은하에 있는 오리온 자리 팔의 안쪽 가장자리이다.



우리에게 익숙한 북극성, 베텔게우스, 악튜러스, 데네브, 리겔.베가, 알파 센타우리, 알골, 시리우스와 같은 별들이 우리 태양 근처에 분포하고 있음을 알 수 있다. 중요한 것은 우리 태양의 위치가 생명의 탄생과 진화에 유리한 위치라는 것이다. 만약 우리 태양이 더 은하의 중심부에 가까웠다면 우리는 더 많은 외계에 의한 변화를 겪었어야만 할 것이다.



즉, 더 많은 소행성들과의 충돌이나 더 심한 초신성 폭팔이라던지. 블랙홀의 X선 방출.혹은 중성자별(펄서)가 내뿜는 강력한 감마선으로 인해 어려움을 겪었을 수 있다. 만약 그랬다면 생명의 탄생이 어려웠을 것이고 설사 탄생을 한다 하더라도 잦은 멸종의 위기를 맞아서 진화를 이루어낼 수 없었을 것이다.

또 우리의 태양은 별들이 밀집한 이웃 팔들과도 거리가 있어서 다소 한적한 곳에 위치하고 있다. 이 위치는 생명의 탄생이나 진화에는 최적의 위치가 되는 것이다. 그렇다면 현재보다 더 바깥쪽에 아주 한적한 곳에 위치했다면 어땠을까? 과학자들은 그 경우에도 생명의 탄생이나 진화는 지금보다 어려웠을 것으로 보고 있는데 그 이유는 다음과 같다.



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레이저로 자른듯한 미스테리 바위

사우디아라비아 타이마 오아시스 부근에 있는 ‘알-나슬라 바위’입니다. 레이저와 같은 정밀도로 반으로 나뉘어져 있는 것이 특징입니다.

전문가에 따르면 레이저와 같은 정밀 절단은 인위적으로 만들어지지 않았습니다. 용암이 흐르면서 일종의 도랑을 만들었고, 그에 영향 받아 바위 받침대 일부가 내려 앉으면서 다른 쪽과 ‘쩍’ 갈라진 일종의 단층이라는 설명입니다.

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지구상에서 가장 신비한 발견 10가지

우리 행성의 역사는 놀라운 신비로 가득합니다. 우리가 더 많이 검색하고 연구할수록 더 많은 신비가 발견됩니다. 고고학자들과 과학자들이 모든 것을 파악하기 위해 열심히 노력하고 있음에도 불구하고 우리는 과거에 대해 거의 알지 못합니다.

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이것에 대한 증거는 지난 수년간에 걸쳐 이루어진 수많은 발견 들로서 우리의 신념, 사회의 근본, 고대 문명의 능력에 의문을 제기합니다.

여기서는 지구상에서 가장 어렵고 역사에 도전할만한 발견을 소개합니다.


페루의 삭사이와망

삭사이와망은 의심의 여지없이 지구상에서 발견 된 가장 놀라운 고대 사이트 중 하나 입니다. 이 고대 도시의 역사 때문 만이 아니라 건설에 사용 된 초대형 돌 때문에 그렇습니다.

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삭사이와망의 석재 중 일부는 너무 완벽하게 장착되어있어 한 장의 종이가 중간에 들어 가지 않습니다.


태양의 문 (푸에르타 델 솔)

태양의 문은 볼리비아에있는 고대의 신비한 도시인 티와나쿠(Tiwanaku)에 위치한 거석 덩어리 석조 아치 또는 관문입니다.

고고학자들은이 고대 도시가 첫 번째 천년기 광고 기간 동안 거대한 제국의 중심이었던 것으로 생각합니다.

그리고 우리가 남아메리카의 고대 문명에 대해 많이 알고 있다는 사실에도 불구하고, 연구자들은 여전히 고대 도시의 기념비에 모셔져있는 그림의 의미를 파악할 수 없습니다.

일부 전문가들은 이러한 묘사에는 엄청난 점성학 및 천문학적 가치가 있다고 생각하지만 다른 저자는 다른 세계에 대한 관문이라고 생각한다고합니다.


용유 동굴

용유 동굴은 적어도 2000년 된 것으로 여겨지며 인위적으로 굴착 된 가장 큰 구조물 중 하나 입니다.

연구자들은 동굴의 크기와 정밀도에 당혹 스러웠습니다.

전세계의 고고학자, 엔지니어, 건축가 및 지질 학자들은 인공 인공 동굴이 어떻게, 왜 …

태양의 미스테리 1편

테양.아침이면 해가 뜨고 저녁에는 해가 지며 태양 때문에 계절의 변화가 생긴다.

또한 태양은 지구의 역사, 신화, 문명, 기술, 과학, 문학 등 인류사에 지대한 공헌을 해왔다. 말 그대로 생명의 창조자인 셈이다.

오늘은 이 태양의 온도에 대해 알아보자. 태양에서 가장 뜨거운 곳은 어디일까?

당연히 핵융합 반응이 일어나는 핵이다. 태양의 핵은 1천500만도 정도로 추정되고 있다. 높은 온도와 높은 압력 덕분에 태양의 핵 에서는 매 초마다 4백만 톤의 물질이 에너지로 바뀌는 핵융합 반응이 일어난다.

그런 다음 핵융합이 탄생한 태양 에너지는 여러 층을 통과해 바깥으로 나온다. 따라서 바깥으로 갈수록 온도는 떨어지는데, 태양의 표면온도는 고작 5천도 정도밖에 안 된다.


하지만 이게 다가 아니다. 평상시 눈에 보이는 둥글고 노란 태양이라면 여기가 태양의 끝이 맞다. 하지만 태양의 끝은 아직 끝나지 않았다.

우리가 흔히 생각하는 태양의 표면은 광구(photosphere)라고 한다. 그리고 광구 밖으로 태양의 대기라 할 수 있는 채층(chromosphere)과 코로나(corona)가 있다. 채층은 특별한 필터를 쓰거나 달이 태양을 완전히 가리는 개기일식이 일어날 때 보인다. 그리고 코로나는 개기일식일 때만 보인다. 
태양의 끝은 없는 셈이다.

지금까지 태양의 구조를 일일히 설명한 이유는 바로 코로나 때문이다. 왜 코로나가 관심을 끄는 것일까?

사실 코로나 때문에 태양의 경계는 어디까지이다, 라고 얘기하기가 어렵다. 코로나는 태양 표면인 광구로부터 1천300만 킬로미터 정도 퍼져 있다. 
하지만 태양 자기장의 영향으로 크기와 모양이 계속 변하여 어디까지가 코로나다 하고 말하기 어렵다. 
크게 확장할 때 코로나의 범위는 태양계의 바깥 부위인 천왕성까지 닿을 정도다. 코로나는 우리 눈에 보이는 태양보다 훨씬 먼 곳까지 영향을 미치는 셈이다.
하지만 코로나에 대한 최대 관심거리는 온도이다. 태양 표면은 고작 5천도 밖에 안 되는데, 코로나는 무려 2백만 도나 된다. 
전구처럼…

보이니치 문서를 해독하는 인공지능

알버타 대학의 AI (인공 지능 연구소) 전문가 인 그렉 콘드랙 (Greg Kondrak)은 15세기에 읽을 수없는 코드로 작성된 보이니치 문서의 수수께끼를 풀기위한 단서를 발견했다고 말합니다.

보이니치 문서는 익명의 알파벳과 이해하기 어려운 언어로 익명의 저자가 쓴, 알려지지 않은 내용의 고대 책입니다.

그것이 쓰여진 시기는 알려지지 않았지만, 방사성 탄소 연대 측정법에 따르면, 그것이 쓰여진 양피지는 1404년~1438년 사이에서 제조되었습니다.

이 책의 이름은 이 책의 소유자 중 한 사람이었던, 미국인 서적상인 윌프리드 M. 보이니치(Wilfrid M. Voynich)의 이름에서 유래합니다. 현재 예일 대학의 희귀 서적과 원고로 도서관에 MS 408 항목으로 등록되어 있습니다.

이 고대 원고는 미국과 영국의 전문가를 비롯한 수많은 전문, 아마추어 암호 학자들에 의해 강렬한 연구의 대상이었습니다.


지금까지 아무도 원고에 쓰여진 한 단어를 해독 할 수 없었습니다. 이 실패의 연속은 원고를 역사적인 암호문의 성배로 바꾸었지만, 동시에 책이 정교한 속임수 일 뿐이며 아무런 의미없는 무작위적인 일련의 상징 일 따름이라는 가설을 불러 일으켰습니다.
그러나 콘드랙은 97%의 확률로 언어를 정확하게 식별 할 수있는 인공 지능 프로그램의 도움을 받아 원고를 분석 한 후 히브리어와 유사한 언어라며 CTV News에 보고했습니다. 이전의 연구에 따르면 이 원고는 아랍어로 쓰여졌다고 알려져 있었습니다.
이 책의 ​​첫 번째 문장의 대략적인 번역은 "목사, 집안 사람, 나와 나의 사람들에게 권한다." 입니다.


연구팀은 연구 결과를 검증하기 위해 고대 히브리어 학자들을 찾다가 쉽지 않아, Google 번역을 사용하기로 결정했습니다.
콘드랙 박사는 "문법적인 문장이며, 해석 할 수 있다"고 말했습니다. 콘드랙 박사는 "목사, 집안 사람, 나와 나의 사람들에게 권한다는 이상한 문장의 일종이지만 분명히 의미가 있는 문장이다 "고 …

위대한 수학의 미스테리 1편

인간은 오래전부터 자연을 관찰해왔고, 여러가지 패턴들을 찾아내었다.


밤하늘에 떠있는 별들을 바라보며 별자리를 찾아내었고,


밤과 낮, 그리고 계절이 바뀌는것을 보면서


이러한 패턴을 “시간” 이라고 불렀다.


사람의 몸, 호랑이의 줄무늬와 같은 자연의 대칭적인 패턴들을 보고 익히면서


인간은 이것들을 예술로만들고 더 나아가서는 도시를 건설하는데 이용하게 된다.


이러한 패턴이 우리에게 의미하는것은 무엇일까.
왜 고동의 껍질과, 단면을 잘라낸 양배추에서 보이는 나선형의 모양이


머나먼 우주의 은하에서도 보이는것일까? 이것은 그저 우연에 불과한것일까?


과학자들은 이 세상의 패턴들을 연구하고 이해하려할때 그들은 강력한 도구인 “수학” 을 이용한다.

관찰한것을 숫자화하고 그 숫자를 자연의 리듬과 규칙의 원인을 찾기 위해
수학적 테크닉을 이용하여 탐구한다.


이러한 노력은 행성의 공전궤도에 관한 비밀과 우리들의 휴대전화를 연결하는 전자파.


심지어 물질의 가장 기본적인 구성요소를 발견하게 해주었다.


그러나 이러한 발견은 보다 근본적인 질문을 던지게 한다.

왜 수학이 이토록 잘 맞아떨어지는 것일까?
우리가 살고있는 세상이 수학을 바탕으로 이루어져 있기 때문인것일까?


아니면 수학은 단지 인간의 뇌가 발명한 결과물인 것인가?


레오나르도 피보나치는 12~13세기에 활동했던 이탈리아의 수학자로 우리에게는 피보나치 수열로 유명한 사람이다.


피보나치 수열을 생성하는 기본 규칙은 처음 두 항은 1이고(그림에서는 0부터 시작함), 세 번째 항부터는 바로 앞의 두 합의 합이 된다는 것이다.

그래서 세 번째 항은 첫 번째 항 1과 두 번째 항 1을 더한 값인 2가 된다. 그리고 네 번째 항은 두 번째 항 1과 세 번째 한 2를 더한 값인 3이 된다.


피보나치 수열은 우리 일상생활에서 많이 볼수 있는데 데이지 꽃의 꽃잎이 피보나치 숫자의 형태로 나타난다.


솔방울의 밑바닥을 보면 나선형의 선이 시계 방향으로 피보나치 수 13 만큼, 시계 반대 방향으로 13 바로 이전의 피보나치 수 8 만큼 그려지는것을…

신의 눈이라 불리는 프로호드나 동굴

불가리아 Karlukovo의 마을 근처에 위치하고 있는 동굴로 거대한 자연홀 두 개가 사람의 눈을 연상시킨다하여 신의 눈이라 불립니다. 이 지역은 수천 년 동안 용해성 암석이 물에 의한 화학 풍화 작용을 받으며 독특한 경관을 만들어냈습니다.



이 동굴을 방문하는 가장 매력적인 시간은 하늘이 맑고 달이 가득한 밤입니다. 조금 인내심과 운이 있으면 동굴 천장의 두 구멍을 통해 달을 볼 수 있다고 하네요.


침식을 통해 형성된 이 '신의 눈'은 동굴 안으로 빛을 들여 보냅니다. 오늘날 동굴은 인기있는 관광지이지만 전문가들은 동굴 안에 선사 시대 거주지의 흔적을 발견했으며 이는 신석기 시대 와 석회암 시대에 인간이 동굴에 살았다고 증명합니다.