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화성은 왜 사막행성이 되었을까?



태양계는 정말 특이하다. 평범한 것 같지만 사실은 우리은하에서 상위10퍼센트에 해당하는 질량을 가진  태양부터 마치 약속이나 한 것처럼 소행성대를 기준으로 안쪽에는 암석행성, 바깥쪽에는 가스행성이 4개씩 존재하는가 하면 대부분의 행성이 태양의 적도면을 따라 공전하는 등, 태양계는 우연치고는 너무 정교하고 아름다운 형태를 가지고 있다.



 또한 태양계에는 소위 골디락스존이라 불리우는 영역의 가운데에 위치하여 생명이 번성하는 지구가 있는 반면 골디락스존의 양 가장자리에 위치한 금성과 화성은 생명이 살 수 없는 극단적인 환경을 지니고 있다. 1편에서 우리는 오늘날 금성이 왜 불지옥행성이 되었는지 살펴보았다. 가장 큰 요인은 태양과 가깝기 때문이었고, 여기에 화룡점정으로 '온실효과 폭주'가 발생하여 금성을 수성보다도 더 뜨겁게 만든 것이다. 그렇다면 화성은? 화성에선 어떤 일이 벌어졌길래 오늘날과 같은 차가운 사막행성이 되었을까?



 화성은 금성과 더불어 20세기 천문학자들을 매료시킨 행성 중 하나이다. 금성이 겉으로 보이는 아름다움을 선사하였다면, 화성은 지구와 닮은 점을 발견할 수 있었다는 점에서 그들을 흥분시켰을 것이다.



 화성의 극관 극지방에 존재하는 얼음덩어리인(대부분이 드라이아이스지만) 극관, 군데군데 피어오르는 구름, 기울어진 자전축으로 인해 확인할 수 있는 4계절의 징후 등등.. 푸르른 초목을 확인할 수 없다는 점을 빼면 지구와 쏙 빼닮은 행성이다.


 망원경으로 관측된 화성의 구름 

 일부 천문학자들은 화성의 극관을 보고 여름에는 이들이 녹아 작지만 호수를 만들어 초목이 성장할 것이라고 상상하기도 하였다. 이러한 특징 때문에 화성은 20세기 공상과학소설에서 자주 등장하는 행성이 되었다. 화성 표면에 보이는 물줄기를 보고 지적생명체가 파놓은 운하라고 주장하는 공상소설도 있었으며, 21세기에 들어서는 화성에 존재하는 외계인이 지구를 침공하는 영화 등을 선보이기도 하였다. 이렇듯, 천문학자를 비롯한 대중들은 화성에 상당한 관심을 갖고 있었다.


 영화 우주전쟁(2005) 중 한 장면 

 천문학자들은 탐사선을 보내어 화성을 낱낱히 파헤치기에 이른다. 그 결과 화성 지하에는 상당한 양의 물이 얼음 형태로 묻혀있을 가능성이 크다는 것을 알게 되었으며, 군데군데 보이는 물줄기는 과거의 화성은 한때 지구와 유사한 환경이었음을 강하게 뒷받침하는듯 했다. 그렇다면 자연스레 질문이 떠오른다. 왜 오늘날 화성은 물한방울 보이지 않는 황량한 사막행성이 되었을까?

  영화 마션(2015) 중 한 장면 

 이에 대해선 여러 의견이 존재한다. 그중에서도 상당 부분 지지를 얻는 이론은 'runaway icehouse effect'라 불리는 현상이다. 이 용어를 굳이 한국말로 번역하자면 '빙실효과 폭주'쯤 될 것이다(<->온실효과 폭주). 도대체 어떤 현상이길래 화성을 오늘날과 같이 만들었을까? 화성의 빙실효과 폭주를 설명하기 위해선 화성에 물이 어떻게 생겨났는지 알아봐야 한다. 천문학자들이 지구에서의 물의 기원에 대해 으레 설명하듯, 화성도 비슷할 것이라고 생각했다. 곧, 다량의 수분을 머금은 혜성의 지속적 충돌이나 수증기, 이산화탄소, 이산화황 등을 머금은 화산폭발과 같은 현상으로 화성에 물이 공급되었다는 식이다. 
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<-> 화산폭발, 혜성충돌 등으로 화성에 지속적으로 물이 공급된다. 이렇게 수백만년, 수천만년동안 계속된 공급은 오늘날 화성표면의 1/3 이상을 채우고도 남을 어마어마한 양의 물을 만들어냈을 것이다. (1/3이라는 수치는 수 년간의 화성탐사로 파악한 고대 화성의 해안선 분포로부터 얻어낸 것이다.) 
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<-> 초기 화성의 컨셉아트 그러나 화성은 태양으로부터 약 1.5AU만큼 떨어져있다. 즉 태양-지구 거리보다 1.5배 더 멀다는 뜻이다. 그래서 화성은 지구가 받는 태양에너지의 50%도 못받게 된다. 이때문에 화성은 빠르게 식어갔는데, 이렇게 해서 발생한 액체상태의 물은 생명의 보고라 불리우는 수식어에 걸맞지 않는 재앙을 화성에게 선사하기 시작한다. 
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<-> 물은 강력한 자외선에 의해 분해되기도 하지만 지상에 있는 온실가스를 냠냠하여 지표로 내려앉기도 했다. 고대 화성에 존재했던 온실가스로는 이산화탄소, 이산화황 등이 제기되고 있는데, 액체상태의 물이 생겨나면서 이들 온실가스가 물에 녹기 시작한 것이다. 안그래도 지구의 1/2도 안되는 태양에너지로 먹고살아야 했던 화성은 온실가스가 없어지자 이 에너지마저 제대로 보존할 수 없게 되었다. 화성은 빠르게 얼어붙기 시작했다. 
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<-> 온실가스의 부재로 화성의 온도는 떨어지고, 표면에 존재하던 물은 얼어붙어 알베도(반사율)를 높여 화성으로 공급되는 태양에너지를 반사시켜버렸다. 태양에너지를 반사시키면 화성의 온도는 더욱 떨어지게 되고, 이는 더 많은 물을 얼어붙게 한다. 물이 더 얼게 되면 알베도는 더욱 높아지게 되고 더 많은 태양에너지를 반사시켜 화성의 온도를 더 낮춘다. 
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<->화성의 자기장, 대부분은 소실되었고 지표의 철 등에 의해 여자된 국부적인 자기장이 존재할 뿐이다. 엎친데 덮친격으로 화성의 크기때문에 자기장은 빠르게 소실되었다. 자기장이 소실되면서 대기를 보호할만한 방패막이 약해졌으며 이 약해진 틈 사이로 태양풍을 비롯한 강한 하전입자(전하를 띤 큰 에너지를 가진 입자)가 비집고 들어가 대기 상층부를 박살내기 시작한다. 이러한 태양풍의 공격은 금성의 경우와 아주 유사하다. 금성에서는 높은 열 때문에 증발한 수증기가 하전입자를 맞고 수소와 산소로 분리된 후 우주로 탈출해버렸는데, 이는 화성도 마찬가지였다. 
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<-> 이 과정이 무현반복되면서 화성은 얼어붙어버렸고, 그나마 존재하던 물은 태양으로부터 날아오는 강력한 하전입자에 의해 분해되어 우주로 도망가버렸다. 이렇게 온실가스를 머금은 물은 얼어붙어 긴 세월이 지나 화성 지각 아래로 숨어버렸고, 물이 분해되고 남은 산소는 지상에 존재하던 철과 결합해 산화철을 만들어냈다. 산화철은 화성을 오늘날과 같이 붉게 만들었으며, 얼어붙은 물은 화성 지표 아래에 영구동토층을 만들어내게 된다. 
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<->화성에 남아있던 물은 지표 아래로 들어가 영구동토층이 되었다. 이러한 과정이 바로 빙실효과 폭주라 불리우는 현상이다. 위의 일련의 현상을 요약하자면, 혜성충돌과 화산폭발로 화성 지표면에 물이 서서히 공급되기 시작 -> 화성이 점차 식어감에 따라 수증기 형태로 존재하던 물은 액체상태로 변하여 지상으로 내려옴 -> 물이 이산화탄소 등 온실가스를 흡수 -> 태양으로부터 받는 열에너지 급감으로 온도 하락 -> 물이 얼어붙으면서 알베도 증가 -> 얼음이 태양으로부터 받는 열에너지를 반사하여 온도 하락 -> 물이 더 많이 얼어붙음 -> 더 많은 태양에너지가 반사.... -> ...... 정도가 될 것이다. 그렇다면 빙실효과 폭주는 극복할 수 없는 현상이었을까? 
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<-> 지구의 역사에서도 빙실효과 폭주가 일어났던 시기를 찾아볼 수 있다. 지금으로부터 약 8억년 전, 지구는 두께 수km의 얼음으로 뒤덮힌 얼음지옥의 시기를 겪었다. 이 상태는 수백만년정도 이어졌다고 학자들은 추정하고 있다. 지구의 빙실효과 폭주에 대해선 여러가지 학설이 존재하나, 가장 그럴듯하다고 여겨지는 이론은 지각변동으로 인한 온실효과 소실이다. 
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<-> 초대륙 로디니아 모식도 당시에는 로디니아(rodinia)라는, 소위 초대륙이 존재했었다. 이 초대륙은 수천만년동안 유지되다가 약 8억~5.5억년전 사이의 시기에 갈리지게 되는데, 이렇게 갈라지면서 엄청난 지각변동이 있었다고 한다. 이 지각변동의 여파로 칼슘과 이산화탄소가 결합하여 탄산칼슘을 만들어내는 반응이 폭주했고, 이 과정에서 다량의 이산화탄소가 흡수되어(1500ppm -> 500ppm으로 급감) 빙실효과 폭주가 발생했다고 한다. 지구에서의 빙실효과도 화성의 것과 비슷한 방식으로 일어났다. 온실가스가 줄어들어 온도가 급격하게 낮아졌고, 극지방부터 얼어붙기 시작했다. 이렇게 얼어붙은 부분은 알베도를 높여 지구의 온도를 더욱 낮추었고, 그에따라 더많은 부분이 얼어붙었다. 이 과정이 무현반복 되면서 지구는 커다란 얼음공이 되어버렸다. 
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<-> 그렇다면 두 행성은 어떤 차이가 있었길래 하나는 그것을 극복하여 생명이 번성하게 되고, 하나는 그것을 극복하지 못하여 지옥이 되었을까? 대표적으로 태양과의 거리, 자기장의 유무 등 요인을 꼽을 수 있겠지만 과학자들은 지구의 판구조론을 먼저 꼽는다. 판구조론은 지각이 여러개의 '판'으로 구성되어 있다는 내용을 다루는데, 지구가 얼음지옥을 극복할 수 있었던 이유중 하나는 바로 이 판의 이동으로 인한 지속적 마찰열을 낼 수 있었다는 점이 있다. 
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<-> 또한 판구조론은 또다른 중요한 상호작용을 낳는다. 판이 맨틀 속으로 들어가거나 맨틀의 구성물질이 지표로 나오면서 지각과 맨틀은 서로 상호작용을 하게 되는데, 이러한 상호작용 속에서 '탄소 순환'이 발생하게 된다. 즉 공기중의 이산화탄소가 지표나 바다에 흡수되고, 흡수된 이산화탄소가 판을 따라 맨틀 아래로 흡수되거나, 흡수되었던 이산화탄소가 화산을 통해 밖으로 나오면서 끊임없이 순환하는 것이다. 그렇게 되면 대기중 이산화탄소 양은 꾸준히 유지가 되어 빙실효과 폭주와 같은 사태를 미연에 방지하게 된다. 판구조론이 낳은 탄소순환이 빙실효과로 얼어붙은 지구를 다시 푸른 행성으로 만들 수 있었던 중요한 원동력 중 하나였다는 것이다. 즉, 지표가 얼어붙어 탄소가 맨틀로 흡수되는 길은 막혔는데, 화산으로부터 공급되는 이산화탄소는 꾸준했기 때문에 지구의 온실가스 농도는 점차 상승하게 되었다. 결국 충분히 높아진 온도로 얼음은 서서히 녹기 시작했고 마침내 얼음지옥의 시기를 벗어나게 되었다. 
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<-> 화성을 보면 지구에 비해 화산의 개수가 현저하게 적은 것을 확인할 수 있다. 물론, 이와 같이 목성의 조석력에 의해 쥐어짜지는 경우에는 지각이 판구조론을 따르지 않아도 화산활동이 활발할 수 있다. 허나 그런 특이한 조건이 없는 화성을 감안했을때 화성은 지구와는 다르게 지각이 여러개의 판으로 구성되어있지 않았다는 점을 알 수 있다. 즉, 판구조론에 의해 발생되는 탄소순환 역시 거의 없었을 것이며 이는 화성이 빙실효과 폭주를 극복하지 못한 결정적인 원인으로 볼 수 있다. 결국, 화성의 모든 물은 증발해서 사라지거나 지표 밑으로 기어들어가 동토가 되어 황량한 사막만 덩그러니 남게 되었다.
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2만년 전 초고대문명 '에덴동산', 안데스 고원에 있었다

◆ 문명의 미스터리를 합리적으로 설명할 수는 없는가?
현대 과학기술로도 어려운 고도의 석재 가공술로 다듬어진 티와나쿠의 푸마푼쿠 유적, 남태평양의 절해고도 이스터섬에 1만 년 전 세워진 현무암 모아이 석상, 조선 초 <혼일강리역대국도지도混一疆理歷代國都之圖>에 그려진 1만 년 전 아프리카의 초거대 호수. 모두 상식적으로는 이해하기 어려운 불가사의다. 이런 미스터리들은 흔히 외계인 개입설이나 근거가 부족한 추측들로 모호하게 얼버무려지곤 한다.

인류 문명의 미스터리를 합리적으로 설명할 수는 없을까? 《아담의 문명을 찾아서》의 저자 맹성렬 교수는 전기전자공학을 전공했으며 2006년 세종대왕 특허기술상까지 수상한 중견 과학자다. 20년 전 이집트를 방문한 저자는 카이로박물관에서 단단한 돌을 정교하게 다듬고 속을 깎아내 만든 돌항아리를 보고 ‘기원전 3000년경에 경도가 높은 편암, 섬록암 같은 암석을 어떻게 이렇게 균일한 두께로 파낼 수 있었을까’ 하는 의문에 사로잡혔다.

이후 이러한 미스터리를 풀기 위해 신화학, 언어학, 고고학, 기후학, 지질학, 유전학 지식들을 섭렵하면서 4대 문명 이전 고대 고도문명의 실체를 쫓기 시작했다. 이미 20년 전 영국 논픽션 작가 그레이엄 핸콕Graham Hancock은 고대 유적들과 신화들을 바탕으로 초고대문명의 실체를 추적하는 내용의 세계적인 베스트셀러 《신의 지문Fingerprints Of the Gods》을 발표한 바 있다.

저자는 이 책의 내용이 너무 추상적이며 학술적인 기반이 약하다고 판단하여 좀 더 확실한 근거들을 제시한다. 그리고 결론 부분에서 차별화를 시도한다. 핸콕은 오래 전에 존재했던 초고대문명이 남극 대륙의 얼음 밑으로 묻혀버렸다고 결론지었는데, 이 결론에 의구심이 든 저자는 직접 초고대문명의 성도聖都이자 신들의 아지트인 에덴을 추적했고 20년 동안의 노력의 결과로 이 책이 탄생했다.



◆ 4대 고대문명들의 모체문명을 찾아서

저자가 초고대문명에 대한 관심을 갖게 된 것은 고대 이집트문명과…

고대의 석재 가공기술의 미스터리

오늘날 현대문명에서 석재가공에 사용되는 도구인 드릴, 절단기, 연마기, 레이저 등과 비교해도 절대 뒤지지 않는 오히려 뛰어넘는 놀라운 가공기술을 보여주는 고대의 석재가공술을 알아보자.
특히 대부분 모스 경도가 7이상인 현무암, 화강암, 규암 등 단단한 재질의 돌이 주종을 이루는 고대 석재 유물들은 오늘날의 기술로도 구현할 수 있을지는 상당히 의문이다.
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2) 화강암 석관



피라미드 내부에서 발견된 석관들인데(미라가 발견되지 않은 것들도 많음) 재질은 위 피라미드 상층부의 재질과 동일하다. 이것도 겉 표면의 마감도나 모서리 등이 매우 정교하게 가공 되었는데 내벽은 모두 정확한 직각을 이룬다.
3) 타공 기술

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그런데 구멍을 자세히 보면 흥미로운 것이 보이는데 구멍의 내벽에 오늘날 드릴 가공작업에서 발견되는 나선형 그루브가 존재한다. 보통 드릴을 이용해서 구멍을 뚫을 때 중심부의 심이 생성되는데 이걸 드릴코어 (Drill Core)라 하고 드릴코어의 외벽과 구멍의 내벽에 드릴날이 회전하며 생기는 흔적인 나선형의 그루브가 있는데 이 유물의 구멍들을 보면 나선형 그루브가 발견된다. 

더 놀라운 것은 비단 원 형태의 구멍만 있는 것이 아니라 이런 다각형 구조의 구멍도 발견되고 있다. 마찬가지로 내벽 모두 그루브의 흔적이 있다.



4) 드릴코어


타공 시 드릴을 사용했다 것의 증거가 될 …

불로불사의 존재, 랍스터

생명체의 수명은 '텔로미어'가 결정한다. 텔로미어는 염색체 가닥의 양쪽 끝에 붙어 있는 꼬리로서 세포가 분열할 때마다 길이가 점점 짧아지고, 끝내 텔로미어가 다 짧아져 사라지면 생명체는 죽게된다.

 텔로미어와 관련해 가장 유명한 생명체는 '랍스터(바다가재)'이다. 랍스터는 '텔로미어'를 '복구'하는 능력을 가지고 있다. 바닷가재의 세포에 있는 '텔로머라아제'라는 효소가 '텔로미어'를 짧아지지 않게 만든다. 그래서 랍스터는 생물학적 영생을 갖고 있는 생명체이며 절대 '자연사'하지 않는다.

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.

이쯤에서 드는 한가지 의문점이 있다. 왜 기네스북에 등재된 가장 오래 산 랍스터는 200살 밖에(?)되지 않는 것일까? 랍스터가 자연사하지 않는 생명체라면 그 이상의 세월을 산 랍스터도 발견되어야만 한다.

그 이유는 랍스터가 '자연사' 하진 않지만 '사고사'를 많이 당하기 때문이다. 랍스터는 먹이사슬에서 낮은 쪽에 위치하고 있어 다른 바다생물에게 많이 잡아 먹히는 생물이다. 

랍스터는 먹이사슬에서 낮은 쪽에 위치하고 있어 다른 바다생물에게 많이 잡아 먹히는 생물이기도 하지만 랍스터가 가장 많이 당하는 '사고사'의 원인은 '껍질'이다. '랍스터와 같은 갑각류 생물들은 껍질을 갈아입는 '탈피'를 한다.

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…

블랙홀과 홀로그램 다중우주론

가끔씩 우리들은 '나'의 정체성에 대해 묻곤 한다. '나'라는 것은 그저 분자들 끼리의 결합일 뿐인데 어떻게 정체성을 가질까? 혹시 우리 인류는 인류 위의 전지전능한 무언가가 만든 프로그램 속에서 돌아다니는 전기적인 신호이지 않을까?

 이번에 소개할 우주론이 바로 이 물음에 대한 답을 어느정도 제시해 줄 수 있는 이론이야. 바로 홀로그램우주론이지. 사실 위의 질문은 수천년 전, 유명한 철학자 플라톤에서 부터 시작하는데, 그는 우리가 지각하는 것이 실체의 극히 일부이며, 진짜 실체는 우리가 인지할 수 있는 한계를 넘어선 곳에 훨씬 다양한 형태로 존재한다고 결론을 내렸다.



 실제로 우리 눈에 보이는 것은 실체가 3차원 공간에 투영된 영상일지도 모른다. 영화에 나오는 홀로그램처럼 2차원에 놓인 정보가 3차원에 투영되어 입체적으로 보이는것처럼 말이다. 사실 홀로그램 우주론은 단순히 상상만으로 탄생한 개념이 아니다. 그 생각의 출발점은 홀로그램과는 전혀 상관없을 것처럼 보이는 천체에서부터 시작한다. 아인슈타인의 일반상대성이론이 발표된 당시, 그 이론을 이해한 사람은 손에 꼽을정도로 적었다. 그중 한명이 바로 칼 슈바르츠실트라는 과학자였다.


 칼 슈바르츠실트
 그는 일반상대성이론이 발표된 후 몇 개월도 안돼서 그 이론을 꿰찼고, 아인슈타인조차도 근사적으로밖에 구할 수 없었던 아인슈타인 방정식의 해를 최초로 구하는 데 성공한다. 이 해를 슈바르츠실트 해라고 부른다. 슈바르츠실트의 해를 간단히 설명하자면, 우리가 익히 들었을 법한 우주의 시공간에 관한 내용인데, 우주공간에 질량을 지닌 물체를 가져다 놓으면, 그 물체는 그 물체 주변의 공간을 왜곡시킨다.


 헌데 슈바르츠실트 해는 이런 기본적인 시공간의 성질 외에도, 특이한 성질이 하나 더 있었는데, 만약 이 천체의 질량이 아주 작은 영역에 밀집되어있다면 그곳에 구멍이 형성된다는 점이다.


 따라서 주변 공간이 극단적으로 휘게 된다. 무엇이건…

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…

궤도 방정식

태양계를 보면 너무도 묘하다. 방정식에 의해 모든 행성의 태양과의 거리가 거리가 꼭 맞아 떨어진다거나, 프로그램된 것 마냥 궤적을 그리고 있다. 다음에서 잘 알려진 궤도 방정식을 살펴보자. 케플러 법칙 케플러는 스승인 브라헤가 평생 동안 관측한 자료를 분석하여 행성의 운동법칙을 발표했다. 제 1법칙 : 타원의 법칙(the law of ellipses)
"각 행성의 궤도는 태양을 한 초점으로 하는 타원이다." 케플러는 관측 자료를 바탕으로 많은 궤도 형태 모형을 시도하였다. 그 결과 1609년에 행성의 궤도면은 태양을 지나가고, 그 형태는 타원임을 알아냈다.
제 2법칙 : 면적의 법칙(the law of area)
"행성과 태양을 잇는 직선은 같은 시간 동안 같은 넓이를 휩쓸며 지나간다." 케플러는 행성의 공전속도를 조사하여 행성의 궤도가 태양에 가까울수록 행성의 공전속도가 빨라짐을 알아냈다.
제 3법칙 : 조화의 법칙(the harmonic law)
"행성의 항성 주기의 제곱은 궤도 긴반지름의 세제곱에 비례한다." 케플러는 행성의 운동의 조화성을 꾸준히 연구한 결과 1619년에 제 3법칙을 알아냈다. 주기를 p라 하고 궤도 긴반지름을 a라 하면,
으로 나타낼 수 있다. 처음에 a를 평균 반지름이라 생각했으나 긴반지름으로 판명 되었다. 이 법칙을 통해 행성에서 태양까지의 거리를 구할 수 있다.

사람이 칼로 날아오는 총알을 베는것이 가능할까?

사람이 칼로 날아오는 총알을 베는것이 가능할까? 가능하단다.



이 남자는 "이사오 마치"로 일본 총리의 개인 보디가드를 맡고 있는 사무라이다.
시속 700km로 날아오는 테니스 공을 베는 것으로 기네스 북에 올라있다.
하지만, 전 세계가 놀란 것은 그것 때문이 아니다.

350km/h 로 날라오는 BB탄을 두동강 낼 수 있는 유일한 자.

디스커버리 채널의 "미스버스터"란 쇼에서도 이사람 특집을 다룬적이 있다.
전문가의 소견은 다음과 같다.

이 남자는 눈으로 보고 언제 칼을 휘두르는게 아니고 직감과 무의식적인 계산을 사용해 칼을 휘두른다!


여러 차례 시도하지 않아도 수차례 재현 가능하다는 것은 그의 재능이 이미 검증 되었다고 생각된다. 인간의 직관적 물리행동은 그 한계가 없을지도 모르겠다.

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…

고대 화성에 큰 바다 존재…물 순환도 지구와 비슷

'히파니스 계곡' 하구에 강-바다 만날 때 생기는 삼각주 존재 

화성 히파니스 계곡 [출처: NASA/JPL-Caltech]

(서울=연합뉴스) 엄남석 기자 = 고대 화성에 물이 흘렀다는 것은 이미 기정사실로 받아들여지고 있다. 하지만 단순히 물이 있었다는 것을 넘어 거대한 바다가 존재했고 물의 순환도 지구와 비슷했다는 연구결과가 나와 주목받고 있다. 

런던자연사박물관의 행성 과학자 조엘 데이비스 박사는 고대 하천으로 추정되는 '히파니스 계곡(HypanisValles)' 하구 유역의 침전물 형태를 분석한 결과, 상당한 양의 물이 거대한 물을 만나면서 형성된 것으로 보인다고 과학저널 '지구·행성과학 회보(EarthandPlanetaryScienceLetter