출판사 서평
낭만과 파괴의 두 얼굴, 소행성과 혜성
생텍쥐페리의 소설 《어린왕자》에는 B612라는 소행성이 나온다. 어린왕자의 집이자 그가 사랑하는 장미가 사는 곳이다. 작지만 어쩐지 아늑할 것 같은 소행성 B612는 한번쯤 가보고 싶은 꽤나 낭만적인 곳이다. 반면 소행성과 혜성은 무시무시한 ‘파괴자의 얼굴’을 보여주기도 한다. 소행성과 혜성의 지구충돌을 소재로 한 유명한 두 영화 와 은 이 작은 천체들의 위협과 어마어마한 파괴력을 실감나게 보여준다.
예술작품 속에서만 그럴까? 현실에서도 마찬가지다. 하늘에서 떨어지는 별똥별을 보고 소원을...
낭만과 파괴의 두 얼굴, 소행성과 혜성
생텍쥐페리의 소설 《어린왕자》에는 B612라는 소행성이 나온다. 어린왕자의 집이자 그가 사랑하는 장미가 사는 곳이다. 작지만 어쩐지 아늑할 것 같은 소행성 B612는 한번쯤 가보고 싶은 꽤나 낭만적인 곳이다. 반면 소행성과 혜성은 무시무시한 ‘파괴자의 얼굴’을 보여주기도 한다. 소행성과 혜성의 지구충돌을 소재로 한 유명한 두 영화 와 은 이 작은 천체들의 위협과 어마어마한 파괴력을 실감나게 보여준다.
예술작품 속에서만 그럴까? 현실에서도 마찬가지다. 하늘에서 떨어지는 별똥별을 보고 소원을 빌고 그들이 보여주는 ‘불꽃놀이’에 감탄하기도 하지만, 6,500만 년 전에는 10킬로미터급 충돌체(소행성이나 혜성)가 지구를 덮쳐 공룡을 멸종시켰다고 한다. 아니, 그렇게 멀리 갈 필요도 없이 1909년에는 러시아 퉁구스카 지역에 30미터급 충돌체가 떨어져 그 지역 2200제곱킬로미터의 숲을 초토화시켰고, 아주 최근 2013년에는 러시아 첼랴빈스크 상공에 작은 소행성이 충돌하면서 첼랴빈스크 지역 주민 1,500명이 부상을 입었다.
그리고 지금 이 순간에도 지구는 우주에서 날아온 ‘여행자’들과 끊임없이 부딪친다. 매일 적어도 100톤의 행성간물질이 지구로 비오듯 떨어지고 있다. 단지 그들이 너무 작아서 우리가 알지 못하는 사이 대기권에서 타 없어질 뿐이다. 하지만 언제나 작은 것들만 날아온다는 보장은 없다.
100년 전 퉁구스카에 큰 피해를 입힌 충돌체의 크기가 지름 30미터였는데, 30미터급 충돌체는 지구 주변에 130만 개가 있을 것으로 예상하며, 평균 200년에 한 번 지구와 충돌할 것으로 예측한다. 그렇기 때문에 지구 주변의 위협이 될 만한 작은 천체들을 미리 발견하고 계속 추적해 만일의 경우에 대비하는 연구조사활동이 꼭 필요하다. 《우주의 여행자》 저자인 도널드 여맨스 박사는 말한다.
“그들이 우리를 찾기 전에 우리가 먼저 그들을 찾아야 한다!”
우주를 여행하다 지구에 들르는 손님들
태양열로 얼음이 기화되면서 표면의 물질을 내뿜으면 혜성, 그렇지 않으면 소행성이라고 한다. 그런데 이 부분 말고는 큰 차이를 발견할 수 없고, 예외도 속속 발견되고 있어서 이제 분류방식을 새로 고민해야 할 만큼 둘 사이에는 차이가 별로 없다고 한다.
소행성과 혜성은 태양계의 또다른 구성원이다. 화성과 목성 사이 소행성대에서 60만 개가 넘는 소행성대 소행성들을 발견했고, 저 멀리 카이퍼 벨트나 더 먼 오르트구름에서 장주기혜성들이 날아온다. 소행성과 혜성은 고유의 자기 궤도를 가지고 있지만, 워낙 가벼운 탓에 주변의 영향으로 궤도가 쉽게 바뀐다. 그래서 어쩌다가 지구 주변으로까지 오게 되면 ‘근지구천체(Near Earth Objects, NEO)’라고 불리며 언젠가 지구와 충돌할지도 모를 ‘위험한’ 천체가 된다. 지금까지 지구 주변에서 크고 작은 근지구천체가 1만 개 이상 발견됐다. 이들 가운데 지구 궤도에 750만 킬로미터 이내로 접근하고 충돌로 재난을 일으킬 정도로 큰 소행성이나 혜성은, 특히 ‘지구위협천체’라고 한다.
지금도 전세계 곳곳에서 근지구천체를 발견하고 추적하는 탐사관측활동이 계속 진행되고 있다. 매달 3,000개의 소행성과 10개의 근지구천체가 발견되고 있다.
《우주의 여행자》는 지구인들에게 이 ‘손님’들을 소개한다.
소행성과 혜성, 인류에 새로운 기회일까?
전세계에서 활발하게 진행되는 소행성과 혜성 연구는 과연 ‘충돌의 위협’때문만일까? 한 번의 충돌로도 인류문명 전체가 붕괴될 수 있다는 점에서 가장 큰 이유가 되기도 하지만, 사실 이 소천체(소행성과 혜성)들을 연구하는 이유는 여러 가지가 있다.
우선 이들은 태양계의 기원을 밝히는 단서다. 소행성과 혜성은 46억 년 전 태양계가 형성될 당시에 살아남은 ‘화석’ 같은 존재들이기 때문이다. 46억 년 전 여러 ‘미행성’들이 충돌하고 뭉쳐져 행성들이 됐을 때 태양과 충돌해 사라지지도 않고, 태양계 밖으로 쫓겨나지도 않고, 다른 행성의 재료도 되지 않고 살아남아 태양계 초기의 환경을 오롯이 담고 있는 이들을 조사하면 태양계 초기의 열적?화학적 환경을 알아낼 수 있다.
또한 소행성과 혜성을 통해 지구 생명체 탄생의 기원을 밝힐 수 있다. 흔히 받아들여지는 지구 생명체 탄생기원설은 소행성과 혜성이 생명의 구성요소인 물과 탄소기반 물질을 지구로 전해줬다는 설이다. 소행성의 파편인 운석을 분석해보면 살아 있는 세포를 이루는 단백질의 기본 구성요소인 아미노산 같은 유기화합물이 풍부하다는 사실을 알 수 있다.
그리고 소행성과 혜성은 자원의 보고이기도 하다. 지구에는 매우 희귀해 고가인 백금족(플래티늄, 팔라듐, 로듐, 이리듐, 오스뮴, 루테늄) 원소가 풍부한 소행성도 있고, 철 같은 광물도 풍부하며, 물이 많은 소행성에서는 그 물을 수소와 산소로 분리해 로켓연료로 사용할 수도 있다.
소행성은 또한 유인 우주탐사의 주춧돌이 될 수도 있다. 차세대 유인 우주탐사 대상인 화성으로 가기 위한 각종 시험을 근지구소행성에서 진행하는 것이다. 이곳에서 우주인들은 소행성에서 어떻게 이동할 것인지, 먼지환경은 어떤지, 정신적?육체적 건강을 어떻게 유지해야 하는지, 생명에 치명적인 우주선(cosmic ray)에 어떻게 대응해야 하는지 등을 시험할 것이다.
2015년 11월 26일 버락 오바마 미국 대통령은 민간 기업과 개인에게 소행성 자원 채굴 및 소유를 허용하는 내용의 새로운 우주법 ‘상업적 우주발사 경쟁력 법(CSLCA)에 서명했다고 한다. 이제 미국의 민간 기업과 개인이 우주의 소행성 자원을 채굴하고 소유할 수 있게 된 것이다. 공유의 대상이었던 우주에서 상업적 소유권을 주장할 법적 기반이 만들어졌다. 《우주의 여행자》에서 저자는 곧 우주가 상업화될지도 모른다고 했는데, 그 시기가 매우 빨라졌다.
NASA의 행성과학자가 전하는 소행성과 혜성의 모든 것!
《우주의 여행자》는 소행성과 혜성에 대한 역사적 사실부터 최신 연구결과까지 두루 다루고 있는 ‘소천체 정보의 결정판’이다. 19세기까지는 ‘우주에서 날아온 돌’이라는 개념이 일반적이지 않았고, 1990년대에도 근지구천체의 전체 규모에 대해 아는 게 전혀 없었다. 충돌
에 관한 지식이 기록으로 남기 시작한 것도 불과 얼마 되지 않는다. 저자가 이 책 머리말에서 최근까지 소행성과 혜성에 관한 자료를 모아봤자 팜플렛 정도밖에 안 될 거라고 말할 정도다. 이제는 소행성과 혜성, 근지구천체, 지구위협천체의 중요성을 인식하고 관심이 높아져 다양한 연구조사가 활발하게 이루어지고 있다. 《우주의 여행자》는 그 내용을 담고 있다.
소행성, 혜성, 유성체, 유성, 운석, 근지구천체, 지구위협천체가 무엇인지 알고 싶다면 이 책 1장을 읽으면 된다. 게다가 복잡한 소행성과 혜성의 이름이 어떻게 지어지는지도 알려준다. 2장에서는 태양계는 어떻게 형성됐는지, 어떻게 소행성과 혜성이 생겨나고 살아남았는지 설명한다. 3장에서는 ‘행성이주’ 개념으로 태양계 형성을 설명한 ‘니스모형’으로 태양계와 근지구천체의 형성 모습을 생생하게 소개한다. 생명을 주었으나 ‘대멸종사건’을 일으켜 공룡을 비롯해 많은 생물들을 멸종시킨 근지구천체의 모습은 4장에서 확인할 수 있다. 5장에서는 근지구천체를 찾아내고 추적하는 여러 탐사연구 활동들을 소개한다.
소행성과 혜성, 과연 어떻게 생겼고 어떤 운동을 할까? 알고 싶다면 6장을 보면 된다. 소행성이 그렇게나 ‘돈’이 된단 말인가? 확인하고 싶다면 7장을 읽으시길... 8장에서는 소행성 등 근지구천체 충돌의 무시무시함
‣ 공룡들은 어느날 갑자기 찾아온 근지구천체(소행성과 혜성)에 속수무책으로 당하며 멸종했다. 왜? 그들에게는 과학자가 없었으니까! 이 책은 근지구천체에 대한 거의 모든 이야기를 담고 있다. 충돌을 막기 위한 과학자들의 비책도 발견할 수 있고, 근지구천체를 위험한 대상이 아니라 돈으로 보는 사람들의 꿈같은 채굴계획도 찾아볼 수 있다. 이 책은 말하자면 근지구천체 Q&A 그 자체다. - 이명현 (과학저술가, 천문학자)

‣ 혹시 밤하늘에서 떨어지는 별똥별을 바라보며 생텍쥐페리의 소설 속 어린왕자의 고향이 궁금했던 적이 있는가? 46억 년 전 마치 거대한 불꽃놀이처럼 수많은 소행성이 충돌하며 지구와 태양계가 만들어질 때, 바로 그 현장에 있던 소행성 ‘화석’이 아직도 남아 있다면 어떨까? 불바다가 된 지구에 소행성들이 생명의 씨앗을 뿌리고 오늘날 인간으로까지 진화했다면 더욱 놀랍지 않은가? 그렇지만 소행성은 6500만 년 전 공룡처럼 한순간에 인류역사에 종말을 불러올지도 모른다. 자 이제, 소행성·혜성 분야의 세계적 권위자이자 2013년 《타임》 지가 ‘소행성 사냥꾼’으로 소개한 도널드 여맨스 박사와 함께 이 두 얼굴의 작은 ‘맹수’를 찾아 태양계 사파리 여행을 떠나보면 어떨지?
- 김유제 (한국 천문학 올림피아드 사무국장, 행성천문학 박사)

‣ 지구가 삐걱삐걱 태양 주위를 돌다 보면 어쩔 수 없이 소행성과 혜성이라는 장애물과 만난다. 나사의 근지구천체 프로그램을 운영하는 과학자 도널드 여맨스가 이 치명적인 골칫거리들을 알기 쉽게 소개한다. -《네이처》

‣ 우리가 마땅히 염려해야 할 근지구천체에 대한 놀라운 여행 가이드다.
- 마커스 초운(《뉴사이언티스트》)

‣ 천문학의 경이로움과 전지구적인 재난의 가능성에 대해 절묘하게 균형을 맞춰 서술했다. 근지구천체에 대한 최신 과학지식을 비교적 쉽게 설명한 책이다. -《퍼블리셔스 위클리》

‣ 이 책은 너무나 놀랍고도 시의적절한 책이다. 술술 넘어가는 건 물론이고 말이다! 소행성은 사실 경이로운 천체고, 언제고 우리가 거기서 살게 될 날도 멀지 않았다. 여맨스의 타의 추종을 불허하는 전문성과 스토리텔링 기술, 그리고 살짝 뒤틀린 유머감각은 맛깔스런 기쁨을 선사한다. 즐겨라! - 러스티 슈바이카르트(아폴로 9호 우주비행사)

‣ 소행성들은 우리 지구를 위협하는 악당이다. 저명한 과학자 도널드 여맨스는 길 잃고 배회하는 소행성을 예의주시하는 나사의 ‘맨인블랙’ 요원이다. 그는 우리가 이 천체들에 대해 아는 바가 무엇인지 명료하게 설명한다. 그리고 어떤 발견들이 우리를 도와 전지구적인 재난을 피하게 해줄지 알려준다. - 톰 존스(전 우주비행사)

‣ 소행성을 연구해야 하는 이유는 그것이 지구와 충돌할 위험이 있기 때문만이 아니다. 이 책은 소행성을 연구해야 할 여러 이유를 보여준다. - 마이클 F. 에이헌(메릴랜드대학교)

‣ 6500만 년 전, 10킬로미터급 소행성이 지구에 충돌해 모든 공룡을 죽였다. 이것이 잘 알려진 소행성 충돌설이다. 하지만 사람들이 잘 모르는 사실이 있다. 바로 이들은 매일같이 지구에 쏟아져 내린다는 점이다. 여맨스를 비롯해 여러 과학자들이 우리 행성 근처에 득시글거리는 커다란 소행성들을 추적한다. 이 책은 그 비하인드 스토리와 과학자들의 실제 작업 모습을 잘 보여준다. - Maclean’s Bookmarked blog

‣ 나는 이 책을 강력히 추천한다. 멋진 소행성의 다양한 측면을 골고루 다루고 있을 뿐 아니라 이해하기 쉽고 잘 읽히기 때문이다. 여맨스는 사람들이 근심걱정하는 주제를 다루지만, 우리가 쿨한 태도를 유지하면서 제대로 된 정보를 갖춰야 한다고 역설한다. - Astro Bob

‣ 여맨스는 소행성이 유도한 파국에 불편할 정도로 우리를 가까이 데려간다. 하지만 운 좋게도 그에게는 유머감각이 있고 합리적인 과학적 해법이 있다. - 새러 로스버드(Slate.com)

소행성과 혜성의 유일한 차이라면 혜성은 태양 근처에 있을 때 얼음과 먼지를 빠른 속도로 잃어버리면서 눈에 띄는 꼬리를 남기지만, 소행성은 그렇지 않다는 점이다. 일부 소행성과 태양계 외곽 천체들처럼 얼음으로 덮여 있더라도 얼음이 증발할 만큼 태양과 가까워지지 않는 천체들은 그냥 소행성으로 분류한다. 이들은 활동성이 없기 때문에 혜성이 아니다. -28쪽
소행성 이름이 너무나 많아서 대놓고 바보짓 할 수 있는 기회도 많다. 예를 들어 번호가 9007, 673, 449, 848, 1136인 소행성들의 이름을 연결하여 ‘James Bond Edda Hamburga Inna Mercedes’라는 문자열을 만들어낼 수도 있다. -35쪽

앞서 말한 것처럼 보이저 1호에는 금도금된 비디오 음반이 실려 있다. 사실 언젠가 그 음반이 우리은하에 있는 어느 별 주변 어떤 행성의 지적 생명체에 닿을 거라는 기대는 크게 하지 않고 실었다. 수십만 년이 지난 뒤에 어느 외계인이 바흐의 브란덴부르크협주곡이나 척 베리의 정통 로큰롤을 즐길 확률은 희박하다. 그렇기는 하지만 언젠가 머나먼 항성에 딸린 행성계의 진화된 문명이 그들의 박물관에 저 지칠 줄 모르는 행성 간 여행자가 쉴 곳을 마련해줄 거라 바라는 것은 무리가 아닐지도 모른다. -47쪽

생명의 두 가지 구성요소인 물과 탄소기반 물질이 근지구소행성과 근지구혜성의 충돌결과 지구에 전달됐을 가능성을 생각해볼 수 있다. 그토록 일찍 원시적인 생명이 시작됐고, 어쩌면 후기 대충돌기의 저 지옥 같은 환경에서 살아남았는지도 모른다. -86쪽

엘리너 헬린과 진 슈메이커는 근지구소행성을 찾기 위해 1973년 1월 캘리포니아 남쪽 팔로마 산에서 구경 18인치 슈미트망원경과 사진 건판을 이용한 체계적인 탐사관측에 착수했다. 관측은 대부분 글로가 맡았으며, 매일 밤 하늘을 7개 지역으로 나눠 각각 20분과 10분짜리 사진을 한 쌍씩 찍었다. -102쪽

도널드 덕과 스크루지 맥덕 삼촌은 1960년 예지가 돋보이는 ‘관측’을 수행하여 소행성은 다양한 모양을 하고 있고, 위성도 있으며, 주로 돌무더기 같이 느슨하게 결합된 구조로 되어 있다는 사실을 알아냈다. 그렇지만 이들은 스크루지 삼촌의 막대한 재산을 안전하게 보관할 만한 창고 같은 소행성을 찾은 것뿐 소행성이 광물과 금속, 수자원이 숨겨진 엄청난 보물창고라는 사실은 까맣게 모르고 있었다. -144쪽

지름은 1킬로미터, 전체 밀도는 세제곱센티미터당 2.5그램, 플래티늄 농도가 100피피엠인 금속 함량이 20퍼센트인 이 소행성에는 2만 6,000톤의 플래티늄이 포함되어 있다. 보통 플래티늄의 가격은 1온스에 1,700달러(또는 1그램에 60달러)이므로 이 소행성에 매장된 플래티늄의 가치만 1조 6,000억 달러다. 함께 매장된 니켈과 철의 시장가격만 따져도 3조 9,000억 달러다. 이 1킬로미터 크기의 근지구소행성에 있는 금속의 가격이 지금까지 지구에서 캔 것을 모두 합친 것보다 높다. -150쪽

나사의 현재 목표는 140미터보다 큰 잠재적으로 지구에 위협이 될 수 있는 근지구천체의 90퍼센트를 찾아 추적하고, 그 천체들의 전형적인 물리적 특성을 알아내는 것이다. -174쪽

전세계 26개 천문대에서 소행성이 다가오는 몇 시간 동안 관측 데이터를 제공했고, 천문학자들은 궤도와 낙하궤적을 계산하고 검토해 충돌 훨씬 이전인 발견 20시간 만에 공표했다. 폭발고도는 37킬로미터, 시간과 위치는 관측자료와 경도 1초, 위도 10분의 1도 이내에서 일치했다. 역사상 처음으로 소행성 충돌이 예보된 이 사건에서 근지구천체 충돌경보 시스템은 훌륭하게 작동했다. -183쪽

그런가 하면 패션디자이너들이 좋아할 만한 계획도 있다. 페인트로 소행성을 칠하면 재방출되는 태양열이 그 천체를 밀어내는 야르콥스키 힘을 바꿀 수 있고, 천천히 그 소행성이 충돌하지 않는 궤도에 진입하도록 하면 된다. 페인트 색은 유행에 맞춰 진회색이나 미색이면 좋을 것 같다. -202쪽

목차
감수자의 말
한국어판 머리말
머리말
감사의 말
1장·지구와 가장 가까운 이웃
미셸 냅과 1980년형 쉐보레 말리부
현관에서 나가떨어진 세묘노프 씨
공룡은 이미 알고 있었다
소행성, 혜성, 유성체, 유성, 운석
근지구천체와 지구위협천체들
근지구천체의 여행
소행성에 이름 붙이기
근지구천체 덕분에
2장·태양계, 그 기원
보이저와 함께 하는 태양계 여행
태양계 천체들
먼지에서 태어나다
물이 많은 행성
그리고 살아남은 미행성의 운명
현대 성운모형의 옥에 티
3장·행성이주가 만들어낸 근지구천체
이동하는 행성들
니스모형이 보여준 태양계 형성
니스모형이 보여준 근지구천체 형성
근지구천체는 어디에서 와 어디로 가는가
야르콥스키 효과와 요프 효과
4장·생명을 주고, 파괴하다
“지구! 나 좀 볼까. 자네는 한 번도 내 경고에 귀를 기울이지 않는군.”
생명의 구성요소를 전달하다
공룡을 멸종시키다
5장·근지구천체, 어떻게 찾아내고 어떻게 추적하나
화성과 목성 사이가 너무 넓은데
근지구소행성 발견의 길을 열다
CCD, 근지구천체 발견의 혁명
근지구천체 탐사관측에 진지해지다
소행성센터와 제트추진연구소, 피사 궤도계산센터의 협력
차세대 근지구천체 탐사활동
6장·소행성과 혜성, 그것이 알고 싶다
도널드 덕과 스크루지 맥덕이 맨 처음 거기에 갔다
돌무더기로 된 소행성들
자전하는 암석들
레이더 영상이 찍은 근지구소행성
근지구천체의 소수파, 혜성
모호한 소행성과 드러나지 않은 혜성
7장·소행성, 우주의 보물창고
왜 근지구천체를 탐사하는가
우주의 보물창고
근지구천체 유인탐사
8장·지구를 단번에 파괴한다
딱딱한 비가 내린다
대기권에 들어와 부서지고 충격파를 일으킨다
지상과의 충돌
바다와의 충돌
피해는 얼마나 클까
주목할 만한 충돌사건들
과시적인 혜성의 충돌 위협
소행성의 위협?
날아와서 부딪치는 것들
9장·충돌을 예측하다
“이봐요 백악관 양반들, 지금 소행성이 날아오고 있다고요.”
궤도는 어떻게 결정하나
나사의 근지구천체 프로그램 연구실
지구와의 조우, 장기적으로 예측하기
아포피스, 지구와 충돌할까?
우주의 기습공격, 예상치 못한 충돌
10장·다가오는 근지구천체 방향 바꾸기
충돌시키기
서서히 끌어당기기
핵폭탄 터뜨리기
1967년, MIT 학생들이 세상을 구하다
위험통로와 궤도변경의 딜레마
가장 현실적인 시나리오
충돌이 임박할 때 누구에게 전화하지?
마지막으로
주석
참고자료
본문에 언급된 소행성과 혜성
인명 및 지명 등 고유명사 원어표기
찾아보기