매혹적인 혹성들—흥미있는 관찰

“안녕하십니까? 오늘 저녁에 초대해 주셔서 기쁩니다. 이전부터 만원경으로 혹성들을 보고 싶었읍니다.”a

“오셔서 반갑습니다. 오늘 저녁은 매우 청명하군요.”

“저게 만원경인가요? 상당히 작은데요. 나는 큰 삼발이 위에 긴 통이 놓여 있을 것이라고 생각했읍니다.”

“맞습니다. 그런데 이것은 반사 굴절 만원경이라고 하는 것입니다. 이것은 길이가 9‘인치’ 밖에 안 되지만, 광선이 통 내부에서 왕복하게 되어 있기 때문에 초점거리는 4‘피이트’ 이상이나 된답니다.”

“아, 그런 거군요. ··· 이제 관찰을 시작할 만큼 충분히 어두워졌나요?”

금성의 위상 변화

“하늘이 아주 어두워지기 전인 지금이 금성을 보기에는 가장 좋은 때지요. 저기 서쪽에 밝은 별이 보입니까?”

“아, 그것 참 밝군요.”

“그렇습니다. 태양과 달을 제외하고는 금성이 하늘에서 제일 밝은 천체입니다. 위치만 안다면 대낮에도 그것을 볼 수 있읍니다. 저기, 내 눈에는 보이는데요. 앉아서 보십시오.”

“금성이 저렇게 생겼군요. 반달처럼 보이는데요. 왜 그렇습니까?”

“금성은 지구 궤도의 안쪽에 있는 궤도를 따라 태양을 돌고 있읍니다. 그러므로 금성은 흔히 지구와 태양 사이에 위치해 있읍니다. 물론, 금성의 절반만 태양이 비치고, 바로 지금은 낮 부분의 절반 미만이 우리 눈에 보입니다. 그러므로 우리가 볼 때에는 조각달 처럼 보이는 것입니다.”

“그러면 금성이 그 궤도를 돌 때에, 위치에 따라 달처럼 그 모습이 변합니까?”

“맞습니다. 지금의 위치에서는 금성이 지구와 태양을 잇는 선을 향해 접근하고 있읍니다. 그러니까 지금부터 한달 후쯤 보면 초생달처럼 보이게 됩니다. 그러나 동시에 그것이 지구에 가까이 오고 있기 때문에 만원경에는 더 크게 보입니다. 태양의 전면을 스쳐가기 직전에는 지금보다 거의 두배로 보이지만 모양은 극히 가늘게 보입니다.”

“참, 흥미있는데요. 금성에 관해서 이야기 좀 해 주시겠어요?”

“금성의 크기는 지구와 거의 같습니다. 그렇지만 항상 짙은 구름으로 덮여 있기 때문에 그 표면을 본 사람이 없답니다. 그러나 인간들은 금성 표면에 착륙하면서 신호를 보낼 수 있는 장치를 갖춘 우주 탐사선을 금성에 보냈읍니다. 금성은 섭씨 480도 이상으로 매우 뜨겁습니다. 그러므로 금성에는 강도 호수도 바다도 있을 수가 없지요. 그 대기의 밀도는 지구의 100배나 되며 주로 이산화탄소로 이루어져 있읍니다.”

“그렇다면 별로 기분 좋은 기후는 아닐 것 같군요.”

“그렇습니다. 휴가를 그런 곳에서 보내고 싶은 사람은 없을 것입니다. 여러 해 전에 어떤 과학자들은 금성에 생물이 있을지도 모른다고 생각했읍니다. 그러나 이제는 그것이 불 가능하다는 것을 잘 알게 되었지요.”

보기 어려운 수성

“이제 상당히 어두어졌는데 다음에는 무엇을 볼까요? 수성인가요?”

“오늘 저녁에는 볼 수가 없읍니다. 수성은 금성보다 태양에 더 가깝지요. 태양과 너무 가까이 있기 때문에 어두워진 후 지평선 위에 있는 경우가 거의 없읍니다. 보통 일년에 한 두번 그 모습이 보입니다. 그러나 수성을 명확하게 볼 수 있는 특별한 경우가 두가지 있읍니다. 그 한가지는 개기 일식으로 몇 분 동안 빛이 어두워졌을 때이고, 또 다른 경우는 수성이 태양면을 가로지를 때입니다. 그렇지만 미국에서는 2003년에야 그런 일이 다시 있을 것입니다. 그런데 ‘유럽’에서는 수성이 태양 전면을 통과하는 것을 1986년과 1993년에 볼수 있을 것입니다.”

“오랜 기간을 기다려야겠군요. 오늘 저녁에 볼 수 있는 것이 또 있읍니까?”

목성과 그 위성들

“만원경을 지구 궤도 밖의 혹성에 돌려 봅시다. 먼저 목성을 보시지요. 목성은 태양계에서 가장 큰 혹성입니다. 지구에서 약 8억 ‘킬로미터’나 떨어져 있는데도 하늘에서 아주 또렷이 보입니다.”

“목성의 크기는 얼마나 됩니까?”

“그 직경이 약 140,000‘킬로미터’로 지구의 약 11배이고 태양의 직경의 10분의 1쯤 됩니다. 저기 보입니다. 살펴 보시고 뭐가 있는지 말씀해 보시겠읍니까?”

“보름달과 같이 밝고 둥글군요. 그런데 그 옆에 몇개의 밝은 별들이 있군요.”

“그것이 목성의 위성들입니다. 그중 넷은 작은 망원경으로도 볼 수 있을 만큼 밝습니다. 목성에는 훨씬 더 작은 달이 여럿 있읍니다. 열 세번째 것이 바로 작년에 발견되었읍니다. 그러나 보고 계시는 네개는 ‘갈릴레오’가 맨 처음 그의 망원경으로 목성을 보았을 때부터 알려져 왔읍니다. 그 네개의 별은 모두가 상당히 큰 것으로 하나는 수성보다도 더 크답니다.”

“내가 보기엔 그것들이 거의 일 직선상에 있는 것 같군요. 하나는 왼쪽에, 셋은 오른쪽에 있는데요.”

“내일 밤에 다시 보신다면 위치가 서로 달라집니다. 그것들은 목성과의 거리가 각각 다릅니다. 그러므로 각각 공전 속도가 다릅니다. 우리가 궤도의 측면에서 보고 있기 때문에 그것들이 항상 거의 일 직선상에 있는 것처럼 보이는 것입니다. 목성을 더 자세히 보기 위해서 배율을 80에서 160으로 증가시켜 봅시다. 아까는 보름달 같이 보인다고 하셨지요. 그런데 이제는 어떻습니까?”

“아하, 달처럼 얼룩 투성이는 아닌데요. 그러나 그것을 가로지르고 있는 몇 개의 줄이 보이는데요. 위성과 조화를 이루는 짙은 색깔의 띠라고나 할까요? 저게 뭐지요?”

“지구의 무역풍과 같은 강한 바람에 의해서 목성 주위를 도는 구름의 띠인 것 같습니다. 목성의 대기는 두텁고 밀도가 큰 것 같습니다. 천문학자들은 목성의 대기 중에 ‘메탄’, ‘암모니아’ 그리고 수소가 있음을 밝혔읍니다. 그 구름은 고체 ‘암모니아’ 결정체일지도 모릅니다. 목성의 평균 밀도는 지구의 밀도의 사분의 일 밖에 되지 않기 때문에 목성의 태반이 ‘가스’로 되어 있음이 분명합니다. ··· 표면에 또 다른 것이 보입니까?”

“붉은 점을 말씀하시는 건가요? 아랫 부분에 있는 것 말입니다.”

“그렇습니다. 그것이 바로 유명한 목성의 ‘대적점’(大赤點)이라는 것입니다.”

“그 붉은 점은 무엇입니까? 연기 같은 것입니까?”

“구름 아래 화산이 있다고 생각하는 등 여러가지 이론이 있읍니다. 그러나 때때로 그 점이 동쪽 서쪽으로 상당히 이동하는 것을 볼 때 그런 것 같지는 않습니다. 그것이 한 지점에 고착되어 있는 것 같지는 않습니다. 아마 ‘대적점’은 목성의 대기 중의 거대한 폭풍우가 아닌가 생각됩니다. 그것은 거의 100년 전에 처음으로 발견되었읍니다. 크기나 모양이나 색깔이 상당히 변하기는 하지만 그것은 계속 남아 있읍니다. 그 붉은 점이 실제 폭풍이라면 지구를 통채로 삼킬 만큼 광대하고 큰 폭풍일 것입니다.”

“목성을 왜 그렇게 흥미롭다고 생각하시는지 이제 알겠읍니다. ··· 남동쪽에 있는 붉으스레한 것은 무슨 별입니까? 화성인가요?”

너무 가혹한 화성의 기후

“맞습니다. 화성은 우주에서 가장 잘 알려진 이웃입니다. 금성이 더 가까운데도 화성이 가장 관심을 끄는 연구 대상이 되어왔읍니다. 그 이유는 화성이 지구에 접근할 때 태양광을 온전히 받으므로 관찰하고 연구하기가 아주 용이하기 때문입니다. 그러나 미리 말씀드립니다만 화성을 보시면 실망하실 것입니다. 이런 작은 망원경으로는 큰 혹성만큼 볼 만한 것이 못되기 때문이지요. 그러나 이제 보시게 될 한가지 특징만은 그래도 볼 만한 가치가 있읍니다. 자, 보십시오.”

“과연, 조그맣군요. 그러나 그 붉은 빛깔은 완연합니다. 한쪽에 하얀 점이 뚜렷이 있는데요. 저게 빙원(氷原)이란 건가요?”

“그렇습니다. 현재 위치에서는 화성의 남극이 우리를 향하고 있어서 남극의 빙원이 보이는 것입니다. 화성은 직경이 약 6,400‘킬로미터’로 지구보다 훨씬 작지만 몇가지 점에 있어서 비슷합니다. 그 축이 궤도 면에서 24도 기울어 있는 점도 지구와 거의 같습니다. 따라서 지구와 마찬가지로 화성이 태양 주위를 돌 때 계절 변화가 일어납니다. 24시간 조금 더 걸려 한번씩 자전하는 점도 비슷하지요.”

“그래서 어떤 사람들은 화성에 생물이 있을지 모른다고 생각하는 걸 까요?”

“그렇습니다. 그러나 다른 여러 가지 면으로 화성은 지구와 아주 다릅니다. 화성의 대기 밀도는 지구의 백분의 일도 못되며 그나마 대부분이 이산화 탄소입니다. 화성에는 물이 거의 혹은 전혀 없읍니다. 그러므로 보이는 빙원은 보통 얼음이 아니라 고체 이산화탄소 곧 보통 ‘드라이 아이스’라고 하는 것입니다. 현재 화성의 남반구는 여름이기 때문에 빙원이 줄어들고 있읍니다. 하루 24시간 내내 햇볕이 비치는 상태에서는 몇주일 지나면 전부 없어집니다.”

“‘드라이 아이스’가 형성될 수 있다면 매우 춥겠군요. 그러나 화성의 온대 지방은 더 따뜻하겠지요?”

“그렇습니다. 우주 탐사선이 보고한 화성 적도의 최고 기온은 섭씨 약 15도 입니다. 그러나 밤중에는 한 여름이라도 영하 70도 이하로 급강하합니다.”

“정말, 험악한 기후로군요! 혹성들은 참으로 매혹적입니다. 다음으로 볼 것은 무엇입니까?”

‘에로스’—우주 속의 작은 섬

“태양계에는 매혹적인 것들이 많이 있읍니다. 저기 저 밝은 두 개의 별이 보이지요? 쌍둥이 좌(座)의 ‘카스토르’와 ‘폴룩스’입니다. 아래쪽 별의 오른편으로 내려가면 다른 별이 또 있는데 그리 밝지 않습니다. 천문학자들은 그것을 ‘카파제미노룸’이라고 부릅니다. 어제 저녁 망원경을 통해서 희미한 다른 두 별과 함께 그것을 보았는데 두 별 중 하나는 그 별의 왼쪽에 다른 하나는 그 별의 아래에 위치하여 ‘카파’에서 직각을 이루는 직 삼각형을 형성하고 있었읍니다. 이제 그것을 보시고 뭐가 보이는지 말씀해 보십시오.”

“말씀하신 대로 그 밝은 별과 또 다른 두 별이 보입니다. 그런데 그 두 희미한 별을 잇는 선상에 네번째 별이 있읍니다.”

“맞습니다. 어제 저녁에는 그것이 거기에 없었읍니다. 그러므로 그것은 혹성임에 틀림없읍니다. 항성과 혹성의 근본적인 차이는 항성은 언제나 하늘에서의 위치가 고정되어 있는 반면 혹성은 움직인다는 사실입니다.”

“그것은 무슨 혹성입니까?”

“그것은 ‘에로스’라고 불리우는 것으로 소혹성 가운데 하나입니다. 그것은 지구에 가까이 올 수도 있고 하늘에서 움직이는 속도가 빠르다는 점에서 아주 특이합니다. 말씀하신 바와 같이 바로 지금은 두 별을 잇는 직선상에 있읍니다. 그러나 그것이 아주 빨리 움직이기 때문에 한 시간 후에는 상당히 떨어질 것입니다.”

“다른 혹성들처럼 둥글지 않군요. 만약 그것이 움직이지 않는다면 항성과 구별할 수 없을 것 같습니다.”

“그것은 매우 작으며 둥글지도 않습니다. ‘에로스’는 길이가 35‘킬로미터’, 폭이 16‘킬로미터’로 추산됩니다. 다섯 시간에 한번 자전을 하는 동안에 두 시간 반마다 한번씩 규칙적으로 밝았다 희미했다 합니다. 사실상 ‘에로스’는 우주 속의 섬이며, 크기는 ‘카리브’ 해상에 있는 섬만 합니다.”

“‘에로스’가 지구에 자주 접근하나요?”

“아닙니다. 사실, 그렇게 조그마한 혹성을 볼 수 있다는 것이 그리 흔한 일은 아닙니다. ‘에로스’가 대부분의 소혹성이 자리잡고 있는 화성과 목성 사이에만 있게 되었다면 우리는 그것을 결코 보지 못할 것입니다. 그러나 그것이 궤도를 돌다가 근일점(近日點) 즉 태양에 가장 가까운 위치에 오게 되는데, 그 때에 지구 궤도에서 매우 가까와 지게 됩니다. 이달에 바로 그런 현상이 있게 되어 지구와의 거리가 2,200만 ‘킬로미터’ 밖에 되지 않습니다. 그러나 다시 그렇게 가까와지려면 81년을 기다려야 합니다.”

“천문학자는 참을성이 많아야겠군요. 그러나 오늘 저녁에는 시간이 너무 빨리 흐르는 것 같습니다. 또 어떤 것을 볼 수 있겠읍니까?”

신기한 토성의 고리

“마지막으로 볼 것이 또 하나 있읍니다. 하늘에서 가장 아름다운 것으로 생각되는 것을 보여 드리겠읍니다. 그것은 토성입니다. 배율 80으로 토성에 초점을 맞춰 놓겠읍니다. 자, 토성의 고리들이 감탄스럽게 펼쳐 있읍니다.”

“야! 정말 기가 막힌 광경이군요. 그거 정말 인상적인 데요! 하지만 제 눈에는 하나의 고리밖에 안보이는데 고리들이라고 말씀하셨지요?”

“그렇습니다. 배율을 두배로 해 봅시다. 자, 다시 보세요. 그리고 안쪽 고리와 바깥쪽 고리 그리고 그 사이에 검고 좁은 공간이 있는지 살펴 보십시오.

“아, 이제 두개의 고리가 보입니다. 안쪽 고리가 더 밝은 데요. 그 고리들은 엄청나게 크겠지요?”

“크지요, 사실상 태양계에 있는 어떤 혹성보다도 더 큽니다. 토성 자체는 목성보다 조금 더 작지만 그 고리들은 직경이 272,000‘킬로미터’나 됩니다. 그리고 더 큰 만원경으로 보면 지금 보이는 고리의 안쪽에 훨씬 더 희미한 세번째 고리가 보입니다.”

“참으로 장관입니다!”

“토성의 고리는 눈에 보이는 천체 중에서 아주 독특한 것입니다. 토성은 30년에 한번씩 태양 주위를 도는데 지구에서 그 고리들이 보이는 각도는 그 위상 변화에 따라 다릅니다. 15년 동안은 지금과 같이 남쪽이 보이고 그 다음 15년간은 북쪽이 보입니다. 1회 공전 때 두번은 그 고리들이 측면에서 보입니다. 그러한 때에는 그것이 보이지도 않습니다. 그 고리들은 두께가 15‘킬로미터’도 못되는 아주 얇은 것입니다. 그리고 큰 망원경으로 보아도 그것들은 완전히 둥글며 납작하고 균일한 모양입니다.”

“고리들은 무엇으로 이루어져 있읍니까?”

“고형체 같지는 않습니다. 만약 고형체라면 바깥 가장자리가 안쪽 보다 더 빨리 움직일 것입니다. 그러나 사실은 고리의 안쪽이 더 빨리 움직입니다. 그러기 때문에 토성의 주위를 도는 위성들이 아닌가 생각되는 것입니다. 그러므로 토성의 고리는 자기 궤도에 따라 토성 주위를 돌고 있는 수 십 수 천억의 작은 입자들로 구성되어 있음이 분명합니다. 그 질량과 반사력으로 판단해 볼 때 그것들은 미립자들, 아마도 먼지같이 고운 입자들임이 분명합니다.”

“그러나 그러한 무수한 입자들이 어떻게 그처럼 형체를 이루게 되었을까요? 어떻게 그 고리들이 서로 충돌하여 혼란이 일어나지 않고 안정된 궤도를 계속 유지할 수 있을까요?”

“아무도 그것을 모릅니다. 그것은 지상의 동식물계에서 우리가 자주 보는 현상의 한가지 예가 아닐까 생각됩니다. 생물과 무생물들을 그처럼 천태 만상으로 설계하실 때 창조주 여호와께서는 자신의 엄청난 능력과 지성뿐만 아니라 무한한 상상력을 발휘하신 것입니다. 이렇게 맑은 대기를 가진 지구위에 인간을 두시고 또 우리에게 망원경을 발명하여 하늘을 살펴볼 수 있도록 지성과 호기심을 불어 넣어 주신 하나님의 사랑에 찬 고려를 생각해 보십시오.”

“토성의 고리와 오늘 밤에 제가 보았던 다른 모든 것들이 단지 인간이 연구하고 즐기도록 하기 위해서만 주어졌다는 말씀인가요?”

“오직 하나님만이 이런 모든 것을 만든 이유를 아시지요. 그러나 인간의 관점에서는 더 좋은 이유가 있겠읍니까? 물질적 우주를 살펴볼 때 위대하신 창조주께 경외감이 솟구치지 않습니까? 생활에서의 다른 축복과 함께 그러한 것들을 즐길 수 있도록 우리에게 마련해 주신 그 분의 사랑에 감동되지 않습니까?”

“그야 물론이지요. 그러나 제가 오늘 저녁에 배운 것에서 몇가지 의문이 생겼어요. 오랜 세월 동안 천문학자들은 우주에 관해서 겨우 피상적인 것만 다룬 격이 아닙니까? 그리고 말씀해 주신 여러 현상들이 아마 평생에 한두번 밖에 일어나지 않는 등 너무 드물게 일어나기 때문에 우주의 모든 경이들을 볼 만큼 충분한 기간을 살지 못하는 것을 생각하면 인생이 너무 짧다는 생각이 들지 않습니까?”

“하나님께서 인간을 단지 몇 십년 밖에 살지 못하게 만드셨다는 주장이 이치에 닿지 않는 또 하나의 이유가 바로 그것입니다. 사실 생애를 1,000번 거듭한다 해도 여호와의 작품인 놀라운 하늘에서 관찰하고 배울 것이 부족되지는 않을 것입니다. 그러므로 하나님께서 인간을 지구 위에서 영원히 살게 하셨다는 성서의 견해는 참으로 이치적인 것입니다.”—계시 21:4.

“확실히 생각할 재료들을 많이 주셨읍니다. 잊지 못할 저녁 시간을 마련해 주셔서 감사합니다.”

[각주]