은하계 외계행성 1000억개 추정
지구인의 친구 과연 존재할까

16세기 코페르니쿠스의 지동설로 시작된 우주관의 혁명은 아리스토텔레스의 철학에 지배됐던 중세인이 가진 지구 중심주의를 근본부터 허물기 시작했다. 케플러의 이론으로 더욱 정교하게 다듬어진 지동설은 우주의 중심으로 여겨졌던 지구의 지위를 태양을 도는 여러 행성 중 하나로 격하시켰다. 이는 당시 우주에서 인간의 위치를 다시 돌아보는 중요한 계기가 됐다. 또 다른 천문학의 혁명은 1920년대 천문학자 허블에 의해 이루어졌다. 허블은 윌슨 산 망원경을 이용해 안드로메다 성운이 우리 은하에서 멀리 떨어져 독립적으로 존재하는 또 하나의 은하라는 것을 처음으로 확인했다. 이로 인해 우주는 그 당시 천문학자가 생각했던 것보다 훨씬 더 크다는 점이 명백해졌다.

고재현 한림대 교수·물리학

21세기를 살고 있는 지금은 제2의 코페르니쿠스 혁명이 다가오고 있는 듯하다. 1995년 최초로 외계행성의 존재가 확인된 이후 다양한 방법으로 발견되는 외계행성의 숫자가 최근 급증하고 있다. 최근 열린 미국 천문학회에서 보고된 내용에 의하면, 나사가 외계행성 탐사를 목적으로 쏘아 올린 케플러 위성이 지난 3년간 2300여개의 외계행성을 발견했고, 이 중 262개 행성이 ‘거주가능지역’에 존재한다고 한다. 이 지역은 모성으로부터 적당한 거리만큼 떨어져 액체상태의 물이 존재할 수 있고 따라서 생명체 존재 가능성이 큰 영역이다. 이 지역에 위치한 외계행성 중 23개는 지구와 비슷한 크기가 있는 것으로 분석됐다.

이번 학회에서는 지구에서 매우 가까운 별인 베가성(칼 세이건의 소설에 바탕을 둔 영화 콘택트에서 외계문명의 중계기지로 설정돼 유명해진 별) 주위에 두 개의 소행성대가 존재함을 최초로 확인했다는 발표도 있었다. 즉 베가성도 우리 태양계가 가지는 화성과 목성 사이의 소행성대 및 멀리 떨어진 카이퍼벨트라는 이중벨트 구조를 가지고 있다는 것이다. 이는 우리 태양계의 구조가 이 우주에서 생각보다 훨씬 더 보편적일 수 있음을 의미한다. 이뿐 아니다. 지금까지 발견된 외계행성은 대부분 거대한 기체형 행성인데, 천문학자들은 이들 행성의 주위를 도는 외계 달을 찾아내기 위한 노력도 진행하고 있다. 목성의 위성 유로파나 이오처럼 거대 기체행성의 강한 중력이 형성하는 조석력이 주변의 외계달에 생명체가 거주하는 데 필요한 충분한 에너지를 공급할 것으로 생각된다.

지금까지 발견된 외계행성을 통계적인 관점에서 보면 우리 은하계에 존재하는 외계행성의 추정치는 무려 1000억개에 달한다. 결국 우주는 빛을 내는 항성뿐 아니라 그 주위를 도는 행성으로 가득 차 있다는 것이다. 지구는 이 우주에서 더 이상 특별한 행성이 아니고, 이 넓은 우주는 어쩌면 생명체가 존재하는 행성이 넘쳐나고 있을지도 모른다. 그러나 이런 사실이 우리가 사는 이 작은 별의 소중함까지 앗아가는 것은 아닐 것이다. 지구는 적어도 우리가 아는 한 생명체의 존재가 확인된 유일한 별이다. 게다가 길고 긴 진화의 결과로 스스로 생각하고 판단하며 이 우주를 인식하는 생명체, 즉 인간이라는 고등생명체를 만들어 냈다. 이를 우주의 자기인식이라 부를 수 있지 않을까.

그러면 이 우주에는 우리처럼 문명을 건설하고 우주에 대해 고민하고 있을 고등생명체가 과연 존재할까. 필자는 이에 대한 과학적 대답을 가지고 있지 않다. 단 조디 포스터가 주연을 맡았던 영화콘택트의 마지막 장면으로 답을 대신하고자 한다. 조디 포스터는 견학 온 어린이가 외계인의 존재에 대해 묻자 이렇게 대답을 한다. “이 넓은 우주에 단지 우리만 있다면, 그것은 엄청난 공간의 낭비가 아닐까?”

고재현 한림대 교수·물리학