50억 년 동안의 고독 - 리 빌링스

50억 년 동안의 고독 -  리 빌링스 지음, 김승욱 옮김/어마마마

<출판사 서평>

우주 저 너머 외계 생명체와 새로운 지구를 찾기 위한 인류의 장엄한 여정

인류는 외계의 지적 생명체가 보내는 신호를 감지할 수 있을까? 그리고 우주 저 먼 곳에서 새로운 지구를 찾아내 인류 문명의 희망을 이어갈 수 있을까? 이 책은 인류의 거대한 질문으로부터 시작한다. 태양과 같은 항성이 1천억 개나 있는 우리 은하가 우주의 수천 억 개 성운 조각 중 하나에 불과할 만큼 광대한 우주, 시작과 끝을 알 수 없을 것만 같은 무한한 우주에서 외계의 지적 생명체와 지구와 흡사한 태양계외행성을 찾아 나선 과학자들은 어떤 생각을 가지고 이 일에 헌신했는지, 그리고 그 헌신이 성공과 좌절을 거치면서 인류의 우주과학과 그 가치에 어떤 공헌을 했는지를 저자는 저널리스트다운 명쾌하면서도 문학적인 필치로 소개한다.

46억 년 동안 지구는 광대하고 고요한 우주 안에서 생명체가 존재하는 유일한 별로 외로이 존재해 왔다. 그런데 지난 20년 동안에 천문학자들은 다른 항성 주위를 도는 수천 개의 행성을 발견했고 이 태양계외행성들 중 일부는 어쩌면 우리 지구와 쏙 빼닮았을지도 모른다는 흥분에 휩싸였다. 그리고 그런 별들이 점점 더 많이 계속 발견되고 있다. 그렇지만 행성 발견의 속도가 점점 빨라지는데도 불구하고, 우주의 최대 수수께끼에 대한 해답은 여전히 우리의 손이 닿지 않는 곳에 머물러 있다. 우주의 거대한 고요와 공허는 우리 인류와 우리 지구가 정말로 유일하고 특별한 존재라는 것을 뜻하는 것일까, 아니면 단지 우리가 여태까지 계속 엉뚱한 곳에서 외계 생명체를 찾아내려 하고 있었다는 것을 의미하는 것일까? 

우주 공간에 최초로 쏘아올린 인류의 메시지, 그리고 행성사냥꾼들의 경쟁

이 책의 첫 번째 주인공은 프랭크 드레이크다. 그는 은하계에 존재하는 외계 문명의 수를 산출하기 위한 드레이크 방정식을 만든 것으로도 유명하다. 그는 1974년 11월 16일에 주파수를 조절한 전파에 인류의 정보를 담은 메시지를 담아 아레시보천문대의 거대한 접시안테나를 이용해서 M13이라는 성단을 향해 쏘아 보냈다. 약 2만5천 광년 떨어진 헤라클레스자리에 있는 성단이었다. 특정한 주파수로 2백만 메가와트의 동력을 사용해 효과적으로 쏘아 보낸 드레이크의 광선은 전송되는 3분 동안 태양보다 10만 배나 밝게 빛났다. 그는 이를 통하여 지구와 인류에 관한 모든 내용을 담은 아르시보 메시지를 우주로 쏘아올렸다. 그리고 외계에서 보내는 신호를 포착하기 위하여 계속 노력하고 있지만 NASA와 정부의 지원이 끊긴 상태에서 외로이 쇠락해가는 SETI 연구소를 지키고 있다.

저자는 이어서 태양계외행성 사냥의 두 왕조의 성립과 이 둘의 연구 경쟁에 얽힌 스토리를 들려준다. HIRES 분광계를 사용한 미국의 제프 마시와 버틀러가 첫 번째 왕조이고, 초당 정밀도 1미터의 장벽을 먼저 깬 HARPS 분광계를 이용한 스위스 팀이 두 번째 왕조다. 이 두 팀은 좀 더 정밀한 RV(시선속도) 데이터 등의 정확한 분석을 통해 새로운 행성을 발견해 내면서 행성 사냥의 역사를 새로 써 나갔다. 특히 2011년을 전후하여 항성 GJ 667C 주위의 공전궤도를 도는 슈퍼지구 GJ 667Cc를 발견한 공로를 놓고 제프 마시 팀과, 버틀러, 보그트, 앙글라다 팀, 그리고 본피스를 중심으로 한 스위스 하프스팀의 논쟁과 경쟁을 흥미롭게 서술한다.

무한한 우주에서 인류는 미래의 희망을 위한 큰 그림을 그릴 수 있을까?

2009년 캘리포니아대학교의 천체물리학자 그렉 래플린은 지구의 가치를 화폐 단위로 산출해 볼 수 있는 방정식을 고안했다. 그는 ‘지구와 비슷한’ 행성이 언론의 호들갑과는 별개로 과학자들의 마음을 들뜨게 만들 만한 합당한 가치가 있는지 판단해보기 위해 방정식을 만들었다고 한다. 이것으로 그는 지구형 태양계외행성들의 가치, 지구의 가치 등을 추산했다. 금성의 가치는 1,500조 달러, 태양과 비슷한 알파 켄타우루스의 두 항성 중 하나의 생명체 가능구역 안에 존재할지도 모를 지구 크기의 행성의 가치는 65억 달러, 그리고 우리 지구의 가치는 5천조 달러에 이른다는 계산이 나왔다. 이 금액은 전 세계의 국내총생산을 합한 값의 대략 100배에 달하는 값이었다. 그런데 이런 계산은 지구의 가치가 무한하다는 일부 여론의 비난을 받기도 했다. 하지만 지구는 무한하지 않고, 최소한 언젠가 적색거성이 된 태양에 의해 타버릴 것이라고 알려져 있다. 이에 래플린은 카이퍼대에 있는 대형 혜성이나 소행성을 이용해서, 수억 년에 걸쳐 목성의 궤도 에너지와 각운동량을 일부 지구로 옮겨서 지구 궤도를 수정하여 태양의 화마로부터 피하게 하는 아이디어를 제안하기도 한다. 

이어서 등장하는 짐 캐스팅은 펜실베이니아대학 지구과학 교수로, 태양계외행성에서 생명의 흔적인 바이오시그너처를 찾는 연구를 한다. 행성의 대기 중 메탄과 산소의 불균형 상태를 추적하면 외계 행성에서의 생명의 흔적과 단서를 찾을 수 있다고 한다. 지구의 대기의 역사를 연구한 결과, 앞으로 남은 생명체의 수명은 각기 다른 가정에 따라 1억 년이 될 수도 있고, 5억 년, 또는 10억 년 이상이 될 수도 있는데, 이는 인간의 노력 여하에 달려 있다고 그는 전망한다. 그리고 이 책의 후반부에는 NASA 부국장 그런스펠드를 중심으로 지구형 행성을 찾기 위해 필요한 자금, 장비, 망원경 등에 관한 이야기가 펼쳐지고, MIT의 새라 시거가 수행하는 외계 행성을 탐색하는 고독한 작업이 소개된다. 

칼 세이건은 한 에세이에서 이렇게 썼다. “지구는 지금까지 알려진 바로는 생명을 품고 있는 유일한 행성이다. 적어도 가까운 시일 안에는, 우리가 옮겨 갈 수 있는 곳이 하나도 없다……. 지구는 우리가 반드시 지켜야 할 곳이다.”