매기 박사의 태양계 여행(지식의 숲 29)

태양계 가족들을 소개합니다.

태양계는 태양과 태양을 중심으로 공전하는 천체들이 모여 있는 공간입니다. 태양은 수소가 헬륨으로 변하며 생기는 에너지로 불타는 항성입니다. 태양계의 다른 천체들을 모두 합해도 태양 질량의 1퍼센트도 안 된다고 합니다. 수성, 금성, 지구, 화성, 목성, 토성, 천왕성, 해왕성. 우리에게 익숙한 이름들이지요? 태양에서 가까운 순서대로 불러 본 행성(떠돌이별)들 이름이랍니다. 행성이란 그 이름처럼 항성 주위를 돌고 있는 천체입니다. 스스로 빛을 내지 못하지만, 충분한 질량이 있고, 둥그런 구 모양을 하고 있지요. 화성과 목성 사이에는 소행성(작은 떠돌이별)들이 집중적으로 모여 있습니다. 빛나는 꼬리를 끌며 태양을 초점으로 포물선 궤도를 도는 혜성이나, 궤도를 벗어나 지구 대기권으로 끌려 들어온 유성 같은 천체도 모두 태양계의 가족입니다.



태양에서 가장 먼 행성인 해왕성을 지나면 얼음과 바위 성분의 천체들이 떠 있는 카이퍼 벨트가 펼쳐집니다. 한때는 행성으로 분류되다가 지금은 왜소행성으로 밀려난 명왕성도 이곳에 있습니다. 여기서 더 가면 두터운 오르트 구름이 시작됩니다. 수백만 개의 먼지 덩어리와 얼음 조각들이 태양계를 둘러싸고 있다고 추측되는 곳이지요. 지구가 속해 있는 태양계는 정말 거대하지요? 하지만 태양계도 은하의 수많은 행성계 중에서 우리가 이제 아주 조금 알게 된 공간일 뿐입니다. 빛의 속도로 태양계에서 바로 이웃 행성계로 가려 해도 최소 몇 년은 걸린다고 하지요.



우리의 소중한 행성을 떠나 우주로

매기 박사의 우주선이 지구의 중력을 이겨내고 힘차게 날아올랐습니다. 우주 공간에서 바라보니, 지구가 어둠 속에서 작고 푸르스름한 구슬처럼 떠 있습니다. 여기서 더 멀어지면, 지구는 점점 작아져 먼지만 해지다가 이윽고 우리의 시야에서 사라지겠지요. 하지만 바로 저곳이 날마다 웃고 울고 사랑하며 싸우기도 하는 우리의 보금자리랍니다. 지금까지 알려지기로 지구는 태양계에서 생명체를 품고 있는 유일한 행성입니다. 지구는 태양에서 너무 가깝지도 멀지도 않은 맞춤한 곳에 있습니다. 생명이 유지되기 위해 꼭 필요한 물이 표면을 가득 덮고 있고, 대기층에는 산소도 풍부하지요. 이런 조건들은 정말 대단한 우연이자 큰 행운입니다.

혹시 우주 공간 어딘가엔 지적 능력을 갖춘 생명체가 살고 있을까요? 누구도 이 질문에 분명하게 답할 수 없을 겁니다. 아직 그럴 만한 흔적이나 증거는 발견되지 않았지만, 우주에 대해 인간이 알고 있는 지식이 너무 적기 때문이죠. 인간이 우주를 향한 첫걸음을 뗀 것은 1950년대 후반이고, 1960년대부터는 지구에서 가까운 행성으로 탐사선을 보내기 시작했습니다. 1969년 7월에는 드디어 아폴로 11호를 타고 날아간 미국의 우주비행사 암스트롱이 최초로 달에 발을 내디뎠지요. 1977년 여름, 보이저 1호와 2호가 발사되었습니다. 2020년 현재 보이저호는 인류 역사에서 가장 먼 거리를 항해하고 있는 탐사선들입니다. 이 탐사선들은 목성형 행성(목성, 토성, 천왕성, 해왕성)을 탐사하고 태양계의 가장 바깥쪽 영역을 통과해 마침내 성간공간(항성과 항성 사이의 물질이 아주 희박한 공간)으로 들어섰습니다. 보이저 1호에는 '지구의 속삭임'이라 이름 붙인 디스크가 실려 있습니다. 여기엔 55개 언어로 된 인사말과 지구의 다양한 문화와 정보들이 담겨 있습니다. 혹시라도 만날지 모를 외계 생명체에게 전달할 일종의 타임캡슐이지요.



꿈을 가진 사람은 모험을 떠나지요.

우주는 상상을 뛰어넘을 만큼 광활하고 비밀로 가득합니다. 강한 호기심과 용기가 없다면 우주여행은 처음부터 불가능했겠지요. 인간은 아주 오래전부터 우주여행을 꿈꿔 왔습니다. 매기 박사가 어린이를 위한 태양계 여행 안내서를 만든 것도 이런 꿈을 이어 가려는 시도랍니다. 이 책에서 주요 내용은 두 번째 장인 '태양계 여행'에 담겨 있습니다. 꼭 필요한 다양한 지식과 정보들을 어린이 독자들이 이해하기 쉽고 재미있게 풀어 썼지요. 그러면서 독자의 상상력을 자극하는 물음들을 자연스럽게 이끌어냅니다. 이를테면 인간은 화성에서 살 수 있을까요? 우리가 알지 못하는 제9행성인 슈퍼지구가 존재할까요? 여기서 그치지 않고 우리는 우주의 기원이나 생명의 탄생 같은 보다 깊은 질문들을 이어가겠지요. 책의 앞머리에선 우주여행을 위한 예비지식들이 소개되고, 미처 다루지 못한 기초 개념과 정보들은 '우주선 자료실'에서 정리됩니다. 이로써 매기 박사와 함께 하는 태양계 여행은 끝이 납니다. 하지만 우주의 신비는 정말 끝이 없답니다. 그렇다면 진짜 우주여행은 이제부터입니다!

여행 준비

안녕? 나는 매기 박사야 4

태양계는 무엇일까? 6

여행 계획 8

여행 지도 10

이륙 준비! 12

궤도 진입 14

우주로 들어서다 16



태양계 여행

지구 18

국제우주정거장 22

우주 쓰레기 24

달 26

태양 32

수성 38

금성 44

지구형 행성들 50

화성 52

소행성대 60

바위투성이 천체들 62

목성형 행성 탐험 64

목성 66

토성 74

천왕성 82

해왕성 86

카이퍼 벨트 90

명왕성 92

제9행성 96

태양계의 끝은 어디일까? 98

오르트 구름 100

항성들 사이의 공간 102

맺음말 104



자료실

우주선 자료실 106

우주과학 용어 사전 118

찾아보기 120

매기 에더린 포콕 영국의 우주과학자이자 과학 교육자입니다. 물리학, 천문학, 기계공학을 공부하고 천체망원경의 해상력을 높이는 분광 측정기를 개발했습니다. 어린이 우주과학 교육에 관심이 많아서 '밤하늘'이라는 텔레비전 프로그램의 공동 진행자로 활동했고, 많은 강연을 했습니다. 이런 공을 인정받아 2009년 영국 왕실로부터 기사 훈장을 받았습니다.