[아하! 우주] 북미대륙은 목성에 붙은 껌딱지다

태양계의 별과 행성, 위성들을 지구로 끌어다와 그 크기를 비교한 그림이 웹사이트 Astronomy Central 에 올라와 누리꾼들의 뜨거운 관심을 받고 있다.

사실 우주의 크기는 인간의 상상을 뛰어넘는 것이라 제대로 실감하기가 쉽지 않다. 일례로 태양의 크기만 해도 지름 140만km라 하지만, 그게 얼마나 큰 것인지 가늠하기란 어려운 일이다.

쉽게 말하면, 지구-달 간의 거리가 약 38만km인데, 태양의 크기는 그 거리의 4.5배가 된다는 것이다. 일상적으로 미터, 킬로미터에만 익숙한 지구 행성인에게는 가공스러운 사이즈임이 틀림없다. 하나의 물건이 이렇게 클 수 있다는 사실을 실감한다면, 우주에 대한 관념이 달라질 수도 있지 않을까?

위와 같은 그림을 제작한 사람은 영국 랭커셔의 아마추어 천문가 존 브래디 씨로, 인간의 감각으로 우주의 크기를 실감할 수 있는 방법이 없을까 고민하다가 지구로 끌어다놓은 이 같은 이미지를 만들게 됐다고 Astronomy Central 에 밝히고 있다.

어떤 그림은 지구를 끌어다가 해당 천체와 비교한 것도 있는데, 일례로 지구를 토성에 끌어다놓으면, 토성의 목에 거는 목걸이의 구슬 하나 정도밖에 안되는 그림도 있다.



반면에, 태양계에서 가장 크고 높은 산인 화성의 올림푸스 산은 미국 애리조나 주를 통째로 덮는 크기(그림2)다. 애리조나가 얼마나 큰지 감이 없는 한국 독자라면, 부산에서 신의주까지 한반도를 통째로 덮는 크기로 생각하면 쉽다. 이 산은 지구 행성에서 가장 높은 에베레스트 산보다 3배나 높으며, 산의 밑바닥 지름은 624km나 된다.



또한 우주의 중성자별을 영국으로 끌어다놓으면, 영국 북서부의 리버풀에서 워링턴을 덮는 크기(그림3)다. 하지만, 크기가 비록 수십km인 중성자별이지만 질량은 태양의 1.5배나 된다고 말하는 브래디 씨는 이렇게 덧붙인다. "밀도가 극도로 높아 차숟갈 한 술만한 질량이 10억 톤에 달합니다."

이미지에는 북미 대륙도 등장한다. 목성의 위성 이오를 지구로 끌어오면 거의 북미 대륙을 덮는 크기(그림1)다. 브래디 씨는 '치즈 피자처럼 보이는' 이오는 샌프란시스코에서 디트로이트까지는 넉넉히 덮을 수 있다고 말한다.

각각 해당 천체의 크기를 살펴보면 중성자별: 20km, 올림푸스 산: 624km/ 목성 위성 이오: 3,636km/ 화성: 6,792km/ 지구: 12,742km/ 토성: 116,464km/ 목성: 142,984km/ 토성 고리: 282,000km/ 태양: 1,392,000km다.

이오는 목성의 갈릴레오 위성 4개 중 모성에 가장 가까운 위성으로서, 목성으로부터 엄청난 조석력을 받고 있다. 이 때문에 이오는 지구를 포함해서 태양계에서 가장 화산활동이 심한 천체가 되고 말았다. 이오의 표면에는 수백 개의 화산들이 왕성한 활동을 보이고 있어 심한 피부병을 앓고 있는 얼굴같이도 보인다.

브래디 씨의 다음 이미지는 화성이다. 지구 크기의 반이지만, 북미 대륙을 너끈히 품고도 공간이 꽤 남는다(그림4). 하지만 이 북미 대륙을 목성에다 갖다 붙이면, 넓은 도로 바닥에 붙어 있는 검딱지(그림5)에 지나지 않는다. 북미 대륙이 가스체 거대 행성의 구름띠 가장자리에 자리한 조그만 얼룩처럼 보인다.





사실 지구의 지름은 목성의 11분의 1에 지나지 않는다. 그래서 목성에서 치는 번개는 지구 번개보다 1000 배는 강력하다.

브래디 씨를 따라 더 멀리 나가보자. 지구를 토성에다 갖다놓는 것도 무척 재미있는 일이다. 토성 고리의 너비를 지구로 재본다면, 지구가 6개 들어가는 폭이다(그림6).



이 고리의 지름은 무려 28만 2천km로, 지구-달 사이 거리의 3분의 2에 해당한다. 이 토성 고리야말로 참으로 장관이 아닐 수 없다. 태양계 8경 중 1위를 차지할 만하다. 지구는 토성 목에 걸린 목걸이의 구슬 하나 정도에 지나지 않는다.

만약 지구를 토성 자리에다 갖다놓는다면, 가장 안쪽 고리로부터 6만 6,900km 떨어진 곳에 자리잡게 될 것이고, 고리들은 더욱 멀리 확장되어 우주 공간으로 퍼져갈 것이다(그림7).



이번엔 태양으로 가보자. 우리 지구는 더욱 보잘것이 없어진다. '태양의 규모에서 볼 때 지구는 그야말로 보잘것없는 존재죠' 하고 브래디 씨는 덧붙인다. "태양 지름을 따라 지구를 늘어놓는다면 109개의 지구가 들어갑니다(그림8). 부피는 세제곱이니가, 거의 130만 개의 지구가 들어갈 공간이죠."



"태양이 1초 동안에 생산해내는 에너지는 인류가 전 역사를 통해 생산해낸 에너지보다 더 많습니다. 그리고 매초 태양은 우주 공간으로 40억 톤의 물질을 방출하지요. 그러고도 태양은 앞으로 50억 년을 너끈히 버틸 수가 있지요."

"태양 표면에서 강력한 자기마당이 깨어질 때 나타나는 태양 플레어의 폭발은 히로시마 원폭의 10억 배에 달하는 위력입니다."

브래드 씨가 만든 이미지들은 우주 안에서 지구가 얼마나 보잘것없는 존재인가를 새삼 일깨워주는 노작이라는 평가를 받고 있다. 이것을 보면 인간이 조금은 겸손해질 수도 있지 않을까?

<그림1> 위 이미지는 영국 랭커셔의 아마추어 천문가 존 브래디 씨가 구성한 것이다. 목성의 위성 이오를 지구로 끌어오면 거의 북미 대륙을 덮는 크기이다. 브래디 씨는 '치즈 피자처럼 보이는' 이오는 샌프란시스코에서 디트로이트까지는 넉넉히 덮을 수 있다고 말한다.

<그림2> 위 이미지는 화성의 올림푸스 산이 미국 애리조나 주를 통째로 뒤덮는 장면이다. 올림푸스 산은 태양계에서 가장 크고 높은 산이다. 한반도를 통째로 덮는 크기이다.

<그림3> 위의 그림은 우주의 중성자별을 영국으로 끌어다놓은 것이다. 영국 북서부의 리버풀에서 워링턴을 덮는 크기이다.

<그림4>위의 이미지는 화성이다. 지구 크기의 반이지만, 북미 대륙을 너끈히 품고도 공간이 꽤 남는다.

<그림5>북미 대륙을 목성에다 갖다 붙이면, 넓은 도로 바닥에 붙은 검딱지에 지나지 않는다. 북미 대륙이 가스체 거대 행성의 구름띠 가장자리에 자리한 조그만 얼룩처럼 보인다.

<그림6>토성 고리의 너비를 지구로 재본다면, 지구가 6개 들어가는 폭이다. 이 고리의 지름은 무려 28만 2천km로, 지구-달 사이 거리의 3분의 2에 해당한다. 이 토성 고리야말로 참으로 장관이 아닐 수 없다.
<그림7>만약 지구를 토성 자리에다 갖다놓는다면, 가장 안쪽 고리로부터 6만 6,900km 떨어진 곳에 자리잡게 될 것이고, 고리들은 더욱 멀리 확장되어 우주 공간으로 퍼져갈 것이다.

<그림8>태양 지름을 따라 지구를 늘어놓는다면 109개의 지구가 들어간다. 부피는 세제곱이니까, 거의 130만 개의 지구가 들어갈 공간이다. 태양이 1초 동안에 생산해내는 에너지는 인류가 전 역사를 통해 생산해낸 에너지보다 더 많다.

이광식 통신원 joand999@naver.com