[지디넷코리아]
지구는 태양에 크게 의존해 왔다. 태양의 중력은 지구를 액체 물이 존재할 수 있는 적절한 거리로 유지해주는 역할을 한다. 또 햇빛과 열을 통해 광합성과 물의 순환을 촉진하며 기후를 조절한다. 그런가하면 태양의 자외선은 인체가 뼈와 치아 건강에 필수적인 비타민 D를 생성하는 필수 요소다.
이처럼 지구의 오랜 동반자인 태양이 갑작스럽게 사라진다면 어떤 일이 벌어질까.
과학매체 라이브사이언스는 최근 전문가 인터뷰를 통해 이러한 가상의 시나리오를 분석한 결과를 보도했다.
티모시 크로닌 미국 매사추세츠공과대학(MIT) 대기과학 부교수는 “태양이 사라질 경우 광합성에 의존하는 지구상의 대부분 생명체와 인류의 생존을 위협하는 시한폭탄이 작동하게 된다”고 설명했다.
태양빛이 지구에 도달하는 데 걸리는 시간은 약 8분 20초다. 크로닌 교수는 “그 시간 동안 인류는 태양이 사라졌다는 사실조차 인지하지 못할 가능성이 크다”고 말했다. 이후 지구에는 갑작스러운 암흑이 찾아온다. 햇빛이 사라지면 전기와 화석연료를 활용한 인공 조명이 주요 광원이 되며, 낮과 밤의 구분도 사실상 의미를 잃게 된다. 태양빛을 반사하던 달 역시 완전히 어두워지지만, 멀리 있는 별빛은 여전히 관측될 것으로 예상된다.
태양의 질량과 중력이 사라지면 태양계를 구성하던 행성들도 궤도를 유지하지 못한다. 크로닌 교수는 “모든 행성이 현재의 진행 방향으로 그대로 날아가게 될 것”이라고 설명했다.
하지만 인류가 직면할 가장 시급한 문제는 식량 생산이다. 마이클 서머스 미국 조지메이슨대 행성과학·천문학 교수는 “광합성 생물은 사실상 종말을 맞게 될 것”이라며 “대부분의 식물은 빠르게 피해를 입고, 일부는 겨울철처럼 몇 주에서 몇 달간 휴면 상태를 유지할 수 있지만 결국 모두 죽게 될 것”이라고 밝혔다.
태양이 사라진 지구는 급격히 냉각되며 극저온 행성으로 변모한다. 서머스 교수는 “초기에는 지구 평균 기온이 하루에 약 20도씩 떨어질 것”이라며 “불과 2~3일 만에 전 지구가 영하로 내려갈 수 있다”고 말했다. 다만 기온이 낮아질수록 하락 속도는 점차 둔화될 것으로 예상된다.
작은 연못은 일주일 이내 얼어붙는다. 호수가 얼기까지는 수주에서 수개월이 걸릴 수 있다. 바다는 수년에서 수십 년 동안 완전히 얼지 않을 가능성이 있으며, 특히 해저 화산이 존재하는 심해 지역에서는 화산 활동이 지속되는 한 액체 상태가 유지될 수 있다.
지구의 최종 온도는 태양에서 약 40배 더 먼 명왕성과 유사한 수준까지 떨어질 수 있다. 현재 명왕성의 평균 기온은 약 영하 240도에 이른다.
이 같은 극한 환경에서는 인류 문명과 대부분의 생명체가 붕괴할 가능성이 크다. 크로닌 교수는 “지열이나 핵에너지를 활용해 지하에서 제한적인 생존이 가능할 수는 있지만, 이는 기존 멸종 사건과 비교해도 극히 제한적인 수준에 그칠 것”이라고 말했다.
그렇다면 이러한 환경에서도 생존 가능한 생물은 무엇일까. 대표적으로 미세 생물인 완보동물 ‘물곰(tardigrade)’이 꼽힌다. 서머스 교수는 “외형은 볼품없지만 매우 강인한 생물”이라며 “방사선이나 특정 알코올 환경에서도 생존할 수 있는, 지구상에서 가장 강한 생명체 중 하나”라고 설명했다.
이와 함께 심해 열수 분출구 주변에 서식하는 박테리아처럼 광합성에 의존하지 않는 미생물도 생존 가능성이 높다. 일부 박테리아와 고세균은 화학합성을 통해 암석과 광물의 화학 반응에서 에너지를 얻기 때문이다.
다행히 태양이 갑작스럽게 사라질 가능성은 없다. 그러나 장기적으로 태양은 약 50억 년 후 연료를 소진하고 적색 거성으로 팽창해 수성과 금성, 나아가 지구까지 삼킬 것으로 예상된다. 다만 그 이전인 약 10억 년 후에는 태양 밝기 증가로 지구의 바다가 증발할 것으로 전망된다.
서머스 교수는 “별이 시간에 따라 어떻게 변화하는지를 이해할수록 우리는 우주에 대해 더 깊이 알게 된다”고 밝혔다.