현재 전 세계 인구 증가 추세를 감안해 일부에선 100억 명 규모까지는 어떻게든 지구 내에서 식량을 확보할 수 있을 것으로 보고 있다. 하지만 2100년이 되면 전 세계 인구는 112억 명에 도달할 것이라는 유엔의 예측처럼 앞으로 100년 안에 지구만으로는 전체 인류를 유지할 수 없을 수 있다.

이런 문제에 대한 대담한 해결책이 될지도 모를 방법 중 하나는 지구와 비슷한 환경을 가진 행성으로 이주하는 것이다. 이런 지구와 유사한 환경을 가진 제2의 지구를 만들어내는 방법에는 어떤 게 있을까.

인류가 다른 행성으로 향할 필요성이 있다고 해도 인간이 살 수 있는 환경을 갖춘 행성을 찾을 가능성은 크지 않다. 그렇다면 행성을 테라포밍(Terraforming)해 인간이 살 수 있는 환경으로 바꿀 수 있을까. 이런 테라포밍을 할 수 있는 행성으로 간주하는 게 바로 화성이다. 화성은 말 그대로 지구 옆에 있는 행성이며 지구를 대체할 행성으로 꽤 좋은 조건을 가진 곳이기도 하다.





화성 대기는 지구와 비교하면 매우 얇다. 지구의 1% 정도 밖에 안 되는 것으로 알려져 있다. 하지만 대기 대부분은 이산화탄소로 인간에게는 유독하다. 그 뿐 아니라 화성은 지구보다 태양에서 멀리 떨어져 있기 때문에 얇은 대기까지 겹치면서 온도는 영하 63도다. 또 화성은 자기장 층을 갖고 있지 않아 표면에 있어도 우주에서 날아오는 방사선을 막을 방법이 없다.

이곳은 또 지구와 비교하면 중력이 3분의 1 수준. 정리하자면 화성에 사람이 살 수 있으려면 손 볼 게 꽤 많다는 얘기다.

먼저 해결해야 할 건 화성 대기를 바꾸는 것이다. 화성의 얇은 대기를 더 밀도가 높게 바꾸고 대기를 구성하는 물질도 바꿀 필요가 있다. 이를 위한 추천 방법 중 하나가 온실효과를 일으키는 것이다.

온실 효과에 의해 태양열이 대기로 반사해 행성 온도를 올리는 게 가능하다는 것이다. 온실 효과를 일으키는 방법은 다양하다. 바위 속 메탄가스를 이용하거나 이산화탄소를 이용하거나 암모니아를 이용해 일으킬 수 있다. 외계에서 날아오는 수분을 다량 함유한 혜성은 암모니아를 방출한다. 암모니아는 거의 다 질소여서 식물을 키워 산소를 공급할 수 있다면 화성 대기를 지구와 유사하게 만들 수 있다.

또 대기 밀도가 높아지면 인간이 생존 가능한 수준으로 대기압을 높이는 것도 가능하다. 이 수준까지 오면 대기가 행성 전체를 따뜻하게 해주는 역할을 담당하고 다른 테라포밍을 위한 작업도 더 쉬워진다.

행성 전체가 따뜻해지면 화성에서 물을 사용할 수 있게 된다. 행성 전체에 생명을 키우는 게 가능해지는 것이다. 하지만 화성에는 자기장 층이 존재하지 않기 때문에 우주에서 날아오는 방사선을 방지할 수 없다.

https://www.youtube.com/watch?v=peVJ2BtrtuY

화성의 자기장 층이 없어진 건 42억 년 전의 일이다. 이후 화성은 강렬한 태양풍과 태양 플레어에 계속 노출되고 있고 이 와중에 대기도 얇아졌다. 화성에 있는 바위에는 온실 효과를 가진 이산화탄소도 포함되어 있는데 이를 이용해 대기를 늘리려고 해도 방사선이나 태양풍 탓에 결국 대기가 감소해버릴 수 있다. 다시 말해 화성 테라포밍을 하는 건 문제다.





이런 이유로 다시 대안으로 등장하는 게 같은 이웃에 존재하는 행성이 금성이다. 금성은 지구보다 밀도가 높은 대기를 갖추고 있다. 기온은 460도로 상당한 고온이다. 이런 이유로 이쪽도 인간이 살 수 있는 환경으로 바꾸려면 크게 손볼 필요가 있다.

테라포밍을 할 방법으로 꼽히는 건 가스 행성에 수소를 대량 투입하는 것이다. 흑연과 물을 생성하고 행성 전체를 바다로 바꾸는 게 좋다. 질소를 더해 대기압을 지구 수준까지 낮출 수 있다면 지구와 비슷한 환경으로 바꿀 수 있다.





물론 수성을 테라포밍하는 방안도 있다. 수성 북극 부분에 물이나 유기 미립자가 존재하는 만큼 거대한 거울을 만들어 이를 이용하면 태양으로 얼음을 놀일 수 있을지도 모른다. 작은 거품 같은 돔을 만들면 주변에 인간이 거주할 수 있을지도 모른다는 것. 이런 아이디어는 달에서도 실현 가능할 것으로 얘기하기도 한다.





어쩌면 목성의 제2위성인 유로파를 테라포밍할 수 있을 수도 있다. 만일 유로파의 표면 얼음을 녹일 수 있다면 얼음이 녹으면서 방출되는 산소가 대기를 형성하고 생명에 필수적인 물을 만들어낼 수 있다. 또 토성 위성인 타이탄을 테라포밍할 가능성도 있지만 이곳에서도 대량 산소 생성이 필요하다.

이장혁 IT칼럼니스트  hymagic@naver.com

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