지식보관소_ 화성을 지구처럼 바꾸는 테라포밍이 정말로 가능할까?

 

 

화성을 지구처럼 만드는 건 과연 가능할까요?

 

과학자들은 지구 이외에 인간이 거주할 장소로 화성을 많이 이야기합니다.

그러면 화성이 인류의 멀티가 되기에 충분할까요?

 

일단 많고 많은 행성 중에

화성을 인류가 거주하는 행성으로 왜 지목하는지

그 이유를 알아볼 필요가 있습니다.

 

일단 태양계에서 지구와 가장 가까운 행성은 금성이고

그다음으로 가까운 행성이 화성입니다.

그다음인 수성도 그렇게 먼 것은 아니지만

태양에서 너무 가까워서

뜨거울 뿐만이 아니라 태양의 중력이 너무 강하기 때문에

역설적으로 태양 가까이에 있는 수성에 가까이 가기 위해서는

엄청난 연료가 필요합니다.

혹은 중력도음을 이용해야 하는데

그렇게 되면 시간이 엄청나게 오래 걸리게 되죠.

 

가장 가까운 행성인 금성이

원래부터 외면을 받아온 건 아닙니다.

사실 개인적으로 소련이 망한 이유 중에 하나가

금성 때문이라고 생각합니다.

60년대에 소련이 금성탐사를 하기 전까지만 해도

과학자들은 금성이 지구보다 조금 더 더운 열대우림이 있다고 예상을 하기도 했습니다.

태양보다 가깝지만 대기가 두꺼워서

그 대기가 그 태양열을 막아줄 것이라고 생각을 했죠.

 

하지만 현실적으로 금성에 진입한 소련의 탐사선들이

초기에 전부 다 통신 두절이 되면서

서서히 금성의 불지옥 같은 온도와 압력을 알게 되었죠.

처음엔 그냥 고장인 줄 알았던 소련은

미국이 화성 탐사를 계획할 때

금성탐사선만 21회나 발사하면서 엄청난 예산을 금성에 쏟아부었지만

건진 건, 이 유명한 황량한 불지옥 금성의 사진뿐이었죠.

 

그리고 금성탐사 덕분에

이산화탄소 대기가 얼마나 심각한 온실효과를 일으키는지도 알게 됩니다.

덕분에 현재는 지구의 온난화를 부정하는 과학자들은 거의 없는 상황이죠.

 

결국 현실적으로 인간이 갈 만한 장소는

화성입니다.

화성과 지구가 가까워지는 시기는

1년 6개월에 한 번뿐이지만

가장 가까울 때에는 호만 전이 궤도로도

10개월이면 도착할, 갈 만한 거리입니다.

 

일단 거리에서부터 남는 행성이 화성밖에 없습니다.

그러면 화성을 지구처럼 만드는 건 과연 가능할까요?

 

일단 인간이 바꿀 수 없는 조건은

거리, 질량, 운동량일 겁니다.

거리는 지구에서 두 번째로 가까운 행성이고

질량은 지구의 3분의 1 정도이지만

뭐 이게 무중력은 아니기 때문에

인간이 살아가는 데는 문제 없을 것으로 생각이 됩니다.

 

아무래도 3대 500을 치던 헬창은

화성에 가면 3대 1500까지 칠 수 있기 때문에

개인적으로는 헬창이 화성에 가는 걸 좋아하지 않을까 그렇게 생각합니다.

 

화성의 자전 속도는 환상적이게도 지구와 너무 비슷합니다.

화성의 하루는 24시간 37분으로

지구에서는 1Sol이라고 얘기하고

오히려 인간의 생체리듬이 25시간에 가깝다는 걸 생각하면

인간이 살아가기에 아주 좋습니다.

 

이렇게 지구와 자전 속도가 비슷한 행성은 태양계에 화성뿐입니다.

이처럼 화성의 물리 조건은 마치 신이 존재한다면

노력을 하면 화성의 멀티가 가능하니까 시도하라고 만들어놓은

그런 앞마당 자원 같은 그런 느낌입니다.

 

그럼 이런 조건 말고도 다음으로도 중요한 대기와 온도는 어떨까요?

사실 이런 대기와 온도를 인간이 살아가기 좋게 만드는 것을

화성 테라포밍이라고 부릅니다.

 

현재 화성에 생명체가 살기 힘든 이유는 크게 세 가지입니다.

너무나도 부족한 대기와

너무나도 추운 온도

그리고 자원이죠.

 

생명체에게 가장 중요한 자원은 물과 산소인데

이미 탐사선을 통해서 화성에서 얼음의 존재는 밝혀졌고

극관에 대량의 이산화탄소가

드라이아이스 형태로 얼어 있다는 것도 밝혀진 상황입니다.

당연히 드라이아이스를 녹이면 이산화탄소가 되고

이산화탄소는 광합성 작용으로 산소로 변환시킬 수 있습니다.

극관에 대량의 드라이아이스가 있기 때문에

온도만 높일 수 있다면 대기는 문제가 없을 것으로 생각이 됩니다.

 

문제는 어떻게 온도를 올려서 대기를 만드느냐 하는 것입니다.

이 방법으로 거론되는 것이 크게 두 종류인데

핵폭탄을 터뜨리거나

운석이나 소행성을 화성의 고의로 충돌시켜서

극관에 있는 드라이아이스를 녹이는 방법과

금성에서 일어난 온실효과를 화성에 일으키는 방법이 있습니다.

 

물리적인 충돌로 온도를 높이는 첫 번째 방법은

방사능 오염의 문제뿐 아니라

작업 중에는 화성의 탐사 임무를 하지 못하고

이로 인해서 화성 탐사와 관련된 모든 과학 미션을 할 수 없게 된다는

단점이 있습니다.

 

그뿐 아니라 처음부터 갑자기 화성을 지구로 만들기 시작하는 게 아니라

아마 유인 우주기지를 먼저 짓고

연구소 같은 것이 들어온 상황에서

테라포밍 진행이 논의될 가능성이 있으므로

첫 번째 방법은 유인 기지에 있는 사람들에게 너무나도 위험한 방법입니다.

따라서 당장 인류가 화성에 이주해야 되는 그런 상황이 아닌 이상

첫 번째 방법을 사용할 것으로 생각되지는 않습니다.

 

그다음으로 거론되는 것이 화성에 온실효과를 일으키는 방법입니다.

그런데 화성에서 금성이나 지구처럼

이산화탄소로 온실 효과를 일으키기는 쉽지가 않고

너무나 오랜 시간이 걸립니다.

하지만 사실 화성에서는

온실효과를 일으키기 더 좋은 수단이 있습니다.

바로 불소계의 화합물인 육불화황을 만들어내는 것이죠.

 

육불화황은 인체에는 무해하지만

엄청나게 강력한 온실효과를 일으킵니다.

원자구조는 황 원자를 중심으로

불소 원자가 둘러싸여 있는 화합물인데

화성의 토양에 황과 불소 모두 따로 존재합니다.

 

따라서 이론적으로는 화성에 육불화황을 만들어내는 공장을 건설할 수 있습니다.

이 육불화항은 이산화탄소보다 온실효과가

무려 2만3900배나 높은 것으로 알려져 있습니다.

화성 표면에 이런 온실효과를 만들어내는 공장을 대량으로 짓는다면

빠르게 온난화 효과를 일으킬 것으로 생각이 됩니다.

 

이런 불소기체의 강력한 온실 효과 때문에

지구에서는 불소를 포함한 온실가스를 공장에서 방출하는 걸

매우 강력하게 금지하고 있습니다.

 

그런 강력한 온실가스 규제에도

현재 속도면 지구의 온도가 50년에 1도씩 올라갈 것으로 생각이 되는데

우리는 화성의 온도를 적도 부근에서

물이 액체로 존재하는 게 가능할 정도로만 만들면 됩니다.

 

사실 이것도 공장에서 모두 다 하는 게 아니라

극지의 드라이아이스가 녹을 정도만 올려주면

대기에 이산화탄소가 생기면서 점점 더 따뜻해지고

결국 적도의 얼음이 녹는 온도가 될 것으로 생각이 됩니다.

 

만약 물이 액체가 될 수 있는 정도의 대기와 온도가 되었다면

자동으로 화성의 대기는 더 두꺼워지게 됩니다.

 

화성 표면에는 탄산염이 많은데

이게 산성을 띠고 있는 화성 토양과 만나면

이산화탄소를 방출합니다.

현재는 그런 반응을 촉매해 줄, 물이 표면에 충분하지 않지만

앞선 과정으로 얼음이 녹기만 하면

이 과정이 화성 전역에 일어나면서

대기가 엄청난 속도로 짙어지게 될 겁니다.

그리고 대기만 짙어지게 된다면

방한복과 산소통과 같은 가벼운 장비만 있으면

인간이 화성 표면에서 작업할 수가 있는 상태가 됩니다.

 

그다음 작업은 산소를 만드는 작업입니다.

짙어진 화성의 대기로 드라이아이스가 전부 높고

탄산염이 산성 토양과 반응하면서 생긴 이산화탄소로

화성의 대기가 가득 차 있게 됩니다.

 

이 상태에선 지하에 있던 대량의 얼음들이 녹아서 물이 되고

증발해서 비가 오기 시작합니다.

화성에 존재하는 물의 양이

비가 올 수 있을 정도로 양이 되느냐는 논란이 있지만

계속 화성 탐사가 진행되면서

긍정적인 증거가 더 많이 나오고 있는 상황입니다.

 

결국 이 이후에 해야 할 일은

대기에 있는 일산화탄소와 물을 이용해서

산소를 만드는 일이 될 겁니다.

 

광합성을 할 수 있는 지구의 생명체를 화성으로 데려가서

이산화탄소를 산소로 바꾸는 작업이 필요합니다.

 

 

이런 식으로 현재까지 알고 있는 정보에 의하면

화성을 지구처럼 바꾸는 건

이론적으로 가능할 수도 있습니다.

다만 가능할 수도 있다고 얘기하는 것은

얼음의 양이 충분하냐와 대기의 질소를 어떻게 만드느냐 같은

아직 해결되지 못한 과제들이 존재하기 때문입니다.

 

그리고 방사능 걱정을 하기도 하는데

현재 화성의 방사능은

적도 부근에서 3년 동안 야외에 있을 때

암에 걸릴 확률이 높아지는 정도입니다.

 

물론 이런 것도 문제지만

탐사선이 지구로 보내온 데이터를 보면

대기가 부풀어 오르는 낮 기간 동안에는

방사능이 크게 감소하는 현상을 보이는데

따라서 방사능은 대기 밀도가 높아지면

자연스럽게 해결될 것으로 생각이 되고 있습니다.

 

물론 결국 가능할지는 아직 정확하지 않은 부분이 많지만

화성에 지구에서 우리가 필요로 하는 수많은 자원들이 존재하고 있고

가능성이 있다는 점에서

그냥 방치하는 게 아깝다는 게 제 생각입니다.

 

과거에 화성에 지질활동이 활발했다면

지각에서 지구보다 훨씬 더 많은 금과 히토류를 찾을지도 모르니까 말이죠.

 

현재로서 사실상 화성에 가기 가장 힘든 이유 중에 하나는

바로 우주비용입니다.

일론머스크가 화성에 보낼 로켓을 만들고서

화성에 도시를 짓는다는 계획을 발표했을 때

많은 사람들이

그럼 산소는 어떡하냐, 물은 어떡하냐, 다 죽을 거다

뭐 이런 얘기들을 하기도 했는데

 

사실 산소, 물, 음식 이런 것보다

화성에 가기 가장 어려운 이유는

화성에 로켓을 타고 가는 그 자체이기 때문에

로켓이 경제적으로 가능하다는 순간

다른 문제들은 다 부차적인 문제가 되는 것이죠.

이 이야기까지 하려고 하니까 너무 길어서

이건 나중에 따로 다루겠습니다.

그럼 이만.