쉿! 태양계의 형성에 대한 모델을 연구하는 천문학자들은 더러운 비밀을 하나 감추고 있다. 천왕성 그리고 해왕성은 존재하지 않는다. 적어도 컴퓨터 시뮬레이션은 두개의 거대 가스 행성이 어떻게 태양에서 멀리 떨어져 형성될 수 있었는지 설명하지 못한다. 두 행성은 너무도 느리게 공전하기 때문에 태양의 원시행성 디스크의 바깥쪽에서 이루어진 중력적 부착으로 지구보다 14.5배 그리고 17.1배 더 큰 질량의 형성하기 위해서는 지금 태양계의 나이보다 훨씬 더 많은 시간을 필요로 한다.1
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이것은 창조론자가 한 얘기가 아닙니다. Robert Naeye 라는 Sky & Telescope 잡지의 전 편집장이 한 비판입니다.
해왕성이나 천왕성 같은 천체는 자연적으로 존재할 수 없다
위에 말씀드렸듯이 태양을 한번 공전하는데 84년이 걸리는 천왕성이 그만큼 행성 형성에 필요한 재료들을 모으기 힘들기 때문에 자연적으로 해왕성과 ‘천왕성’처럼 큰 천체가 태양계 바깥에서 형성되려면 100억년 이상 걸려야 합니다.2
그래서 행성 과학자들은 행성 형성에 대한 자신들의 연구 수준이 초보적이라는 것을 인정하는 한편3 , 어떻게든 이 두 행성의 존재를 설명하기 위해 일반인이 들어도 황당하다고 느낄 정도의 설명을 내어놓습니다. 가령, 유명 과학 잡지인 New Scientist는 ‘천왕성’이 사실은 목성과 토성의 사이에서 형성이 되어서 둘의 중력 때문에 둘 사이를 왔다갔다 하다가 토성이 놓쳐서 지금의 자리로 가서 공전하게 되었다는 황당한 기사4 를 싣기도 합니다.
이들은 다음과 같이 얘기합니다.
행성 형성에 대한 연구 수준이 비교적 초보적이라는 것은 분명하다. 현재까지 천왕성 그리고 해왕성을 만드는 시나리오를 세우는 것은 아주 어려운 일이다. 3
태양계 행성들의 형성에 대한 ‘시나리오’도 만들수 없는 과학계
저는 위에 인용한 천체 물리학자의 발언에서 주목해 봤으면 하는 것이 있습니다. 바로 시나리오를 세우는 것 이라는 표현입니다. 지금 천체 물리학자나 행성 과학자들이 목표로 삼는 것은 무엇인가요? 바로 시나리오를 세우는 것 입니다. 즉 실제로 어떤 일이 일어났는지에 대해서가 아니라 ‘천왕성’과 해왕성의 형성이 어떻게 일어 났을수 있는가에 대한 가능한 시나리오도 세울 수 없다는 자조 섞인 표현입니다. 이것이 의미하는 것은 무엇입니까? 과학이라는 이름으로 우리에게 믿음을 요구하는 수많은 것들이 사실은 증거가 있어서 이렇게 형성되었다고 설명하는게 아니고 이런 일이 일어났으면 가능하다는 시나리오 라는 것 입니다.
수많은 시나리오들이 계속해서 부정되어 왔지만, 그럼에도 사람들은 새로 만든 시나리오를 믿어 주고, 그러다 또 부정하기를 반복했습니다. 그렇게 현재 태양계 형성에 대한 모델은 또 다른 새로운 증거를 통해서 부정되고 있습니다. 5 6
그렇다면 해왕성과 ‘천왕성’의 문제는 형성의 문제에서 그칠까요? 그렇지 않습니다. 이들의 형성이 100억년이 걸려야 한다는 문제와 별개로 이 두 거대 행성이 젊다는 증거들은 많이 있습니다.
해왕성과 천왕성이 46억년이 될 수 없는 증거들
첫번째 문제는 자기장의 존재 여부 입니다.
1984년 창조 과학자 Russel Humphrey 박사는 땅이 물에서 나와서 물 가운데 서 있다는 베드로후서 3:5의 말씀을 바탕으로 자기장 형성에 대한 모델을 만들고 6,000년 이라는 연대가 지났을 때 각 행성들의 자기장이 얼만큼 남아 있을지에 대한 예측을 합니다.7 이때 Russel Humphrey 박사는 두 행성 모두 자신이 생각했던 특정한 내부 구조를 가정하고는 2 x 10^24 A m² (암페어-미터)~6 x 10^24 A m² 라고 또 내부 구조에 상관없이 10^23 A m²~10^25 A m²로 예측 합니다.
그리고 일반 세속 과학자들은 자기장이 한번 형성되고 계속 줄어들기 때문에 46억년이 지난 지금 자기장이 전혀 없거나 험프리 박사의 예측보다 10만배 낮은 값을 예측8 하였습니다. 이 후 1986년 Voyager II 호가 천왕성을 지나가며 자기장을 측정 했을때, 러셀 험프리 박사의 예측값 사이에 있는 3.0 x 10^24 A m² 가 측정이 되었습니다. 또 1989년 해왕성을 지나가며 자기장을 측정했을때에도 러셀 험프리 박사의 예측 범위 안에 있는 1.5 x 10^24 A m² 라는 측정 결과를 제시합니다.
자연적으로 자기장이 발생할 수 없는 해왕성과 천왕성
세속 과학의 문제점은 단순히 창조론자들이 자기장의 세기를 예측했다는 것에 그치지 않습니다. 지금 어떠한 이론도 왜 천왕성과 해왕성에 자기장이 존재해야 하는지 심지어는 생성될수 있었는지를 설명하지 못합니다. 자기장의 자연적 형성을 설명할 수 있는 이론은 다이나모 이론 입니다. 이는 외핵 속의 유체 운동에 의한 전자 유도로 회전축을 따라 자기장이 형성 된다는 이론인데, 천왕성과 해왕성 모두 자전축과 자기장이 어긋나 있고 천왕성의 경우에는 자기장이 행성의 중심을 관통하고 있지도 않습니다.
Voyager II 호가 천왕성을 지날때 자기장이 기울어져 있고, 중심에서도 벗어났음을 발견했습니다. 이때 과학자들은 확률이 높지 않지만 지금 ‘천왕성’에 자기장 역전이 일어나고 있다고 주장했습니다. 하지만 해왕성을 지나면서도 자기장이 기울어져 있다는 것을 확인하자, 이것이 정상적인 두 행성의 자기장 이어야 함을 인정 합니다.9 이는 관측 이전에는 전혀 예상하지 못했던 일이며, 이로써 세속 과학자들은 두 행성의 자기장의 형성을 설명할 수 없음을 인정 합니다.10 11 12 13 천문학 대학 연구 연합 (AURA)의 부회장 Heidi Hammel 박사는 “아무도 이렇게 심하게 기울어진 (tilted at these crazy angle) 행성의 중심에 자기장이 존재할 것이라고 예상하지 않았습니다.” 14 라고 얘기합니다.
창조 과학진영은 자기장의 세기까지 예측할 수 있었습니다
하지만 어쩌죠? 창조 과학자는 자기장의 존재는 물론 그 수치까지 정확하게 예측했는데요.
세속 모델로 지금과 같은 강한 자기장이 46억년과 남아 있을 수 없다는 사실 그리고 성경 구절을 사용해서 모델을 세우고 자기장이 6,000년간 얼마나 줄어들었을지를 계산했을 때, 예측치와 실제 측정치가 정확하게 맞았다는 사실은 태양계가 46억년 되었다는 가설보다 훨씬 더 설득력 있고 우월함을 나타 냅니다. 앞으로 더 설명을 드리겠지만 러셀 험프리 박사는 천왕성과 해왕성 이외에도 5개 행성에 대한 6개의 자기장 세기 예측을 했고, 아직 데이터를 받지 못한 명왕성에 대한 자기장 수치를 제외하고 5개를 정확하게 맞췄습니다. 이에 대해서는 해당되는 행성을 다룰때 설명해 드리도록 하겠습니다.
해왕성에서 방출되는 에너지의 양이 갖고 있는 문제점
해왕성의 또 다른 문제점은 해왕성에서 방출되는 에너지의 양 입니다. 태양의 빛이 해왕성까지 닿는데는 7시간 정도가 걸립니다. 그러므로 해왕성이 정말로 46억년이 되었다면 아주 춥고 활동이 죽은 행성이 되었어야 합니다. 실제로 천문학자들은 해왕성이 지루하고 날씨의 변화도 없고 특징도 없는 얼음 덩어리라고 생각했죠. 하지만 Voyager II호가 전송한 자료에 따르면 해왕성의 대기는 엄청나게 활동적임을 떠나서 두려울 정도로 강력합니다. 놀랍게도 가장 강력한 바람의 속도는 무려 시속 2,100 km이나 됩니다. 14 또 해왕성이 방출하는 에너지는 태양에서 받는 에너지의 2.7배나 됩니다. 어떻게 46억년간 이런 에너지를 생성할 수 있었을까요? 왜 태양에서 가장 멀리 떨어져 있는 행성이 태양계에서 가장 활동적인 대기를 가지고 있을까요?
이제 연대와는 관계가 없지만 자연적인 형성에 의문을 제기하는 몇 가지 특징을 알려 드리겠습니다.
각 운동량의 법칙을 위배하는 천왕성
우주에 있는 모든 물체는 회전을 합니다. 태양도 행성도 은하도 회전을 합니다. 그런데 이 커다란 구조들이 그냥 돌게 되지 않습니다. 회전을 하는데는 에너지가 필요 하죠. 그래서 빅뱅 이론가들은 빅뱅이 회전하는 작은 점에서 시작되었다고 가정을 합니다. 그런데 문제가 있습니다. 각 운동량 보존 법칙에 따르면 모든 구조물들은 빅뱅시 특이점이 회전했던 같은 방향으로 돌아야 합니다. 하지만 천왕성은 굉장히 특이하게 굴러가는 것 처럼 돌아 갑니다. 이에 대한 세속 과학의 해결책은 무엇입니까? 다른 천체와의 충돌 입니다. 과학자들은 행성의 특징이 자신들의 이론과 맞지 않으면 무조건 충돌 때문이라고 가설을 세워 놓고 봅니다. 실제로 나사의 Mark Hofstadter 박사는 “충돌이 우리가 생각해 낼 수 있는 유일한 매커니즘 입니다.”15 라고 얘기 합니다.
하지만 이에 대한 증거는 어디에 있습니까? 없습니다. 그냥 충돌이 없었다면 천왕성이 굴러가듯 자전할 수 없기에 만들어 낸 시나리오에 불과 합니다. 하지만 그런 설명은 설득력이 떨어집니다. 왜냐하면 천왕성의 공전 궤도는 태양계에서 가장 원에 가깝기 때문입니다. 천왕성은 지금 공전하는 자리에서 형성 되었다는것도 이론적으로 불가능해서 목성과 토성이 탁구를 치다가 지금의 위치로 온 것도 이상한데, 충돌을 통해서 원에 가까운 공전 궤도를 가질수 있었다는 것은 바보가 야구공에 맞아서 천재가 되었다는 식의 만화 같은 이야기에 불과 합니다. 우연한 충돌은 확률적으로 정리된 상태에서 혼란의 상태를 야기시키지 더욱 더 정리 된 상태로 만들어 주지 못합니다. 게다가 위성들 역시 많은 문제점을 만들어 내는데, 그것은 위성들이 천왕성의 적도면 둘레를 공전한다는 것 입니다. 즉 황도면에 수직으로 위치하고 있다는 의미가 됩니다.
천왕성의 위성 미란다
오늘 마지막으로 소개시켜 드리고 싶은 천체는 천왕성의 위성인 미란다 입니다. 미란다는 지름이 500 km도 되지 않는 아주 작은 위성입니다. 하지만 사진을 보시면 아시겠지만, 태양계에서 가장 이상한 천체 중 하나 입니다. 이 작은 천체에 얼마나 다양한 지형을 갖고 있습니까?
마치 여러개의 천조각을 누더기처럼 붙여 놓은것 처럼 보입니다. 어떤 곳은 충돌 분화구가 가득하며, 어떤 곳은 마치 붓으로 칠을 한 것 같은 곳도 있습니다. 지름이 500 km도 되지 않는 이 작은 천체에 태양계에서 가장 깊다고 알려진 20km 깊이의 계곡이 형성되어 있기도 합니다.15
한 천문학자는 “미란다 같은 천체는 아무도 예상하지 못했다.”16 라고 얘기 하는가 하면, 또 다른 학자는 “천왕성 위성들의 지열 역사를 모델링 하는데 가장 커다란 문제는 미란다를 설명하는 것이다.”17 라고 합니다.
이에 대한 세속 과학자들의 설명은 무엇일까요? 하나는 위성 내부의 얼음이 천왕성과 다른 위성들의 조석력으로 눌렸다는 가설과 다른 천체와 충돌했다는 가설 입니다. 그리고 이번 충돌은 한번이 아니라 5번의 충돌 입니다. 15 물론 이를 지지하는 어떠한 증거도 없습니다. 단지 이런 일이 일어나지 않았다면 자연적으로 미란다의 지형을 설명할 수 없다라는 시나리오 일 뿐 입니다.
NASA의 지금은 업데이트 되었지만 2007년 11월에 글에서는 미란다의 겉모습이 이론적으로 설명될 수 있지만 진짜 원인이 무엇인지는 아직 알수 없다라고 적었다가, 현재는 좀이 먹은 코트 같은 이상하고 다양한 지형에 대해서 언급하며, 과학자들이 어떻게 이런 지형이 발생할 수 있었는지 의견이 분분하다(Scientists disagree about what processes are responsible for Miranda’s features.) 라고 얘기합니다. 18
모든 문제를 해결하는 두가지의 가정
사실 이런 모든 문제는 과학이 갖고 있는 두가지 가정을 배제하면 해결이 가능합니다. 첫번째는 태양계가 자연적으로 생겼다는 자연주의와 태양계가 46억년이 되었다는 오랜 연대 입니다. 하지만 이들은 너무나도 당연하고 간단한 해결책을 선택하기 보다는 창조주의 초자연적인 개입을 인정하지 않기로 결정했습니다. 자연 주의와 오랜 연대는 단순히 천왕성과 해왕성의 형성을 설명하는 것에만 문제가 되지 않습니다. 앞으로 제시해 드리는 다른 태양계의 행성과 그 위성에도 문제는 계속됩니다.
다음 글에는 토성과 그 위성에 대해서 다뤄보도록 하겠습니다. 감사합니다.