<과학정거장>
별의 일생에서 배우는 올바른 삶
우리는 흔히 흙에서 태어나서 흙으로 돌아간다는 표현을 쓴다. 이는 유한한 일생을 가진 인간이 자연에서 시작해서 자연으로 돌아간다는 의미일 것이다. 이러한 생각들은 우주적인 관점에서 보면 그리 틀린 것은 아니다.
우주의 천체를 연구하는 천문학자들이 밝혀낸 바에 따르면 별도 태어나고 죽는 과정을 갖는다고 한다. 다만 그 일생이 일반적으로 약 100억 년으로, 우리 인간의 일생과는 비교가 되지 않을 정도로 긴 것이 다른 점이다. 별은 우주에 널려 있는 성운이라는 가스 덩어리에서 태어난다. 우주가 태어난 초기에는 가장 간단한 원소인 수소가 먼저 만들어졌다. 이런 수소 가스가 모이면서 압력이 높아지고, 높은 압력으로 인해 온도가 올라가게 된다. 가스의 온도가 1천 만℃에 이르면 수소 핵융합이 시작되고 이제 가스는 별로서의 일생을 시작하게 된다.
별이 빛나는 원리는 수소폭탄의 원리와 완전히 일치한다. 하지만 수소폭탄에 사용되는 수소의 양이 작은 풍선 하나를 채울 정도인 것에 비해, 태양과 같은 별이 가진 수소의 양은 지름이 무려 140만km에 달하는 거대한 가스 덩어리이다. 수소 핵융합의 결과로 만들어지는 것은 빛(에너지)과 헬륨이다. 이 말을 수소가 탄다고 쉽게 표현하면, 수소가 타서 에너지를 만들고 타고 남은 재가 헬륨인 셈이다. 별이 성장함에 따라 이렇게 만들어진 헬륨은 다시 탄소가 되고 계속해서 산소와 규소 등 점점 무거운 원소를 만들게 된다. 이 과정에서 별은 끝내 철까지 만들게 된다. 여러 원소를 품고 있는 별은 최종적으로 폭발하는 경우가 많고, 만들어진 원소들은 우주공간에 흩어지게 된다.
오랜 시간이 흐르면서 다양한 원소를 가진 우주공간의 가스 구름은 다시 다음 세대의 별을 만드는 재료가 된다. 그 중 별이 되지 못한 일부 가스들은 별 주위를 도는 행성이 된다. 이제 철을 비롯한 다양한 원소를 가진 지구와 같은 천체가 만들어지게 되는 것이다.
우리 인간을 비롯한 자연의 모든 생명은 이렇게 만들어진 원소들로 구성되어 있다. 인간의 몸을 예로 들어보자. 가장 높은 비율을 차지하고 있는 물은 수소 하나와 산소 두 개로 만든 것이다. 뼈 등을 구성하는 칼슘이나 탄소도 마찬가지로 별 내부에서 만들어진 것이다. 주변을 둘러보아도 마찬가지이다. 건물의 뼈대를 이루는 철골과 토지를 구성하는 규소 등 보이는 모든 사물의 기본 원소가 모두 별의 내부에서 만들어진 것이다.
우리는 처음 만나 인사를 하는 경우 흔히 고향을 묻는 경우가 많다. 하지만 한 집안의 출발점을 넘어서 생명의 기원을 거슬러 올라가고, 다시 우리 지구의 탄생을 살펴보다보면 우리의 고향은 먼 옛날, 한 70억 년쯤 전에 폭발하여 생을 마감한 어느 별의 중심이라고 말할 수 있다. 미국 어느 도시에 사는 사람이나 아프리카 어느 부족의 어린이 또는 우리의 할아버지, 우리의 손녀도 마찬가지이다. 별의 중심이 우리 모두의 고향인 것이다.
사람을 비롯한 모든 동물은 뇌를 움직여 생각을 하고, 목청을 진동시켜 말을 한다. 넓은 의미에서 대사과정은 식물도 크게 다르지 않다. 우리는 음식을 먹고 대사과정을 거쳐 에너지를 얻는다. 이 에너지를 사용하여 생각을 하고 말을 하는 것이다. 많은 사람들이 ‘에너지 보존의 법칙’이라는 자연의 이치를 알고 있을 것이다. 우주적인 관점에서 에너지는 보존되고 있고 다만 그 형태만 변한다고 한다면 우리가 생각하고 말하고 행동하는 모든 것에 더 큰 책임을 느끼게 된다. 우리의 생각과 말과 행동은 어느 형태로든 보존되어 태양이 그 수명을 다한 후 언젠가 만들어질 다음 별과 생명의 재료가 되기 때문이다.
필자: 이서구 한국천문연구원 홍보팀장
