태양계는 태양을 중심으로 8개의 행성을 거느리고 있다. 그리고 각 행성들의 주위를 돌고 있는 지금까지 발견된 168개 위성으로 구성된다, 물론 화성과 목성 사이에 벨트를 형성하는 직경 1km 이상 크기의 소행성 약 100~200만 개와 그 밖에 왜성 및 운석과 혜성들 역시 태양계에 포함된다. 참고로 명왕성은 2006년 26차 국제 천문협회 결정으로 행성에서 제외되었다.

태양 둘레의 행성들은 4개의 내행성과 4개의 외행성으로 구분한다. 내행성으로 수성-금성-지구-화성이고, 외행성으로는 목성-토성-천왕성-해왕성이다. 여기서 내행성들은 모두 고체 덩어리들이고 반면 외행성들은 모두 기체로 된 행성들이다. 행성들은 모두 서로 크기가 다르고 제각기 주어진 속도로 정해진 궤도를 쉼 없이 달리고 있다.

태양계 내에 행성들은 모두 태양을 공전한다. 그리고 모든 위성들은 그들의 행성을 각각 선회한다. 이들은 모두 서로 끌어당기는 인력으로 인해 하나의 정밀 시계처럼 움직이고 있다. 흥미로운 사실은 이들 모두 거대한 디스크 위에서 평면 운동을 하는 점이다. 또 모든 행성들이 동일한 방향으로 공전을 하는 동시에 자전을 한다. 그런데 오직 둘째 행성인 금성과 밖에서 둘째 행성인 천왕성은 자전 방향이 반대이다. 그 이유는 아직 아무도 모른다. 매우 독특할 뿐이다.

달리는 태양계(Running Solar System)

앞글에서 다뤘듯이 우주 공간에 정지된 물체는 없다. 우주 공간에 모든 물체는 주어진 운동을 한다. 태양계 모든 행성은 각기 정해진 궤도를 엄격히 유지하고 있다. 이들 역시 공간에 잠시도 멈춰 세울 수 없다. 다시 말하지만 각기 주어진 자전 속도와 공전 속도가 정해져 있다. 그래서 각 행성은 자전 주기와 공전 주기가 정해져 있다. 달리 말하면 각 행성은 자전 주기와 공전 주기가 설정된 것이다.

먼저 태양에서 가장 가까운 수성을 생각해 보자. 수성은 59일에 한 번 스스로 자전을 하고, 태양을 공전하는 데는 88일 걸린다. 여기서 하루(일)는 지구에서 하루를 뜻한다. 그러니까 수성에서 하루는 지구에서 59일과 같고 일 년은 지구에서 88일과 같다. 마찬가지로 두 번째 금성에서 하루는 지구의 243일이고 일 년은 225일이 된다. 이 경우에는 금성의 하루가 일 년보다 긴 셈이다.

다시 말하지만, 지구는 스스로 매시간 15도를 자전하면서 총알 같이 달려서 태양을 돌고 365일 걸려서 제자리를 돌아오는 원주 운동을 한다. 이렇게 태양계 내의 행성뿐만 아니라 모든 것들이 각기 고유한 운동을 하고 있다. 특별히 행성들의 이 궤도 운동에 대한 정확성은 인류가 만들어 낸 어떤 정밀기계보다 훨씬 더 정확하다. 물론 규모를 말하자면 두말할 나위 없다. 상상을 초월할 뿐이다.

앞글에서 인공 우주선을 소개하면서 한 개의 우주선을 정해진 궤도로 진입시키고 그 궤도를 유지하고 비행하기 위해서는 그 궤도에 정확히 맞은 원주 속도를 설정해 줘야 한다고 설명한 바 있다. 따라서 운동법칙에 따른 모든 행성의 운동은 필연의 결과이고 인과의 법칙의 증거로 소개한 바 있다. 한 마디로 다이내믹의 관점에서 태양계 시스템은 우연으로 설명할 수 없다. 이는 마치 돌고 있는 팽이를 우연으로 볼 수 없는 것과 같이 자명하다.

태양계의 크기(Scale of the Solar System)

오늘날 학자들은 태양이 평균 크기의 별이며 태양계의 에너지원으로 본다. 태양에서 만들어진 빛이 지구까지 도착하는 데 약 8분이 걸리고 태양계의 마지막 행성인 해왕성까지 이르는데 5시간 30분이 소요된다. 즉 태양계를 관통하는데 빛의 속도로 달려서 10시간 이상 걸린다. 그 때문에 우주는 말할 것도 없고 태양계 자체의 크기를 상상하는 것도 쉽지 않다.

참고로 위의 태양계 그림은 합성 사진이며 규모로 그려진 그림이 아니다. 그래서 실제 크기와 거리를 가늠해 보기 위해서 다음과 같은 대비를 사용해 보자.

만일 태양을 서울 올림픽 경기장 가운데 있는 축구공(직경 220mm) 크기라고 가정해 보자. 그러면 지구는 그 중앙으로부터 약 24미터 떨어져 그 축구공을 돌고 있는 겨자씨(직경 2mm) 크기가 된다. 그리고 마지막 행성인 해왕성은 운동장 밖 1,000미터 지점에서 그 축구공을 돌고 있는 겨자씨 ¼ 크기(직경 0.5mm)에 해당한다.

우주에서 태양이 중간 크기의 별이고 가장 가까운 또 다른 별은 센토리(Alpha Centauri) 별이다. 이 별은 지구로부터 4.5광년 거리, 즉 빛의 속도로 달려서 4년 6개월 걸리는 거리에 있다. 그러니까 서울 올림픽 경기장 중심에 있는 축구공이 태양이므로 센토리 별은 그로부터 약 6,700km 떨어진 태평양에 있는 하와이의 푸와이섬(Puuwai)에 있는 또 다른 축구공인 셈이 된다. 따라서 이는 축소된 치수로도 그려 볼 수도 없는 거리이다.

이렇게 태양과 가장 가까운 근거리 별이  상상하기도 어려운 먼 거리에 떨어져 있다. 실제 거리에 비하면 이들의 크기는 먼지에 불과하다. 하지만 이들 모두 각자에게 주어진 미션을 정확히 수행하고 있다. 참으로 신기하고 놀라운 다이내믹 체계이다!

달리는 밀키웨이 은하계(Running Milky Way Galaxy)

이제 은하에 관해 얘기해 보자. 우리 태양계는 밀키웨이 은하에 속한다. 밀키웨이 은하는 나선형 팔들의 형태로 여겨진다. 그러나 지금까지 자세한 것은 불확실하다. 오늘날 과학자들은 우리은하에는 약 2,000억 개 이상의 별들이 있고 우리 태양계는 은하계 바깥쪽 가장자리를 향해 2/3 지점에 위치해 있는 것으로 믿고 있다. 한 참고서는 은하계 크기에 대하여 큰 그림을 제공하는데 만일 태양계를 커피 컵 크기라면 밀키웨이 은하는 북미대륙 크기에 해당한다고 한다. 상상을 초월하는 크기다! 우리 밀키웨이 은하를 넘어서 다른 은하계들은 끝이 없어 보일 뿐이다.

밀키웨이 은하에 관한 연구는 영국의 천문학자 허셀(Herschel, 1738~1822)이 대형 망원경을 개발하면서 활발해지기 시작하였다. 후에 하버드대의 새플리(Shapley, 1885~1972) 교수는 우리 은하계 모습에 관한 연구를 종합하고, 그 결과로 밀키웨이 은하의 직경은 거의 10만 광년이며 태양계는 그 중심에서 약 3만 광년 떨어진 곳에 위치해 있다고 하였다. 따라서 우리 태양을 포함한 지구는 은하의 빛나는 중심에 있지 않고 나선형 팔 변두리에 있다는 것이다.

그 후 전파 천문학이 도입되면서 1932년 잔스키(Jansky, 1905-1950) 박사를 비롯한 전파 천문학자들은 매우 흥미로운 은하계의 구조를 제시하였다. 그들은 우리 은하계는 나선형 구조이고 회전하면서 빠르게 움직이고 있다고 하였다. 계속하여 과학자들은 우리 은하계 중심에 대한 태양계의 상대 이동 속도는 초속 240km이고, 우주의 끝이라고 생각하는 우주 배경에 대한 우리 은하계 중심의 이동 속도는 초당 560km로 달리고 있다고 하였다. 이 발견들은 당시 학계를 놀라게 하였다.

참고로 여기서는 측정의 정확성을 논하려는 게 아니다. 다만 태양계를 비롯하여 우리 은하계가 매우 역동적인 세계라는 점을 주목하기 바란다. 비록 측정값은 다소 차이가 있지만, 최근 모든 과학자들도 은하들이 모두 매우 빠르게 움직인다는 사실에 동의한다.

이런 연구 발표로 학자들은 세상을 놀라게 하였지만, 더 놀라운 것은 다름 아닌 성경의 구절들이다. 다이내믹 관점에서 과학자들이 오늘날에야 조금 알게 된 사실들을 3500년 훨씬 이전에 쓰인 시편에 이미 태양이 달리고 있고 하늘이 움직이고 있다는 사실을 말하고 있기 때문이다.

“해(태양)는 그 방에서 나오는 신랑과 같고 그 길을 달리기 기뻐하는 장사 같아서, 하늘 이 끝에서 나와서 저 끝까지 운행함이여 그 온기에서 피하여 숨은 자 없도다”(시편 19:5-6).

과학자들은 우리은하의 중심 속도가 초속 560km라고 한다. 이는 가장 빠르다는 탄알이 초당 1km를 달리는 것에 비교한다면 총알보다 560배나 빠르게 우주를 날고 있는 것이다. 아마도 지구가 태양을 1년간 공전하기 위하여 총알보다 30배 빠른 속도로 달리는 것을 생각하면 실감이 날지 모르겠다. 지구도 태양계도 은하계도 모두 총알처럼 빠르게 우주 공간을 달리고 있는 것이다.

성경에 자세한 설명은 없지만, “하늘 이 끝에서 저 하늘 끝까지 운행된다”는 놀라운 사실을 시편 기자가 어떻게 알고 기록하였을까? 고성능 관측장비도 없었고, 전파 천문학도, 컴퓨터도 없었던 당시에 그러한 지식을 가질 수 있었을까? 사람의 지혜로는 불가능한 일이다.

성경의 지혜(Wisdom in the Bible)

계속되는 과학 기술의 진보 덕분에 과거에 이해하지 못했던 성경 구절이 사실로 확인되는 일이 종종 있다. 사실 구약과 신약 성경은 모두 창조자께서 사람이 거주할 수 있도록 지구를 특별하게 지으셨다고 선언한다.

“대저 여호와께서 이같이 말씀하시되 하늘을 창조하신 이 그는 하나님이시니 그가 땅(earth)을 지으시고 그것을 만드셨으며 그것을 견고하게 하시되 혼돈하게 창조하지 아니하시고 사람이 거주하게 그것을 지으셨으니 나는 여호와라 나 외에 다른 이가 없느니라”(사 45:18).

또 “인류의 모든 족속을 한 혈통으로 만드사 온 땅(earth)에 살게 하시고 그들의 연대를 정하시며 거주의 경계를 한정하셨으니”(행 17:26).

그렇다. 지금까지 발견되는 과학적 사실들을 통해서 밀키웨이 은하계 내에 존재하는 태양계, 그리고 지구가 그 위치로 보나, 그 기능 면에서도 매우 특별하고 유일함이 확인되고 있다. 동시에 성경을 통해서 태양계와 은하계 모두 매우 역동적인 세계라는 분명한 결론에 이를 수 있다. 그리고 다이내믹 관점에서 보면, 원인 제공자요, 주관자요, 지혜자인, 창조자의 솜씨로 귀결된다. 더불어 놀라운 사실들을 기록하고 있는 성경은 사람의 지혜를 초월하며, 창조자의 영감으로 쓰인 말씀(딤후 3:16)임을 입증해 준다.

* 이동용 박사(항공우주 공학박사, 창조과학선교회 강사, MCC & ECC 물리학 교수), 저서: The Universe of Dynamics-Fearfully & Wonderfully Made in Awesome Harmony!