외계인 있다? 없다? NASA는 알고 있다 > 외 계 인

외계인 어떻게 찾나
지름 305m 전파망원경 설치해 인공적 신호 수색
하루 2800만개 전파 분석에 세계 PC 500만대 동원

SETI의 기본 개념은 단순하다. 거대한 전파망원경에 잡힌 우주의 온갖 전파 속에서 소수(素數)라든가 특정한 반복 패턴을 보이는 신호 같은 인공적으로 만들어진 전파 신호를 가려내는 것이다. 외계와의 소통수단으로 전파에 의존하는 데는 이유가 있다. 인간의 몸을 끌고 가기에는 별들이 너무 멀기 때문이다. 태양계를 벗어날 로켓의 동력원으로 수소연료를 쓴다면 태양계 전체의 수소를 다 소비해야 한다. 유인우주선을 띄운다면 현재 인간의 수명으로는 겨우 목성까지만 갈 수 있다.

칼 세이건은 그의 저서 코스모스(Cosmos)에서 드레이크 방정식을 이용해 우리와 같은 지적 생명체가 적당한 환경에서 발생해 우리와 통신할 확률을 계산했다. 그의 계산에 따르면 1000억개의 별이 모여 있는 우리 은하에 약 10개 정도는 문명세계를 만들어 살아갈 수 있다고 한다. 이러한 확률은 너무나 작은 것이어서 어쩌면 지구인의 존재만으로 만족해야 할지 모른다.

이렇게 낮은 존재 확률에도 불구하고 1960년대 이후 천문학자들은 지능 있는 생물이 보내는 신호를 잡으려고 태양과 같은 항성이 있는 쪽의 하늘을 계속 살폈다. NASA는 SETI 계획에 5년 동안 2000만달러를 들여 태양과 같은 항성 하나하나에 귀를 기울였다. 하지만 지구인이 찾아낸 것은 아직 아무것도 없다. 에드거 미첼이나 버즈 올드린 우주비행사가 말한 것과 같은 외계인은 공식적으로는 아직 없는 것이다. 존재 여부조차도 모르는 상태다. 그래서 한때 SETI 계획은 미국 의회로부터 ‘외계 지적 생명체 탐사계획이라는 엉터리 프로젝트에 돈을 낭비한다’는 비난을 받으며 NASA로부터 연구비가 끊겨 계획 자체가 중단되기도 했다.
그러나 오늘날에도 SETI 계획은 외계인의 존재를 끝까지 밝혀내려는 인간들에 의해 유지되고 있다. 98SETI@HOME%E2%80%99" target="_blank" rel="noreferrer noopener">‘SETI@HOME’이라는 ‘가정 SETI 프로젝트’로 확대되어 오히려 재도약의 기회를 맞고 있다. 1999년부터 시작된 이 프로젝트는 전파망원경이 수신한 전파신호를 일반인들이 사용하는 PC를 활용해 분석한다는 것이다.

그동안 외계인이 보낼지도 모르는 신호를 발견하려는 과학자들은 계산 능력의 한계 때문에 가장 큰 어려움을 겪었다. 외계인을 찾기 위해 전파망원경이 하루에 수집하는 전파는 2800만개. 하지만 하루하루 쌓이는 이처럼 막대한 전파를 분석해낼 만한 수퍼컴퓨터는 현재 없다. 그래서 생각해낸 것이 SETI@HOME" target="_blank" rel="noreferrer noopener">SETI@HOME 프로젝트다. 하나의 수퍼컴퓨터 대신 전세계의 PC를 연결하여 자료를 분산해 분석하면 수퍼컴퓨터와 동일한 효과를 볼 수 있다는 것이다. 네티즌들이 이 프로젝트 홈페이지에서 소프트웨어를 받아 PC에 설치하면, PC가 쉬고 있는 시간에 화면보호 상태에서 자동으로 전파 자료를 받아 분석해 보내기 때문에 컴퓨터 사용자에게 불편을 주지 않는다.

현재 이 프로젝트에 참여하고 있는 자원봉사자는 약 500만명이고, 하루 3000명꼴로 참여인원이 늘어나고 있다. 또한 마이크로소프트사의 공동 창업자인 폴 앨런이 2004년 SETI 연구소에 150만달러(약 100억원)라는 거액을 기부해 여러 대의 전파망원경을 구입했다. 이러한 효과로 SETI 프로젝트는 ‘1초에 10조번’이라는 놀라운 연산능력이 가능한 자원을 확보했으며, 28만년에 해당하는 계산 분량을 1년 만에 해내는 성과를 이룩하고 있다.

SETI 프로젝트는 지금 지름 305m의 세계 최대 아레시보 전파망원경을 통해 하늘의 구석구석을 탐색하는 작업을 하고 있다. 무수한 전파들을 해석하는 일은 지구상에 별처럼 흩뿌려진 자원자들이 한다. 과학자들은 외계인과 교신할 수 있는 확률적인 시한을 2025년으로 보고 있다. 이 확률적 통계는 드레이크 방정식으로 계산한 것이다.

그러나 우리가 정말 외계 생명체를 만날 수 있을지에 대해서는 그 누구도 장담할 수 없다. 만일 우주 공간에 아무렇게나 퍼져 있는 잡음들을 비집고 규칙적으로 전해지는 인공신호를 포착해 낸다면, 그것은 바로 우주 생명체의 존재를 증명해 주는 하나의 실마리가 되어 줄 것이다. 세티 과학자들은 그 ‘믿음’을 가지고 외계를 향해 전파망원경을 펼쳐놓고 있다.

외계 생명체는 어디에
태양계선 화성이 가능성 높아…목성·토성에도 유기물
10.5광년 떨어진 별 엡실론을 도는 행성도 주목거리

일반인에게 ‘외계 생명체’를 말하면 대개 인간과 같은 지적 생명체를 떠올린다. 하지만 생물학자들이 생각하는 ‘외계 생명체’는 ‘자신을 복제하는 능력을 가진 분자 복합체’다. 과학자들이 화성에 생명체가 존재할지도 모른다고 할 때는 이런 의미의 생명체를 말한다.

지구상의 모든 생물체의 구성은 물과 유기분자가 기본이 된다. 유기분자란 이산화탄소, 일산화탄소를 제외한 탄소로 이루어진 화합물이다. 때문에 지구 밖에서 생명체를 찾는 노력은 물과 유기분자를 찾는 노력으로 이어졌다. 일단 유기분자들은 우주에 매우 흔하다. 따라서 물만 있다면 이들이 물 속에 녹아 다양한 유기분자로 합성되고, 생명체로 자라날 수 있으리라는 가정을 하는 것이다. 과학자들이 어떤 행성이나 위성에 물이 발견되면 먼저 생명체의 존재 가능성을 기대하는 것도 이 때문이다.

태양계에서 생명체의 존재 가능성이 가장 높은 곳은 화성이다. 화성에는 대기가 있고 극관(極冠·얼음으로 덮여 하얗게 빛나 보이는 극 지역)에 얼음 형태로 존재하는 물이 있다. 그러나 화성에서도 아직까지 생명체 존재의 직접적인 증거는 발견되지 않고 있다.

목성에는 1979년 보이저 1, 2호가 극미량의 물이 존재한다는 사실을 보고했다. 또한 목성에는 메탄이나 암모니아와 같은 유기물이 존재하고 번개가 발생하는 것으로 밝혀졌다. 천문학자들은 목성에서 살아가는 고등생물체를 생각하기는 힘들지만, 적어도 유기물 고분자로 이루어진 원시생명체가 존재할 가능성은 부정할 수 없다고 말한다. 토성·천왕성·해왕성 같은 태양계 외각의 행성들은 목성과 마찬가지로 대기 중에 메탄·암모니아 등 유기물 성분을 함유하고 있으므로, 극한 환경이지만 원시생명체의 존재를 완전히 부정하기는 힘들다.

또한 과학자들은 생명체의 흔적을 태양계 밖에서 찾을 수 있을지도 모른다고 말한다. “외계인이 사는 태양계 밖의 별은 어디일까?” 2006년 2월, 미국 카네기연구소는 이 질문의 답이 될 가능성이 높은 별 10개를 뽑아 발표했다. 베타 카눔, 베나티코롬(베타 CVn), HD 10307, HD 211415, 18 스코르피, 51 페가수스, 입실론 인디 A, 입실론 에리다니, 오미크론 E 에리다니, 알파 센타우리 B, 타우 세티이 등이다.

이 별들이 선정된 이유에 대해 카네기연구소의 마거릿 턴불 박사는 “지적 외계생명체가 있을 가능성이 있는 1만9000여개의 별을 조사하여 나이가 최소 30억년, 질량은 태양의 1.5배 이내, 행성을 형성하는 기준인 철 함량이 태양의 절반 이상 되는 조건을 모두 충족시켰기 때문”이라고 설명했다.

한편 SETI 관계자들은 지구에서 10.5광년 떨어진 엡실론 별을 돌고 있는 행성을 주목하고 있다. 이곳은 태양계의 ‘뒷마당’이라 할 만큼 태양계와 가까이 있어 드레이크 박사가 처음부터 관심을 가져왔는데, ‘태양과 비슷한 별은 행성계를 갖고 있다’는 게 실제로 입증됐기 때문이다. 다시 말해 행성을 갖고 있는 엡실론 별이야말로 태양과, 그 엡실론 별의 행성은 지구와 조건이 비슷하다는 의미이기 때문이다.

항성 주위를 공전하는 지구와 비슷한 환경의 외계 행성이 있다면, 이들 속에서 오랜 세월에 걸쳐 생명이 발생하고 진화했을 것으로 기대할 수 있다. 이들을 찾아내는 것은 결국 우리의 몫이다. “아무것도 하지 않으면 가능성은 확실히 0”라는 격언을 떠올리게 하는 상황이다.

외계인은 왜 큰 머리에 작은 몸으로 그려질까
진화 거듭하면서 뇌 발달해 머리 갈수록 커지고
무중력이어서 ‘힘’ 쓸 필요 없어 몸집은 작아져

외계에 지적 생명체가 존재한다고 가정할 때, 과연 그들의 외모는 어떤 모습일까. 공상과학영화 ‘에이리언’에 등장하는 무시무시한 외계인은 머리만 클 뿐 인간처럼 행동한다. ‘인디펜던스 데이’에 나오는 외계인은 오징어 모양의 기묘한 머리에 손가락과 발가락이 달려 있다. ‘E.T.’의 외계인은 우스꽝스런 모습의 땅딸보이다. ‘E.T.’에 등장하는 외계인은 아마도 모든 SF영화, 소설을 통틀어 가장 유명한 외계인 캐릭터일 게다.

외계인들은 왜 이렇게 다 문어처럼 머리가 크면서 머리카락이 없고, 왜소한 몸에 긴 팔, 그리고 항상 징그럽고 흉포한 모습으로 그려지는 것일까? 간혹 미끈한 몸매에 신비스런 눈빛을 가진 외계인으로 묘사되기도 하지만, 그 모습 역시 친근하게 다가오지 않는다.

문어와 비슷한 모습의 외계인을 처음으로 생각해낸 사람은 영국의 작가 H.G. 웰스이다. 그가 그려낸 화성인의 머리 지름은 1.2m나 되는데, 그 이유는 진화를 거쳐 뇌가 고도로 발달했기 때문이라고 한다. 왜소한 몸은 중력이 없는 공간에서 둥둥 떠다녀 몸을 쓸 일이 없기 때문에 몸집이 매우 작은 가분수 형태의 외계인을 상상했다고 한다. 이는 단순히 인간이 추정한 것이어서 과학적인 근거를 대기는 어렵다.

다만 과학자들은 외계인이 흉포하게 묘사되는 것은 인간은 본능적으로 외부의 존재를 경계하고 두려워하기 때문이라고 추측한다. 항상 우주를 동경하고, 외계인을 만나고 싶어하며, UFO에 열광하는 겉모습과는 다른 속모습이다.

그렇다면 우리가 상상하는 외계인의 모습이 전혀 근거가 없는 것일까. 그렇지 않을 수도 있다. 외계인이 우리와 같은 환경에서 살아왔다면, 우리 지구의 생명체와 어느 정도 비슷한 특징이 나타날 수도 있다. 가령 물에 사는 외계인들 중에 빨리 움직이는 종류는 물고기처럼 유선형일지 모른다. 그래야 물의 저항을 최소화할 수 있기 때문이다. 또 외계인들은 좌우 대칭이나 방사 대칭을 이루고 있을 가능성이 높다. 그래야 균형을 잡고 움직이는 데 무리가 적을 것이기 때문이다.
인간과 같은 고등동물의 신경계는 집중식이다. 즉 뇌처럼 한곳에 신경이 집중된 부위가 있고, 이 부위가 몸의 다른 신경들을 통제하는 역할을 한다. 반면에 하등 무척추동물의 신경계는 분산식이다. 즉 뇌 같은 것이 없이 몸 전체의 신경들이 그물처럼 퍼져 있다.

만일 외계인이 우리처럼 먹고 먹히는 관계에 있고, 자외선이나 불과 같은 위험한 자극을 피하면서 살아야 한다면, 비록 다르긴 하겠지만 그들에게도 신경계와 비슷한 역할을 하는 것이 있을 것이다. 또 고도 문명을 이룩한 외계인은 집중식 신경계를 갖고 있을 가능성이 높다. 고도 문명에는 필연적으로 언어·협동·갈등 등이 수반되며, 그런 일들은 신경을 집중하지 않고서는 할 수 없기 때문이다.

과학자들이 생각하는 외계인은 상당히 현실적이다. 즉 지구인과 매우 비슷한 형상을 하고 있으리라는 것이다. ‘외계인이 어떻게 생겼을까’ 하는 의문은 늘 우리의 상상력을 자극한다. 하지만 그것은 그다지 시급한 과제가 아니다. 외계인의 존재 여부가 우선이기 때문이다. 저 바깥 어디에선가는 우리의 문명을 예의 주시하고 있는 은하 연방 소속의 외계인들이 잔뜩 모여 있을지 모르니까 말이다.

<이 기사는 weekly chosun 2017호에 게재된 기사입니다>
김형자 과학칼럼니스트
http://news.chosun.com/site/data/html_dir/2008/08/01/2008080101144.html