Scale of Solar System

번역 및 최종수정인 : YoonSik Eom

우리가 저번 비디오에서 태양이 지구와 비교했을 때

얼마나 큰지, 그리고 지구가 태양으로부터 얼마나 먼지에 대하여 알아보았을 때

깊은 인상을 받았을 거라고 생각합니다.

과학 교과서에 있는 대부분의 그림들은

실제 태양계의 비율이 잘 나타나있지 않습니다.

만약에 제가 지름이 5에서 6인치 정도인 이 태양의 그림을 보여줬다면

지구는 좌측이나 우측으로 40피트 떨어진 여기 이 작은 점일 것이며,

공전궤도의 반지름은 약 40피트 정도 될 것입니다.

그렇다면 지구는 잘 보이지 않을 것입니다.

태양이 이 크기라면 지구는 엄청나게 멀고 먼 거리에서 공전하고있는 이 작은 점일테니까요.

만약에 제가 이 그림에 나타나있는 태양의 나머지를 그린다면

이 태양의 지름은 20인치정도일 겁니다.

그런 상황에서 이 지구는 (최대한 비율에 맞춰서 그렸습니다.)

이렇게 태양에 가까울리가 없을 겁니다.

한 200피트 정도 저 멀리 떨어져있어야 하죠. 혹은 60에서 70미터정도 떨어져있어야 합니다.

만약에 이 태양이 미식축구 경기장 안에 있다면

이 작은 점인 지구는 60미터 정도 떨어진 다른 40야드 선에 가서 있을겁니다.

그 거리에서 이 작은 점을 볼 수 있을지는 모르겠지만

아마도 이 작은 점인 지구를 볼 수 없을겁니다.

그리고 다른 행성들은 더 멀리에 위치해있을 겁니다.

뭐 모든 행성들은 아니지만요.

여기에는 수성이 있습니다.

이 동영상을 보는 시청자의 대부분은 다 알고 있겠지만,

혹시 모르니까 행성들의 이름을 쭉 나열해드리겠습니다.

저 행성은 수성이고, 이 행성은 금성입니다.

수성은 행성인지 아닌지에 대한 논란이 없는 행성들중에서 가장 작은 행성입니다.

명왕성이 가장 작지만, 어떤 사람들은

명왕성이 진짜로 행성인지 혹은 왜소행성이나 다른 것들인지에 대하여 토론하고는 합니다.

그리고 그 다음에 금성이 위치하고 있습니다.

아마도 지구와 가장 비슷한 크기를 하고 있는 행성일겁니다.

그리고 그 뒤에는 목성이 있고 그 뒤에는 토성이 있습니다.

이 행성들이 얼마나 멀리 떨어져있는지 다시 한번 말해주자면,

이것을 태양에 크기에서 유추해보면

목성은 태양으로부터 지구보다 5배 더 멀리 떨어져있습니다.

이 비율로 태양에서 목성까지의 거리를 구해보면

약 300m정도 떨어져있다는 것을 알 수 있습니다.

만약에 태양이 메디신 볼(근력 운동용의 가죽을 씌운 큰 공. : 다음 어학사전)만한 크기라면,

혹은 태양이 농구공 만한 크기라면

-아마 농구공보다 조금 클 겁니다.

그 다음에 이 탁구공보다 작은 것을

미식 축구 경기장 3개 만큼의 거리에 놓을거에요. 목성은 그만큼 멀리 있습니다.

그리고 토성은 태양과 목성의 거리의 2배 만큼 떨어져 있습니다.

토성은 지구와 태양의 거리에 9배 정도 떨어져 있어요.

명확하게 하자면,

지구는 태양으로부터 한 1AU정도 떨어져있습니다. (AU:Astronomical Unit:태양과 지구의 평균 거리)

완전한 구형의 공전궤도에 있지 않기 때문에 거리가 매번 변합니다.

목성은 한 5AU 넘게 떨어져있습니다.

태양에서 지구까지의 거리의 5배보다 조금 더 길어요. 그리고 토성은 한 9AU 정도 떨어져 있죠.

또는 태양에서 지구로부터의 거리의 9배라고 말할수도 있습니다.

이 거리는 9개의 미식축구 경기장의 길이라고 말할 수도 있죠.

다른 방법으로 생각하자면 1킬로미터 떨어졌다고 하고,

만약 태양이 메디신 볼만하다면

이 작은 탁구공보다 조금 더 작은 토성은 1킬로미터 떨어진 곳에 위치하고 있습니다.

왜 이렇게 똑같은 예를 반복하느냐 하면

그렇게 하지 않으면 이미지화 하기가 쉽지 않기 때문입니다.

이 페이지 안에 그려내기 위해서

이런 그림을 사용하고 있는데

이래서는 실제의 태양과 비교해서

각각의 행성이 얼마나 작은가나

어느 정도 떨어져 있는지는 이미지화 할 수 없을 거에요.

그리고 토성의 밖에는 천왕성과 해왕성이 있는데

이 들은 더 멀리 떨어져 있기 때문에

거리를 짐작하기 위해서

간단하게 은하와 우주에 대한 이야기를 해볼까 합니다.

하지만 지금까지도 충분히

터무니 없이 멀고 큰 스케일의 이야기를 해왔습니다.

지구로부터 태양까지는 제트기로 17년 걸린다는 이야기도 했으니까요.

목성부터 태양까지는 그것에 5배를 하고, 약 100년이 걸립니다.

게다가 토성으로부터 태양까지는 200년.

그러니까 링컨 대통령이 당시에 제트기에 타고 있었다고 해도

토성으로부터 출발했다면

아직까지도 태양에는 도착하지 못한 것입니다.

이런 엄청나고 엄청난 거리라는 소리이지요.

하지만 그런데도 아직 태양계에 대해 끝난 것이 아닙니다.

또 거리를 이미지화 하기 위해 이 그림을 살펴보겠습니다. 여기 있는 것이 바로 태양입니다.

그리고 태양계의 행성은 이 궤도보다 작습니다.

지금 행성의 궤도를 그린거지만

실제로 이 축척에서 행성들은 보이지 않을 정도로 작아져 버립니다.

아무튼 여기까지가 1 AU로

태양으로부터 지구까지의 거리이고

그리고 이것이 화성이고,

또 여기에 있는 것이 소행성 입니다.

이것들도 꽤나 큽니다.

소행성들은 행성이 될 수도 있었던 것들의 모임이라고 불려지고 있지요.

유명한 소행성 케레스는 이 근처에 있습니다

그리고 그 주위에 목성이 있어요.

그리고 다시 한번 말하지만 거기까지 가는데는 100년 정도가 걸립니다.

목성부터 태양까지는 제트기로 100년 정도 걸립니다.

이렇게 커다란 박스는

거의 5 AU 정도 됩니다.

태양으로부터 목성은 빛의 속도로 40분 정도 걸리므로

아주 길고 긴 거리입니다. 하지만 이런 긴 거리에도 불구하고

여기의 그림에서는 이렇게 작은 박스가 되어버리지요.

여기의 이 박스가, 저기에서는 이 박스에 맞아떨어집니다.

행성의 궤도를 올바르게 나타내려고 하면 이런 식이 되어버리는 것이죠.

이 축척에서는 지구와 금성, 수성이나 화성의 궤도가

태양과는 구별할 수 없을 정도가

되어 있을 정도로 가깝습니다.

이 축에서는 대부분 태양의 일부처럼 보입니다.

그리고 이 밖에

토성, 천왕성, 해왕성,

그리고 카이퍼 띠 (카이퍼 벨트)가 있습니다.

카이퍼 벨트에는 더 많은 소행성들이 있지만 훨씬 더 춥습니다.

얼음이라고 하면 대부분 물의 얼음을 떠올리는데

여기는 태양으로부터 꽤 멀리 떨어져 있어서 매우 춥고,

여기까지 멀어지게 되면 많이 어두워집니다.

그러니까 우리가 평상시 가스라고 생각하고 있는 것도

여기 오면 고체가 되어버리는 것이죠.

그러니까 여기는 암석 뿐만이 아니라

평상시에 우리가 가스라고 생각하고 있는 메탄도 얼어 버립니다.

하지만 여기까지 와도 아직 끝나지 않았습니다.

아직 태양계로부터도 나오질 못했어요.

그 크기와 우리가 지금 어디까지 와 있는가를 알려주기 위해서

보이저 미션의 차트를 가져왔습니다.

보이저에는 보이저 1호와 2호가 있는데

2호는 1호보다 1개월 전에 출발했습니다.

보이저 1호는 좀 더 빨리 운행 될 수 있으니까요.

정확히 제가 태어난 1년 후에 보이저가 출발했지만

보이저의 현재 시속은 얼마나 빠른지 모르실 겁니다. 그래서 보이저의 운행 속도를 알려드리겠습니다.

보이저 1호는 현재 여기를 61,000 km 로 운행하고 있습니다.

초속으로 치면, 무려 초속 17 km 입니다. 매 초마다 하나의 도시를 지나간다는 것이죠.

정말 빠릅니다. 제 머리로는 따라잡을 수 없을 만큼의 속도에요.

그 정도로 빠른 속도로 운행되고 있는 것입니다.

아무튼 행성 근처를 운행하고 있기 때문에

궤도를 지날 때마다 가속해 나가고 있는 것이고

그 정도의 놀라운 속도로 운행되고 있습니다.

km 의 단위에 익숙하지 않은 사람들을 위해서 말씀 드리자면

그것은 시속 38,000 마일입니다.

이런 헤아릴 수 없는 속도로

1977년 부터 쭉 운행되고 있는 것이지요.

제가 걷기 시작했을 때부터

그런 속도로 운행되고 있었습니다.

학교에 다니기 시작했을 때도 그랬죠. 제가 무엇을 말하고 싶은 거냐면

쭉 저희들이 자고 있을 때도, 밥을 먹을 때도, 학교에 있는 동안에도

아주 빠른 속도로 태양계로부터 빠져 나가려 하고 있는 것이지요. 속도가 변하기는 하지만

행성 궤도의 외측으로 나오면

대체로 계속 이 속도로 운행합니다.

그렇게 빠져 나가려 하고 있고

지금 이렇게, 여기까지 먼 곳으로 오게 된 것입니다.

대략 115, 116 AU 정도지요.

아무튼 이것에 대해 생각할 수 있는 방법이 두 가지가 있죠.

하나는, "와, 정말 굉장히 멀다!" 라는 생각이에요.

왜냐하면 이 축척이라면 지구의 궤도마저

보이지 않는 것이기 때문에

정말 대단한 거리입니다.

이 116 AU 라는 거리가 얼마나 먼가를 좀 더 알기 쉽게 설명하자면...

만약 2000년 전에 예수가 비행기를 탔다고 합시다.

알기 쉽게 하기 위해서 예수의 사진도 가져왔습니다.

그 때에, 시속 1000 km의 제트기를 타고

보이저와 같은 방향으로 갔다고 해도

보이저는 예수를 따라잡을 수가 있습니다.

역시, 정말 아주 아주 아주 아주 엄청난 거리입니다.

지금까지 이야기해 온 행성들과 비교해도

정말 엄청난 거리입니다.

그런데도 태양계 밖의 세계와 비교하면

실은 아직도 작은 세계의 이야기 입니다.

여기까지는 보이저의 이야기였지만,

이것이 정말 어느 정도의 스케일이냐 하면

이 쪽을 보면 이만큼 까지 밖에 못 간 겁니다. 이렇게 보니까 보이저도 그다지 멀리 간 것 같지는 않아 보이는군요.

믿을 수 없을 정도의 속도로 30년 이상, 그러니까 약 33년간 운행되어 왔는데,

음 제가 다른 견해를 또 알려 드릴게요.

여기에 있는 세드나는, 태양계의 겉을 돌고 있는 꽤 큰 소행성입니다.

알려져 있기로는 태양계 안에서 가장 멀리 있는 것 중 하나이지요.

그리고 이것은 괴상한 궤도를 가지고 있습니다.

가깝다고는 말 할 수 없지만 그렇다고 너무 먼 것도 아니에요,

하지만 태양에서는 정말 멀리 있죠.

그렇지만 그런 세드나의 궤도도 여기 이 박스 안에서는

여기 쯤밖에 오지 못합니다.

그러니까 여기 있는 이 그림에서는

아주 작아서 잘 보이지도 않습니다.

아주 작은 점처럼 보이죠.

보이저가 시속 38,000 마일로 33년간 운행을 했는데도

그 거리를 알 수가 없습니다.

비록 그 거리를 알 수 있다고 하더라도

아직 태양권 안에 있을 겁니다.

중력은 여전히 영향을 미치고 있고,

그리고 여기, 여기에 있는 건 오르트 구름,

그러니까 혜성이 생겨나는 장소라고 추측하고 있습니다.

여기는 대부분이 언 가스나

얼음의 덩어리 같은 것으로 되어 있습니다.

여기서 이제 겨우 우리는 태양계 밖으로 나오게 되었습니다.

여기까지의 거리가 대략 50,000 AU 네요.

어느 정도의 거리인지 말씀 드리자면,

광년에 대해서는 들어 보셨을 거에요.

광년이 대체로 63,000 AU입니다.

그러니까 빛의 속도로 태양으로부터 출발하면

1년 중에는 오르트 구름에 도착할 수 있을 겁니다,
가설 상의 오르트 구름이죠.

또 그 스케일에 대한 이야기를 하자면,

대부분 행성의 궤도는 대체로 같은 평면상에 있는데,

이것이 행성의 궤도를 나타낸 것입니다.

다시 말하지만 이 선들은 너무 굵게 그려졌네요.

이걸 볼 수 있도록 하기 위해서 가능한 한 굵게 그려 놓은 것 같은데요.

하지만 이건 너무 굵게 그려 놓았네요.

그리고 이 주변에 퍼져있는 것이 카이퍼 벨트이고,

이것은 곳곳에 퍼져 있습니다.

모든 행성들의 바깥쪽으로 퍼져있는 것이죠.

그리고 여기 있는 것이 명왕성의 궤도 입니다.

이 모든 그림은 여기에 있습니다. 거의 보이지 않을 거에요.

전체 중에서는 이 작은 점 밖에 되지 않습니다.

그리고 그 주위를 둘러싸고 있는 것이 오르트 구름이고요.

이건 둥근 형태의 구름이고, 거의 존재한다고 보고 있습니다.

그 거리는 확실하게 관찰하기가 어려우니까요.

자 그럼 이것으로 태양계의 크기에 대해 알게 되셨길 바랍니다.

그렇지만 정말 충격적인 것은,

뭐 이미 충격을 받았을 수도 있겠지만요.

우리가 본 이 모든 것들은 실은 아직도 작은 부분입니다.

우리 은하의 부분을 보기 시작 한다면,

전체 우주에서 봤을 때는 훨씬 작습니다.

어쨌든, 별로 보고 싶진 않네요
정말로... 미쳐버릴 것 같거든요.