혜성, 신의 계시인가 자연 법칙의 소산인가?

과학적 탐구 정신이 밝힌 밤하늘의 경이

수천 년 동안 혜성은 대중에게 실재하는 존재라기보다는 불길한 전조와 상징, 악령으로 보는 신비주의자들의 전유물로 여겨졌다. 그러나 핼리는 과거에 어떤 과학자도 해 본 적이 없는 예언이라는 게임에서 승리함으로써 이 전유를 완전히 깨뜨렸다. ― 본문에서

『혜성』은 크게 3부로 구성되어 있다. 그중 1부 「혜성의 본질」은 혜성에 매료된 위대한 과학자들의 노력과 열정으로 오랫동안 미신과 두려움의 대상이었던 혜성이 과학적 탐구 대상이 되는 과정을, 그리고 그 과학이 밝혀 낸 혜성의 구조와 성분을 소개한다. 먼저 1장 「혜성에 걸터앉아」에서는 혜성과 함께 떠나는 가상의 태양계 여행이 한 편의 드라마처럼 펼쳐진다. 2장 「불길한 징조」는 고대부터 다양한 문화권에서 공포와 미신, 두려움과 재앙의 전조로 간주되었던 혜성이 데모크리토스, 아폴로니오스, 세네카와 같은 선구자들의 연구와 통찰로 과학의 영역에 편입되었다고 서술한다. 3장 「핼리」는 뉴턴의 조력자로서 『프린키피아』의 출간을 이끌었을 뿐만 아니라 뉴턴의 운동 법칙을 사용해 혜성들의 궤도를 분석하여 핼리 혜성의 존재를 밝히고 그 귀환을 예측한 영국의 천문학자 에드먼드 핼리를 재조명한다. 4장 「귀환 시기」는 핼리 혜성이 예측대로 귀환함으로써 미신에 대해 과학이 승리했음을 알린다. 5장 「방랑자 혜성들」에 이르면 인류는 과학적 추론을 통해 혜성들이 지구 대기에서 발생하는 기상 현상이나 목성에서 튀어 나온 천체가 아닌, 태양계 변방에서 지구를 방문한 성간 우주의 사절임을 이해하게 된다.

6장 「얼음」은 혜성에 단단한 얼음 핵이 존재한다는 생각이 어디서 나왔는지 그 뿌리를 추적한다. 이어서 7장 「혜성의 구조」는 현대 천문 관측을 통해 입증된 얼음 핵 모형을 기반으로 혜성의 핵과 코마, 제트 등에 대한 해부학적 구조 전반을 자세히 설명한다. 8장 「독가스와 유기 물질」은 코마와 꼬리의 스펙트럼을 분석한 결과 밝혀진 혜성의 구성 성분에 대해 논한다. 혜성 꼬리에서 발견된 시안화물 때문에 20세기 초 황당한 종말론이 지구 전체를 공포에 떨게 했다던 에피소드가 재미를 더한다. 9장 「꼬리」에서는 혜성에서 발견되는 두 꼬리―이온 꼬리와 먼지 꼬리―의 특성과 그것이 갖는 과학적 의미―태양풍의 존재와 활동―를 설명해 준다. 10장 「혜성 모음집」에는 여러 시대와 지역의 천문학자들이 묘사한 혜성 그림, 고대의 기록과 유물에서 추론해 낸 혜성의 자연사를 소개한다.

태양계의 형성에서 생명의 탄생까지

우주의 미스터리를 풀어 줄 타임캡슐의 귀환

혜성은 우주 공간을 질주해 태양계의 세계들과 그 밖의 다른 수많은 세계에 생명의 씨앗을 전해 준 우주의 요정이다. ― 본문에서

2부 「혜성의 기원과 운명」은 혜성의 생성과 소멸을 각각 태양계의 진화와 대멸종과 관련지어 설명한다. 먼저 11장 「무수한 세계의 한가운데서」는 태양계 변방을 둘러싼 거대한 혜성 창고인 오르트 구름이 어떻게 나온 아이디어인지 소개하고, 12장 「천지 창조의 기념물들」은 태양계 성운의 응축에서 태양계가 만들어졌다는 칸트-라플라스 가설을 토대로 혜성의 탄생과 오르트 구름의 형성 과정을 설명한다. 13장 「과거 혜성의 유령들」은 아름다운 유성우로 나타나는 혜성의 부스러기 입자들을 성층권에서 채집해 분석하면 혜성의 성분과 태양계 시원 물질에 대한 단서를 얻을 수 있다고 말한다. 14장 「흩어진 불과 조각난 세계들」은 태양, 행성, 위성과 충돌해 사라지거나 연속된 근일점 통과로 비휘발성의 암석질 소행성이 되는 혜성의 운명을 보여 준다. 15장 「위대한 죽음」은 지구상의 대멸종 사건이 혜성의 충돌과 연관되었을 가능성을 논의하고 16장 「현대의 신화」에서는 주기적인 대멸종을 야기하는 ‘혜성 소나기’의 발생 메커니즘과 관련된 여러 가설들을 검토한다. 17장 「추론의 세계」는 생명의 기초 성분을 전달해 준 혜성의 생물학적 역할에 대해 이야기한다.

혜성은 지구 생명의 창조자이자 보호자이며 파괴자일 것이다. …… 혜성은 지구에 생명의 물질을 가져온 존재로, 바다를 만들어 준 존재, 경쟁자를 제거하고 우리 포유동물 조상들의 성공을 가능케 했던 매개자, 우리 인류의 미래를 위한 전진 기지, 그리고 대규모의 폭발과 지구의 기후 변화에 대한 시기적절한 암시를 주는 존재이다. ― 본문에서

3부 「혜성과 미래」는 우주 탐사 시대에 혜성의 가치와 의의, 전망을 논의한다. 18장 「소함대 출현」은 1985~1986년 귀환할 예정이었던 핼리 혜성의 탐사 계획들을 소개한다. 19장 「위대한 함장들의 별」은 지구에 위협이 되는 혜성을 파괴하거나 그 궤도를 변경시키고, 혜성에서 자원을 채취하고, 혜성을 우주 식민지 건설을 위한 전진 기지로 만드는 등 혜성의 이용 가능성을 살펴본다. 마지막으로 20장 「한 줌의 티끌」은 격동의 역사를 거쳐 탄생한 지구 생명과 인간 문명의 소중함을 깨닫고 지속 가능한 미래를 위해 책임과 사명을 가질 것을 당부한다.

초판이 나온 지 30여 년이 지났지만 이 책이 담고 있는 지식과 가치는 여전히 유효하다. 그만큼 칼 세이건과 앤 드루얀의 통찰과 상상력이 확실한 과학에 기반을 두고 있다는 증거다. 독자들은 이 책에서 혜성에 대한 이해가 새롭게 펼쳐 보이는 우주의 풍경을 만끽할 수 있을 것이다.

들어가는 말 — 빛나는 하늘의 방문객  9

1부 혜성의 본질

1장 혜성에 걸터앉아  17

2장 불길한 징조  29

3장 핼리  57

4장 귀환 시기  99

5장 방랑자 혜성들  125

6장 얼음  141

7장 혜성의 구조  165

8장 독가스와 유기 물질  187

9장 꼬리  207

10장 혜성 모음집  227

2부 혜성의 기원과 운명

11장 무수한 세계의 한가운데서  249

12장 천지 창조의 기념물들  265

13장 과거 혜성의 유령들  287

14장 흩어진 불과 조각난 세계들  311

15장 위대한 죽음  347

16장 현대의 신화  371

17장 추론의 세계  391

3부 혜성과 미래

18장 소함대 출현  413

19장 위대한 함장들의 별  433

20장 한 줌의 티끌  459

부록  471

옮긴이의 말 — 다시 찾아온 혜성  475

참고 문헌  477

찾아보기  484