외항성계로 진출하는 게 가능한가 아닌가에 대해서 글이 올라와서 각자 의견들을 썼다.  광속에 가까이 가속하면 어떤 문제들을 맞게 되고 과연 그 문제들이 해결이 가능한지에 대해 쓰려고 했지만, 우선은 그 전에 태양계에서 어떤 지역이 생명체가 살 수 있도록 개척 가능한지에 대해서 이야기하는 게 좋을 거 같다.

태양에서는 수많은 하전 입자들이 뿜어져 나온다.   그 하전 입자들이 만약 지구에 그대로 쏟아져 들어오게 된다면 대기에 있는 산소나 수증기를 이온화 분해시켜서 대기권 밖으로 날려버리고 생명체 또한 그 태양풍 맞고 암 걸려서 모두 사망할 거라고 한다.    그걸 막아주는 게 지구의 자기장, 지구 안에 있는 철하고 니켈 핵이 녹아서 회전하면서 코일 전류를 만들어 내고 그게 로렌츠 힘으로 극하고 극을 있는 수직의 거대 전자석을 만들어 낸다.     지구 전자석 근처까지 하전 입자가 도달하면 이제 로렌츠 힘이 역으로 작용해서 하전 입자 진행 방향이 휜다.   지구 근처 더 가까이 도달하면 자기장이 더 강해져서 방향이 더 많이 휘고, 그렇게 튕겨서 멀어질수록 자기장이 더 약해져서 방향이 덜 휘기 때문에 처음에 휜 방향 거의 그대로 지구를 비껴 나가서 태양계 바깥으로 향한다.

여기에는 조건이 있다.   철심이 있어야 하고, 그 철심이 우라늄 핵분열로 녹아 있을 수 있기 위해서는 어느 정도 태양빛도 받아서 보온이 되고 무엇보다도 행성 중량이 어느 정도 되어서 질량 대 표면적이 낮아야 내부의 열이 밖으로 잘 빠져나가지 않는다.  화성은 그러기에는 너무 작아서 핵이 식어 굳어버리고 자기장이 사라져 대기도 사라지게 되었다.    지표면에서 오래 살기에는 태양풍이 꽤 세고 방사능 때문에 좀 에로가 있다, 지하로 파고 들어가서 지낸다면 가끔씩 우주 탐사를 위해서 바깥에 나가는 정도는 문제 없겠지만, 화성 밭에서 태양빛 받아서 감자 키우는 것은 포기하자.   철심이 안에서 녹은 채로 있다고 해도 자전 속도가 너무 느려서 녹은 철이 대류하면서 충분한 전력을 만들어 내지 못하면 자기장이 생기지 않는다.     달을 포함해서 태양계 대부분의 위성들이 모행성에 Tidal Rock (자전주기와 공전주기가 같음) 되어 있어서 내부에 철심이 있어도 회전하지 않는다.     태양의 내행성 중에서도 수성하고 금성은 너무 가까워서 조석력을 심하게 받아 자전 주기가 거의 공전 주기에 가까울 정도로 느려졌다.   수성은 공전주기하고 자전주기가 2:3 라그랑주 공명 상태이고.     자전주기가 30일인 지구의 달하고 수백일에 달하는 수성 금성은 자기장이 없을 뿐만이 아니라 한 쪽 면만 그렇게 오랜 시간 가까운 태양빛을 받으면서 여러모로 끔찍한 환경이 되었다.    억지로 개척한다고 해도 산업 활동 하면 폐열 처리도 심각한 문제가 되고 태양의 중력 우물의 가파른 더 아래쪽까지 내려가서 다시 거슬러 올라오는 것도 엄청 고달프다.  인류가 진출할 방향은 지구 바깥쪽이지 안쪽이 아니다.

가스행성들의 많은 큰 위성들도 사람 살기에 문제가 없는 건 아니다.   목성에서는 내부 철심 뿐만이 아니라 바깥 대기도 엄청난 폭풍으로 서로 부딧치고 이온화되어서 대륙 크기의 벼락이 쉴새없이 친다.    목성의 갈릴레오 위성들 중에서 이오 유로파 가니메데 세 위성은 모두 Tidal Rock 되어 있고 1:2:4 로 공명하는 공전 주기를 가진다.     가장 안쪽의 이오는 수일 주기로 안쪽 목성하고 바깥쪽 유로라 가니메데가 다른 방향으로 조석력을 가하면서 주물럭 주물럭 쥐어 짜여 계속 화산이 폭발한다.    이오에는 자기장이 없고 목성의 거대 자기장이 이오에서 분출되는 가스들을 이온화시키고 이오 중력의 바깥까지 끌어 올려서 이오하고 유로파 궤도 사이에 하전 입자 용암대를 만들어 낸다, 그 궤도 이온 흐름이 목성권의 자기장을 더 강화시킨다.    하전 입자들이 신체에 막 부딧치는 것도 문제지만 너무 자기장이 강하면 몸 안에 있는 이온들도 날뛴다.  WHO 에서 자기장을 잠재 발암 위험 요소로 지정했는데 목성에서의 자기장은 지구의 수만배는 된다.   가스 행성 근처에서 주물럭 주물럭 짜여서 바다가 생긴 유로파라던가 엔켈라두스라던가, 얼음 속 바다안에 우주 문어가 살고 있을 지는 모르겠다.  하지만 거기서 우주 문어 횟집 즐기는 건 포기하자. 

가니메데 표면 위도 오래 살기에는 좀 위험하고 가장 바깥에 있는 큰 위성인 칼리스토만 방사능 걱정 없이 안심하고 살 정도라더라.   그 정도 궤도가 되면 안쪽의 목성 자기장이 바깥에서 쏟아지는 태양풍을 튕겨 버리기도 하고.   하지만 칼리스토 궤도만 해도 목성의 중력 우물로 조금 내려가야 한단 말이지.     어짜피 목성 궤도 거리 정도 되면 태양풍 밀도도 약해지기 때문에 암석 내부로 조금 뚥고 내려가면 안심하고 살 수 있다.    목성에서 60도 각도 떨어진 L4 하고 L5 라그랑주 지점에 있는 수십키로미터 반경의 트로쟌 소행성들이 훨씬 개척할 값어치가 있다.   목성하고 2:3 공전 주기 공명을 이루면서 목성 트로쟌 주변을 계속 지나치는 힐다 소행성들이 수천 개가 있다, 12년 주기로 공전하는 목성 트로쟌을 8년 주기로 공전하는 힐다 소행성들이 지나치면서 트로쟌들하고 안쪽 소행성대 외각의 물류와 인력 교류를 잇는 셔틀 역할을 할 수 있다.

https://en.wikipedia.org/wiki/Hilda_asteroid

Hilda asteroid - Wikipedia

Hilda asteroid - Wikipedia

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해왕성의 60도 왼쪽 오른쪽으로도 라그랑주 점에 수백키로미터 반경의 더더욱 큰 해왕성 트로쟌들이 수십개 발견되었다.    160년 주기로 공전하는 해왕성 트로쟌들 가까이로 해왕성하고 2:3 공전주기 공명을 이루면서 240년 주기로 공전하는 플루티노 왜행성들이 지나치기도 하고.    하지만 플루티노들이 해왕성 L4 하고 L5 근처에 진입하는 거 480년에 한 번씩 밖에 없다는 게 문제, 거기까지 진출할 정도 되면 정말로 왜행성 안에서 완벽히 자급자족할 각오 있어야 한다.    그래도 플루티노들을 포함한 카이퍼 천체들은 대부분 궤도가 100 천문단위 안쪽에 위치한다, 플루티노 궤도 평균 거리는 42 천문단위.   어림산 해봤는데 90 천문단위까지 빛이 12시간에 도달하던가.   지구에서 명왕성까지 아침에 이메일 보내면 밤에 명왕성에서 받고, 한숨 푹 자고 다음날 아침에는 지구에서 답신을 받는다.     통신 문명 유지하기에는 너무 먼 거리는 아님.

100 천문단위 좀 넘어가는 지점에서는 태양 자기장 세기에 한계가 와서 태양풍하고 우주 방사선이 균형을 이루는 무풍 지대에 이른다, 거기 넘어가면 태양풍보다도 수백배 해로운 우주 방사선이 쏟아진다고 하고.   그 바깔 세계까지는 거리도 멀어서 물류나 통신 교류도 힘들고 훨씬 큰 위험을 감수할 값어치가 없슴, 목성이나 해왕성처럼 소행성들이 만나는 트로쟌 교차로도 없고, 설령 있다고 해도 어짜피 더 바깥 궤도에서는 트로쟌에 모이는 주기도 수만년으로 너무 심하게 길다.    얼마전에 누가 가스행성 형성 원리에 대해 질문해서 답했는데 해왕성 바깥으로는 기체들도 얼어버리기 때문에 물질들이 궤도를 도는 속도 차이도 없어서 거대 가스 행성이 뭉치기 힘들다는 결론.   행성 9이 정말로 존재하는지는 알 수 없지만, 그게 가스 행성이든 원시 블랙홀이든 상관없이 행성 9 중력 영향 받는 세드나 같은 왜행성은 공전 주기 12000년에 원일점이 1000 천문단위까지 멀어진다.    지금 당장 생각할 수 있는 개척권의 마지막은 해왕성의 영향을 받는 왜행성들까지.