테라포밍의 개념

 테라포밍(Terraforming) 또는 지구화(地球化), 행성 개조(行星改造)는 지구가 아닌 다른 행성 및 위성, 기타 천체의 환경을 지구의 대기 및 온도, 생태계와 비슷하게 바꾸어 인간이 살 수 있도록 만드는 작업을 말한다
 
지구에서의 경험을 바탕으로 행성의 환경을 의도적으로 변경하는 것이지만, 다른 행성에 지구처럼 생물권을 만들 수 있을 가능성은 아직 확인되지 않았다.
 
화성이 테라포밍의 유력한 후보로 간주된다. 인간의 과학기술 수준으로 화성의 기후를 변화시킬 수 있는 몇 가지 가능성이 제기되었다. 하지만 현재로서는 화성을 테라포밍하는데 요구되는 경제적인 자원이 부족한 상황이다. 또한 테라포밍에 소요되는 긴 시간과 실용성, 테라포밍의 방법 뿐만이 아니라 윤리, 정치, 경제적인 논란도 있다.

<화성의 테라포밍 과정 상상도>

<화성 테라포밍 상상도>

화성 테라포밍

여러면에서 화성은 태양계의 모든 행성 중에서 가장 지구와 비슷하다. 사실, 화성은 두꺼운 대기와 풍부한 물이 있는 등, 초기에는 지구와 비슷한 환경이었지만 수억년이 지나면서 그것을 잃게 되었다. 화성의 대기와 물 등이 손실된 정확한 메커니즘은 아직 불분명하나, 다음과 같은 세가지 가능성이 있다.
 
첫번째는, 표면의 물이 이산화탄소가 탄산염을 형성할 때 함께 행성의 표면에 결속되었다는 것이다. 지구에서는 이러한 과정이 발생하더라도 화산폭발 등으로 이산화탄소 등이 다시 대기로 환원된다. 하지만 화성에서는 그러한 지각활동이 적어 토양에 갇힌 가스의 환원이 일어나지 않는다.
 
두번째로, 화성을 둘러싼 자기권의 부족으로 인해 태양풍이 화성의 대기를 점차 침식했다는 것이다. 주로 철로 이루어진 화성의 핵이 대류하면서 자기장을 생성하게 된다. 하지만 오래전에 화성의 핵의 대류가 멈추게 되면서, 그로 인해 발생하는 자기장이 사라졌다. 화성은 표면의 40%를 덮는 제한적인 자기권을 유지하고 있다. 자기장은 주로 화성의 남반구를 작은 우산 모양으로 덮고있다.
 
마지막으로, 대략 38~41억년 전에 일어난 다량의 소행성 충돌로 인해 화성 표면의 환경에 중대한 변화가 있었다는 것이다. 화성의 작은 중력은 이러한 영향으로 화성의 대기가 우주공간으로 날아가버렸을 수도 있다는 것을 나타낸다.
 
화성의 테라포밍은 대기를 만들고 대기의 온도를 높이는 과정을 수반한다. 이산화탄소와 같은 온실가스로 이루어진 두꺼운 대기가 태양 복사를 가두게 될 경우 기온이 상승하며, 상승한 기온은 대기에 온실가스를 추가할 수 있기 때문에 두 과정은 서로의 효과를 증폭시킨다.

테라포밍의 가능성

우선 행성에 미생물을 들여보내, 보다 복잡한 생명체가 살아가기에 적합한 조건으로 만든다. 시간이 지나 행성의 환경이 지구와 비슷해졌을 때, 식물을 이용하여 산소를 포함한 대기를 형성한다. 이론적으로는 이러한 과정을 거쳐 인간과 동물의 생존에 필요한 산소의 생성을 가속화시킬 수 있다.

세이건은 1973년에 《이카루스지》에 게재된 〈Planetary Engineering on Mars〉에서 화성에 대한 테라포밍을 제안하였다. 3년 후에 NASA는 화성의 테라포밍에 대한 연구를 공식적으로 언급했다. NASA는 화성을 거주 가능한 행성으로 만들 수 있다고 결론내렸다. 그 해에 테라포밍에 대한 첫번째 학회가 조직되었다.

<달의 테라포밍 상상도>

<금성 테라포밍의 상상도>

금성의 테라포밍에는 두 가지 중요한 변화가 필요하다.

우선 금성의 9.3MPa에 달하는, 이산화탄소로 이루어진 밀도 높은 대기의 대부분을 제거하고, 450℃(723.15K)에 달하는 표면온도를 감소시켜야 한다. 금성의 극단적인 온도는 금성의 밀도 높은 대기로 인해 발생하는 온실효과에 의한 것이기에, 이 두 가지는 서로 밀접하게 연관되어있다. 대기의 탄소를 제거할 경우, 온도문제 역시 해결될 것이다.