광활한 우주를 위협하는 우주 쓰레기

행성, 항성, 은하와 같은 천체를 연구하고 대기 밖의 현상에 대해 연구하는 학문을 바로 천문학이라고 합니다. 하늘에 대한 관심에서 시작되었고 초기의 천문학은 역법, 측성학, 점성술까지 광범위하게 아우르는 학문이었습니다. 지금 현대의 천문학 분야는 관측을 하여 분석하는 관측 천문학과 우주 현상을 장비를 이용하여 해석하는 방법으로 이론과 모형을 세우는 이론 천문학으로 분류합니다.

우주를 관측하고 현상을 측정하기에 인공위성이나 로켓 등 이 이용됩니다. 하지만 고장나거나 수명이 다한 장비나 그 부품, 충돌로 인한 파편이 발생하는데 우리는 그것을 우주 쓰레기라고 부릅니다. 추가적으로 우주 비행사의 활동에 사용되었던 공구나 장비도 우주에서 쓰레기로 돌아다니고 있습니다. 이 우주 쓰레기의 양은 시일이 지날수록 점점 증가하고 있습니다.

이 쓰레기는 우주의 부유 물질처럼 각자의 궤도를 그리며 돌고 있는데 우주 쓰레기는 회수하기가 거의 불가능에 가까운 점이 가장 큰 문제입니다. 과거 소련에서 최초의 인공위성을 발사한 이후 이것을 계기로 미국을 비롯하여 전 세계적으로 인공위성에 대한 연구가 촉발되었습니다. 이로 인해 각국에서 수천 회에 이르는 발사로 인해 수 많은 인공위성 파편이 생겨났습니다. 물론 대기권을 접하면서 연소되어 사라지기도 하지만 지금도 수천 톤의 우주 쓰레기가 우주에 남아 있습니다.

우주 파편이 대량으로 발생 된 사례는 바로 중국의 위성 요격 실험에서였습니다. 우주공간에서 인공위성을 폭파하는 실험으로 인해 대규모의 잔해가 발생하였습니다. 이듬해 미국에서도 독성 추진체 탑재를 이유로 자국 인공위성을 폭파시켰습니다. 이후에도 위성들끼리 충돌하거나 로켓 폭발로 인해 수 많은 파편을 생산해 냈습니다.

아무리 광활한 우주라지만 우주 쓰레기가 돌아다니게 되면 현재 활동 중인 우주선이나 우주 정거장, 혹은 인공위성과 충돌하면 굉장히 위험하기 때문에 굉장히 큰 문제로 대두되고 있습니다. 우주 파편은 도합 50만 개에서 60만 개 정도로 추정하는데 초속 10km정도로 궤도를 돌고 있습니다. 이 속도와 강도는 실제로는 엄청나서 지구에서 수백kg에 달하는 물체가 고속도로에서 빨리 달리는 자동차와 같은 속도로 날아와 부딪히는 정도의 충격입니다.

지구로 날아오는 파편에 의한 충돌을 감시하고자 저 궤도로 돌고 있는 지구 근거리에 있는 파편 등을 관찰하고 있습니다. 미국에서는 우주 감시 네트워크라고 해서 고성능 감시 레이더와 초대형 우주 감시 망원경으로 10cm로 크기가 감지될 만한 우주 쓰레기를 관측하고 움직임을 파악하고 있습니다. 미국 뿐만이 아니라 러시아도 크기를 감지할 수 있을 정도의 크기가 큰 파편의 리스트를 관리하며 감시를 하고 있습니다.

이러한 우주 쓰레기 문제를 해결하기 위해 제시된 방법들은 여러가지가 있습니다. 먼저 레이저 충돌을 통해 궤도를 그리며 돌고 있는 파편들의 궤도를 바꿔서 대기권으로 떨어지게 하는 방법이 있습니다. 하지만 수많은 파편들을 해결하기 위해 레이저를 쏜다는 것은 비용이 심각하게 많이 들 뿐더러 효율적으로 처리될 지도 미지수 입니다. 그리고 궤도 이탈로 인해 다른 쓰레기와 충돌하면 다른 파편이 발생할 수도 있습니다.

기능적으로 청소를 할 수 있도록 설계된 위성을 쏘아 올리는 방법도 제시되었습니다. 집게를 이용해 우주 쓰레기를 대기권으로 떨어뜨리는 방법이나 그물을 이용해 우주 쓰레기를 채집하는 방법도 고안되었습니다.

골드라는 방식은 제어 장치가 부착된 거대 풍선을 이용해 우주 쓰레기를 처리하는 방법입니다. 이 접혀진 풍선을 우주로 보내어 쓰레기를 거두어 들인 뒤 지구로 돌아오도록 설계합니다. 무게가 가벼워 우주로 올려 보내기가 수월하고 각 과정이 꽤 안전하다는 점이 장점입니다. 비슷한 방식으로 탄성이 매우 강한 막(플라이 페이퍼)을 우주에 띄우는 방법도 제시되었는데 이곳에 충돌한 쓰레기가 지구로 떨어지도록 만들어진 것입니다. 하지만 이것은 무게 탓에 우주로 올리기도 힘들고 지구로 떨어질 수도 있습니다.

인공위성에 전기력을 발생하는 장치를 부착하는 방식도 있습니다. 인공위성이 수명이 다하였을 때 지구 자기장과 이 와이어 장치와의 상호작용으로 스스로 인공위성이 지구 대기권으로 향하게 하는 방법입니다.

별의 온도와 색깔, 적색왜성

별의 색깔과 온도에 대해 알아보고 별의 탄생과 소멸에 대한 분류도 함께 알아봅시다.

별의 온도와 색깔은 우리가 감각적으로 느껴온 색의 이미지와는 정 반대입니다. 먼저 별이란 일상생활에서 말하기로는 깜깜한 밤하늘에 반짝이는 우주 천체를 일컫는 말입니다. 같은 의미로 쓰이는 단어는 항성(恒星)입니다. 과거 고대 그리스에서 구분했던 붙박이별과 떠돌이별 중 붙박이별을 말하는 것입니다.

정확한 개념을 설명하자면 중력에 묶여있는 스스로 빛을 내는 플라즈마로 형성된 회전 타원체 모양의 천체라고 볼 수 있습니다. 별을 구성하고 있는 물질인 플라즈마는 전자, 이온, 중성 입자로 나누어져 있습니다. 가벼운 원소인 수소와 헬륨이 모여 핵 융합 폭발을 일으켜 빛을 내는데 이중 대표적인 것이 바로 태양입니다.

항성은 수소와 헬륨 등이 모여 만들어진 거대한 분자 구름, 또는 보크 구상체 내부에서 발생하기 시작합니다. 보크 구상체는 가스와 먼지로 이루어진 암흑성운을 말하며 자체적인 중력 수축을 통해 태초의 별이 이곳에서 만들어 집니다. 보크 구상체의 질량은 태양의 수십 배에 이릅니다. 거대 분자 구름의 밀도는 보통의 우주 물질과 비교했을때 수천만 배에 달합니다. 이 거대 분자 구름이 충돌하거나 주변의 영향을 받아 내부의 중력이 붕괴되는데 이로 인해 수축, 열의 발산, 중력 강화의 과정을 거쳐 가장 중력이 강한 곳을 중심으로 회전을 하며 가스로 이루어진 원반 형태를 이루게 됩니다. 이 안에서 초기의 별이 탄생하게 됩니다.

원시별은 분자구름안에 같혀있지만 내부의 중력 강화 과정으로 인해 온도가 계속 올라가며 핵융합 과정을 거치며 분자 구름을 밀어내는 전주계열성 단계에 이르게 됩니다. 이후 별의 진화 단계를 거치게 됩니다. 아래의 내용이 별의 진화에 따른 분류입니다.

별은 주계열성, 거성 및 밀집성으로 분류할 수 있습니다. 주계열성이란 별의 일대기의 가장 긴 기간을 차지하는 기간이며 수소를 연료로 소모하며 가장 활발하고 안정적인 핵융합 반응을 일으키는 시기입니다. 새로 생겨난 별이 주계열성으로 발전하지 못하면 갈색 왜성이 되고 맙니다. 수소의 소진 정도에 따라 다른 상태의 별로 변모를 하게 됩니다.

이중 거성은 표면 온도는 주계열성과 비슷하지만 크기도 더 크며 밝기도 더 밝은 항성을 말합니다. 그 크기를 태양과 비교하자면 10배 100배 정도는 더 큰 반지름을 가지며 그 밝기는 수백 배에 달합니다. 이보다 더 극적으로 밝은 항성은 초거성, 극대 거성으로 불립니다. 영어로 표기하면 supergiant, hypergiant로 대단히 거대함을 단어에서도 확인할 수 있습니다. 주계열성의 별이 수소를 모두 소진하면 거성이 됩니다. 하지만 이중 작은 별은 수소를 안정적으로 태울 수 있기 때문에 수 조년 동안 빛을 유지하며 모두 다 소진했을 때는 백색왜성이 됩니다.

이중 적색 거성은 태양 질량의 0.25-8배 정도 되는 크기가 큰 별들이 거치는 후기 단계입니다. 표면 온도가 낮기 때문에 붉은 색으로 보이기 때문에 적색거성이라고 부릅니다. 적색거성은 사람으로 치면 나이 할아버지 별이라고 볼 수 있습니다. 주계열 단계에서 수소가 고갈되면 중심핵이 수축되고 별 전체의 온도가 상승하고 이때 중심핵 외부에서도 핵융합 반응을 하면서 결국에는 팽창을 하게 됩니다.

항성 진화의 마지막 단계에 해당하는 별들이 바로 밀집성입니다. 여기에는 백색왜성, 중성자, 블랙홀이 있습니다. 보통의 별보다 밀도가 확연하게 높으며 각 천체마다 특징적인 성격을 가지고 있습니다. 이중 질량이 매우 높고 중력이 굉장히 크기 때문에 그 압력을 견디지 못하고 한없이 수축하는 천체가 바로 블랙홀입니다.

이 별은 질량이 클수록 수명이 짧습니다. 앞에서 말한 태양 크기의 0.2배 정도 되는 적색 거성의 수명은 약 1조 년 정도, 태양의 0.07배 정도 되는 적색왜성은 수명이 13조 년 이상입니다. 이중 태양은 수명은 최대 130년 까지로 보고 있는데 현재 나이는 46억 년입니다.

그런데 우리가 일반적으로 알고 있는 색의 이미지와 별의 색은 정 반대인 것을 알 수 있습니다. 우리가 난색으로 분류하는 빨강, 노랑, 주황은 별의 세계에서는 차가운 별입니다. 그리고 가장 뜨거운 별은 바로 푸른별입니다.

빅뱅, 우주 존재의 시작

우주의 시작을 이야기 할때 가장 일반적으로 거론되는 이론은 바로 빅뱅이론입니다. 가속팽창을 설명하고 있는 빅뱅이론에 대해 알아보겠습니다.

우리가 일반적으로 우주의 시작을 이야기 할 때 이야기 하는 것이 빅뱅 이론입니다. 138억 년 전 빅뱅이 일어나면서 우주가 시작이 되었다고 말하는데 빅뱅은 다음과 같이 설명할 수 있습니다. 한 지점에 모여있던 모든 것이 폭발하여 한순간에 확 퍼져 나간다는 개념인데 높은 온도와 밀도로 응집되어있던 상태에서 우주가 팽창하게 되었는지를 설명하고 있습니다.

이 엄청나고 파워풀한 대규모의 대 폭발이 일어난 이후 우주는 냉각기를 거칩니다. 이때 처음으로 물질의 기초 단위인 원자가 만들어집니다. 이러한 초기 원소의 무리들이 중력을 통해 합쳐져 초기 항성을 만들어냈습니다. 항성은 자리를 이동하지 않은 붙박이 별을 말합니다. 우리가 별이라고 부르는 것입니다. 그중에 하나가 바로 태양입니다. 초기 별의 등장은 빅뱅이 일어나고 4억 년 가량 지난 후입니다.

처음 원자가 만들어졌을 때 자유롭게 퍼져 나간 빛은 우주배경복사라고 합니다. 이때의 빛은 우리가 볼 수 없는 가시광선 영역 밖의 빛이었지만 훗날 망원경으로 관측이 가능해졌습니다. 우주배경복사의 관측 결과에 따르면 아주 미세한 온도 차이가 색깔의 차이를 보여줍니다. 절대온도 2.7도이지만 온도가 다른 부분이 존재하며 이것이 사진에서 다른 색깔로 보여지는 것입니다.

이 빅뱅이 발생한 후로 점점 우주는 팽창하고 있습니다. 그것도 그냥 팽창하는 것이 아니라 속도를 점점 높여가며 팽창을 하고 있다고 합니다. 이것은 에드윈 허블의 연구로 확인할 수 있습니다. 적색편이란 빛을 내는 물체의 파장이 늘어나 보이는 현상을 말합니다. 파장이 길수록 붉게 보이며 물체의 스펙트럼이 붉은 색 쪽으로 치우치는데 그렇기 때문에 이 현상을 적색편이라고 부릅니다. 이 적색편이 연구를 통해 은하들이 서로 멀어지는 것을 확인하였고 이것은 우주 팽창의 관측 증거로 매우 중요한 연구 결과입니다.

빅뱅이론과 대비되는 개념으로는 정상우주론이 있습니다. 이것은 우주는 변하지 않는다는 이론입니다. 팽창하거나 수축하지 않고 고유의 상태를 유지하고 있다는 것입니다. 이 이론을 주장한 사람은 바로 상대성 이론의 대표적인 물리학자 아인슈타인입니다. 이 이론은 20세기 중반까지 인정받았으나 우주에 대한 연구가 진척되면서 사장된 이론입니다.

하지만 이 빅뱅 이론도 풀리지 않는 미스터리가 있습니다. 그중 암흑 에너지라는 개념이 있습니다. 앞서 우주의 팽창이 점점 더 가속화 되고 있음을 언급하였는데 이 가속도 부분을 설명할 수 있는 이론이 명확하지 않다는 점입니다. 상대성 이론에서는 가속 팽창의 원동력을 거대한 음압을 가진 암흑 에너지로 설명하고 있습니다.

암흑 물질은 우주의 은하에서 중력의 겉보기 강도의 차이를 보여줄 수 있는 가시 물질이 부족하다는 점을 설명합니다. 그 이유는 우주 전체에 존재하는 물질의 90% 정도가 빛을 방출하지 않거나 다른 정상적인 중입자 물질과 교류하지 않기 때문이라고 합니다. 이 물질에 대한 증거는 실험실에서 암흑 물질의 입자가 발견되지 않았으나 다른 물질에 미치는 영향에서 기원합니다. 이 암흑 물질을 설명하기 위한 입자에 대한 이론이 제기되었고 이것을 밝혀내기 위해 연구가 계속되고 있습니다.

우주는 이 암흑 물질과 암흑 에너지로 이루어져 있습니다. 여기에 우주와 비교하여 하찮은 수준으로 밝혀진 부분인 지구와 별, 우주 먼지의 대다수를 구성하고 있는 헬륨과 수소, 중성미자로 구성되어 있습니다.

이 빅뱅 이론에서 시작하여 우주의 미래에 대해서도 예견하고 있습니다. 우주가 점점 팽창하여 최대 크기가 되면 붕괴되기 시작하며 이때는 다시 밀도와 온도가 높아지며 우주의 시작과 마찬가지로 대함몰 상태로 끝나게 된다는 시나리오가 첫 번째입니다. 하지만 우주의 밀도가 임계 밀도보다 낮을 경우 팽창은 계속되며 멈추지 않을 것이라는 시나리오도 있습니다. 이때 별은 성간 가스를 태우면서 끝내는 멈출 것이며 중성자 별, 백색 왜성이나 블랙홀을 남기게 됩니다. 그리고 시간이 지나면서 그 블랙홀은 점차 더 커지게 되며 우주의 온도 역시 절대영도에 도달하게 됩니다. 그리고 우주의 별, 행성, 핵, 원자등은 결과적으로 존재 없이 사라지게 될 것 입니다.

우주의 중심에 대한 다양한 주장 천동설, 지동설

광활한 우주, 그 시작에 관한 여러가지 이야기를 해보려고 합니다. 과거에 처음 우주가 생겨났을 때 그 처음 시작은 어떠했을지 그 시작에 관한 여러가지 이론이 있습니다. 우리가 익히 많이 들어 왔던 천동설, 지동설이 바로 그것입니다.

사람들은 지구가 평평하지 않고 둥글다고 인식하게 된 것이 기원전 5세기 경입니다. 그것에 대해 연구한 대표적인 과학자는 바로 아리스토텔레스입니다. 그 이유는 눈에 보이는 별자리와 관련한 것이었습니다. 관찰자가 위치를 바꿀 때마다 보이는 별의 종류와 형태가 다르게 보인다는 것이 그의 주장의 이유였습니다. 그리고 아리스토텔레스는 달이 태양의 빛을 받아 지구에 드리운 그림자로 인해 월식이 생기는데 그것 또한 지구는 둥글다는 근거로 삼고 있습니다. 하지만 그 당시는 온 세상이 지구는 평평하다고 인식하고 있었을 때였습니다. 지구가 둥글다는 주장은 쉽게 받아들여지지 않았습니다.

그리고 지구가 온 세상의 중심이라고 생각했습니다. 우주가 지구를 중심으로 돌고 있음은 지구를 중심으로 움직이는 태양을 보고 확신하였습니다. 이것이 바로 천동설입니다. 지구중심설 이라고도 하는 천동설은 지구를 중심으로 태양을 비롯한 우주의 행성들이 돌고 있다는 주장입니다. 지동설이 등장하기 전에 온 세상에 만연했던 주장입니다. 사실 내 눈으로 보고 있는 태양이 움직이고 있는 것이 확실하기에 이 천동설은 너무나 당연하게 인식되었습니다.

이 천동설은 다음과 같이 발전하였습니다. 플라톤, 에우독소스, 아리스토텔레스가 동심원모델을 주장하였으며 프톨레마이오스는 천동설을 체계적으로 정립하였습니다. 그가 저술한 저서가 바로 ‘알마게스트’ 입니다. 이 동심원 모델은 궤도의 중심이 지구를 둘러 싸고 있는 가상의 원을 따라서 공전하고 있음을 설명하고 있습니다. 이것은 바로 프톨레마이우스가 행성의 이동을 설명하기 위해 사용한 개념인 ‘주전원’의 주요 내용입니다. 다시 말해 태양, 달, 수성, 금성, 태양, 화성, 목성, 토성이 그냥 원 운동을 하면서 지구를 도는 것이 아니라 가상의 원을 따라 작은 원운동을 하면서 지구 주변을 돌고 있다는 의미입니다.

이 천동설과 반대의 주장을 하고 있는 주장은 바로 지동설입니다. 기원전 2세기 부터 지동설에 대한 주장이 간간히 제기되었으나 그 뿐 이었고, 훗날 코페르니쿠스, 갈릴레오 갈릴레이의 주장으로 본격적으로 연구를 하게 됩니다. 태양중심설이라고도 불리는 지동설은 온 우주의 중심은 태양이며 그 주변을 지구가 돌고 있다는 주장입니다. 달과 여러가지 다른 행성들도 마찬가지입니다. 이 주장의 초기에는 지구가 움직인다는 연주시차를 발견하지 못했기 때문에 완벽하게 설명을 할 수가 없었습니다. 연주시차란 하나의 물체를 다른 지점에서 보았을 때 뒤에 보이는 배경의 차이를 말합니다. 하지만 이후 케플러의 법칙을 통해 행성의 운동에 대해 자세하게 밝혀낼 수 있었고 지상의 역학과 우주의 역학이 동일함을 밝혀내면서 지동설이 천동설을 뒤로 하고 무대 중앙에 오를 수 있었습니다.

천동설과 지동설의 사이에 과도기적인 주장이 있었습니다. 바로 초신성을 목격한 티코 브라헤의 주장입니다. 초신성의 시차를 발견하여 지구가 태양 주변을 돌고 있음을 밝혀내고 싶어했으나 밝혀내지 못했습니다. 그렇기 때문에 지구는 여전히 우주의 중심이고 태양은 지구를 중심으로 돌고 있다고 주장했습니다. 하지만 지구를 제외한 다른 행성들은 태양의 주위를 돌고 있다고 하는 이원적인 주장이었습니다. 재미있는 주장이었으나 그 당시에도 거의 받아들여지지 않은 주장이었습니다.

행성의 운동에 대해 좀 더 정교하고 과학적인 법칙으로 만든 사람은 바로 요하네스 케플러입니다. 케플러는 세가지 법칙으로 행성의 운동을 설명하였습니다. 행성은 타원 궤도를 그리면서 태양 주위를 공전하며 태양과 행성을 연결하는 선분이 동일한 시간동안 스쳐 지나간 면적이 항상 같다는 내용의 주장을 근거로 하여 갈릴레이가 발명한 망원경으로 천체를 관측하면서 하늘의 움직임을 본격적으로 연구하였습니다.

심해와 우주 공간의 유사점, 하달과 유로파

심해와 우주는 연구에 있어 상당히 유사한 부분이 있습니다. 바다는 지구의 많은 부분을 차지하고 있지만 대부분은 아직도 미지의 상태로 남아있습니다. 하지만 깊은 심해에 대한 정보가 우주의 베일을 벗기는데 큰 도움이 될 수 있을 것입니다. 지구의 바다는 우주 태양계에 존재하는 어떠한 특수 조건과 유사한 곳도 있습니다. 그렇기 때문에 바다에 대한 연구를 우주에 대한 연구와 연결 지을 수도 있습니다.

지구 바다 밑 가장 깊은 구역을 하달 구역이라고 합니다. 그리스 신 중 지하 세계를 담당하는 신의 이름을 따서 지어진 곳입니다. 깊은 해구와 골로 이루어져 있으며 해수면 아래 11km 까지 이어져 있습니다. 그 면적도 굉장히 넓다고 합니다. 이곳에 대한 조사는 특히 NASA과학자들이 하고 있다고 합니다. 매사추세츠의 WHOI와 협력해서 말입니다. 한때 아무것도 살기 어려울 것이라고 생각했던 깊은 열수 분출공에는 다양한 심해 생물들로 가득 차 있다는 것을 발견했습니다. 접근하기 어려웠던 금지된 구역에 과학자와 엔지니어들이 자율 수중 차량을 만들어 접근했습니다. 매우 성능이 좋은 카메라를 사용하여 해저의 지도를 만들고 이곳을 탐사합니다. 이러한 우주 과학기술의 해양 탐사 접목은 처음이 아닙니다. 과거에도 수중 차량이 10km 아래로 보내진 적이 있는데 엄청난 압력에 의해 폭발했습니다. 후발 주자로 설계된 나사의 오르페우스는 더 작고 가벼우며 민첩하게 제작되었습니다. 좁은 곳에도 자유롭게 드나들 수 있도록 말입니다.

이러한 심해 탐사로 하달 지대에는 우리가 보통 생각하는 것과는 달리 햇빛을 필요로 하지 않는 생명체가 살고 있음을 발견해 냈습니다. 일반적으로는 살아있는 유기체는 광합성에 의해 에너지를 얻고 여기서부터 시작되는 먹이 사슬을 통해 유지된다고 생각해왔습니다. 해수면에 가까운 식물, 해조류 및 박테리아 등이 태양을 통해 에너지를 얻고 이것을 초식동물, 육식동물이 먹게 되는 과정을 통하는 것입니다. 처음에는 이러한 유기 물질들의 낙하로 심해 생물이 버텨낼 가능성이 있다고 추측했지만 그러기에는 유기 물질들이 충분하지 않았으며 생명체가 살아남기에는 춥고 어둡다고 판단하였습니다.

하지만 화산 활동으로 인한 열수 분출구의 활동을 조사하기 위해 미국에서 원격 조종 차량을 내려보낸 결과 놀라운 결과를 발견해 냈습니다. 믿을 수 없을 정도로 활기찬 반투명한 꼼치류와 작은 벼룩과 같은 갑각류들의 생태계를 확인 할 수 있었습니다. 심해의 거대한 압력 속에서 살고 있는 생물들에 대해 놀라움을 금치 않을 수 없습니다. 이렇게 심해에서 살아남을 수 있는 생명체를 찾아내는 것은 바다의 영역에서 뿐만이 아니라 저 넘어 우주를 연구하는 과학자들에게도 중요한 연구 과제를 제기합니다. 예를 들어 목성의 위성인 유로파에는 얼음 표면 아래 60~150km 깊이로 추정되는 염수의 바다가 흐르고 있습니다. 이것은 지구 바다의 전체 양보다 두 배나 많습니다. 햇빛이 닿지 않는 깊은 이곳의 압력은 하달 지역과 유사합니다.

유로파는 목성의 대형 위성 중 갈릴레이 위성의 하나입니다. 명칭은 유로파와 에우로파를 혼용하여 사용합니다. 전체 지름은 3,122km로 갈릴레이 목성의 4대 위성 중에서 크기가 가장 작습니다. 표면은 두꺼운 얼음이 덮고 있어서 매끈하게 보입니다. 과학자들이 생각하기에 태양계 안에서 지구 외에 생명체가 살고 있을 가능성이 있는 곳으로 추정되는 곳이 바로 유로파입니다. 지난 글에서 이야기 했던 토성의 위성인 엔셀라두스 또한 마찬가지 입니다. 표면의 무늬는 수백만 미터 이상의 협곡입니다. 표면의 얼음층 두께는 20-30km이며 얼음층 아래 100km가 넘는 깊이의 바다가 있는 것으로 추정되고 있습니다. 협곡은 유로파의 지열이나 목성의 조석력으로 인해 균열이 생겼다가 다시 얼어붙는 과정에서 생겨나는 것으로 보입니다. 유로파의 얼음 지각이 지구의 지각판과 유사하다는 결과도 발표되었습니다. 우주 바다 내부에 대한 연구의 필요성이 바로 지구의 심해에 대한 연구를 계속 하는 또 하나의 중요한 이유입니다.

하지만 유로파의 얼음층을 뚫고 바다를 탐사하는 데는 어마어마한 비용과 기술이 필요합니다. 지구에서 지각을 깊이 판 사례도 가까스로 약 10km남짓인데 유로파의 얼음층은 물자 조달이 어렵고 환경을 파괴하는 등의 이유로 추진되기가 어렵습니다. 하지만 이 행성에 대한 지구 과학적인 접근이 서서히 시작되고 있습니다. 유로파의 최소한의 데이터를 지구의 대기 및 해양학 시스템에 접목시켜 보는 것입니다. 얼음층 안에 순환 및 위성 외부와의 열교환, 유로파 해저의 온도와 밀도 분포에 대한 연구 등을 모델링 하여 보는 것입니다.

샤크베이 상어 개채수 감소와 환경에 미치는 영향

샤크베이는 호주의 서쪽 끝 가스코인 지역에 위치한 바다입니다. 이는 세계 문화 유산으로 지정되어 있으며 여기에는 30종 가까이 되는 상어가 서식하고 있습니다. 그중 가장 흔히 볼 수 있는 종류는 바로 뱀상어입니다. 이곳은 바닷속 푸른 해초 밭의 향연입니다. 거대한 바다의 포식자인 이 상어는 해초밭에서 바다소를 사냥하기도 하며 해초 밭을 유유히 헤엄칩니다.

샤크베이의 면적은 약 8,900 평방마일이며 이곳의 자연적인 특징은 광활한 해초밭을 가지고 있다는 것입니다. 이곳은 해초밭의 면적이 가장 넓으며 세계에서 가장 큰 해초 은행을 포함하며 단일 식물 군락지인 200㎢초원을 포함하고 있습니다. 한 곳에서 발견된 해초수가 가장 많은 지역이며 해초는 복잡한 만의 환경에서 굉장히 중요한 부분입니다. 오랜 기간 동안 퇴적물들이 해초에 쌓여 거대한 해초 층을 만들었습니다. 이 해초는 이곳 먹이 사슬의 시작이며 수 많은 해양 생물들에게 쉴 곳을 제공합니다. 그렇기 때문에 이곳에는 굉장히 많은 듀공이 살고 있습니다. 전세계의 13%가량이 이곳에 서식하고 있습니다. 듀공은 몸 길이가 3m정도 되는 해초를 먹고 사는 수생 포유류 입니다. 최대 10분마다 숨을 쉬기 위해 물 위로 올라오는데 그 모습이 사람과 비슷해 인어라고 착각하기도 했답니다. 젖을 먹일 때는 안고 먹이는데 그 모습도 사람과 상당히 흡사하다고 합니다. 그리고 멍키미아에는 인도-태평양 큰돌고래가 많이 서식하고 있습니다. 멸종 위기의 수많은 바다 생물이 살고 있는 샤크베이는 다양한 어류와 갑각류 등의 중요한 번식장이자 서식 장소 입니다. 이름이 샤크베이인 만큼 상어와 가오리류가 상당수를 차지합니다.

그런데 이 호주 퀸즐랜드 해안에서는 뱀상어의 마릿수가 약 71% 감소한 것으로 추정됩니다. 이 뱀상어는 해양 기후변화를 지키는데 중요한 역할을 합니다. 그것은 바로 해초를 먹이로 삼고 있는 듀공이나 바다소의 개체를 조절하는 역할인 것이지요. 바다 속의 해초는 땅 위의 숲보다 이산화탄소 저장량이 두 배 가량 더 많다고 알려져 있습니다. 상어의 개체수가 줄어들면 해초를 주요 먹이로 하고 있는 듀공이나 바다소가 해초를 모두 먹어 치워버려 결국에는 해양 생태계가 균형을 이루지 못하고 오염될 것입니다. 이 바다소나 듀공은 먹성이 굉장히 좋아서 하루에 해초 40kg를 먹어 치울 정도입니다. 바닷속 초식 동물들에 의해 확연하게 줄어든 해초밭은 더 이상 자정 작용이 어려워 질 지도 모릅니다. 실제로 상어의 개체수가 급감한 지역에서는 해초가 대부분 없어진 지역도 있습니다. 이렇게 되면 결국에는 폭염과 같은 기후변화에 대응할 힘을 잃어버리게 됩니다.

이 상어 수가 감소하게 된 이유는 바로 인간에 의한 남획 때문입니다. 서식지의 수질 악화를 비롯한 환경 변화와 먹이가 감소한 이유도 있습니다. 상어의 개체 수 감소는 결국은 해초 밭의 감소를 의미하고 더 나아가서는 해양 생태계가 파괴됨을 의미합니다. 그렇기 때문에 바닷속의 상어는 최상위 포식자로서 아주 중요한 역할을 담당하고 있는 것입니다. 해양 생태계 속에서 ‘공포’라는 방식으로 생태계의 균형을 유지하는 핵심종이라고 할 수 있습니다. 그 뿐만 아니라 상어의 배설물이나 사체는 해초 서식지에 비료와 같은 역할을 합니다. 상어와 같은 수명이 긴 척추 동물들의 사체가 바닥에 가라앉거나 배설을 할 때 해양 표면에서 모은 탄소를 바다 깊이 옮겨가는 탄소 저장소의 역할을 할 수 있습니다. 이를 「카본싱킹」이라고 합니다. 이와 같은 역할을 하는 가장 대표적인 동물로는 거대한 체구를 가진 고래가 있습니다.

샤크베이는 의미있는 자연 환경을 보유했기 때문에 세계 문화유산으로 지정되어 보호되고 있습니다. 1991년에 서호주 지역에서는 처음으로 지정되었습니다. 이 세계 문화유산으로 지정된 유적지는 대부분이 바닷물입니다. Shark Bay 해양 공원, Hamelin Pool 해양 자연 보호 구역, Francois Peron 국립 공원 등을 비롯한 많은 보호 구역으로 이루어져 있습니다. 전체 만의 크기는 1,300,000 헥타르이며 평균 깊이는 9m입니다. 많은 섬과 반도로 구성되어 있으며 해안선의 길이는 약 1,500km가 넘습니다.

바다의 기원 및 진화

우리 인류의 기원은 바다 생물이 시초였다는 이야기도 많습니다. 어류와 같은 바다 생물이 뭍으로 올라와 적응하면서 육지 동물이 되었다고 하는데요. 일단 그 바다 생물의 기원에 대해 알아보도록 하겠습니다. 바다 생물은 오랜 시간에 걸쳐 등장했다가 사라지기도 하고 그 형태나 쓰임상의 진화를 거쳐 오늘날의 모습이 되었습니다.

바다 생물의 진화와 환경의 변화는 다음의 네 가지로 구분할 수 있습니다. 선캄브리아대, 고생대, 중생대, 신생대로 오랜 기간 동안 커다란 이벤트를 겪으면서 이루어졌습니다. 먼저 선캄브리아 시대에 대해 알아보도록 하겠습니다. 지구 역사상 가장 긴 시대인 선캄브리아 시대는 현생누대 이전의 지질 시대를 일컫는 이름입니다. 그 기간은 기원전 46억 년 부터 기원전 542백만 년까지 입니다. 이 시기에는 굉장히 다양한 생물들이 등장했을 것이라고 추측하지만 그 정보는 제한적입니다. 이때의 생물들은 뼈를 비롯해 단단한 부분이 적었기 때문에 그 근거가 되는 화석이 많지 않을 뿐더러 침식이나 풍화 작용으로 인해 암석이 고유의 형태를 유지하기가 힘들기 때문입니다. 이때를 에디아카라 생물군으로 부르며 캄브리아기의 전성기였습니다. 이때의 환경은 원시 대륙과 빙하기의 발생으로 특징지어집니다.

지구 역사의 7/8을 차지하는 긴 시간에 비해 알려진 바는 별로 없습니다. 최근 40-50년 간 밝혀진 것이 대다수입니다. 지구에 처음 생명체가 생겨난 것은 38억 년 전 퇴적암에 들어있는 산소 유기물을 그 기원으로 보고 있습니다. 그리고 약 6억 년 전 최초의 다세포 생물이 등장합니다. 이때부터 캄브리아기의 초반까지는 무른 몸을 가진 생물들이 많이 등장하였습니다. 점점 시기가 지나고 이 시기의 마지막이 되어서야 딱딱한 껍질을 가진 생물들이 등장하기 시작합니다. 이때부터 급속도로 생물군이 다양해 지기 시작하기 때문에 캄브리아기의 대폭발이라고 칭합니다.

고생대는 약 5억 4,500만 년 전부터 약 2억 5천만년 전까지의 기간을 말합니다. 고생대에는 육지와 바다에서 양서류, 곤충, 척추 동물 등 다양한 생물이 등장했습니다. 캄브리아기에서 오르도비스기로 넘어가면서 바닷속 최초의 척추 동물인 원시 어류가 등장했습니다. 오르도비스기는 고생대의 6개 기중에 두 번째 기를 말합니다. 이때는 플랑크톤이 다양하게 생겨났고 이를 비롯해 부유성 생물이 뚜렷하게 증가했습니다. 그리고 극피동물과 완족동물이 번성하였습니다. 오르도비스기 대 멸종은 바로 빙하기에서 부터 시작하였습니다. 대다수의 종이 멸종해버리는 환경적 변화였습니다.

이때의 포식자는 몸통에 커다란 껍데기를 달고 있는 두족류였습니다. 암모나이트앵무조개가 대표적입니다. 오르도비스 초기까지는 삼엽충이 최대 전성기를 보였습니다. 바다 전갈과 척추 동물도 꾸준히 발달하였습니다. 이 시기 조개복족류도 다양화 하였습니다.

중생대는 약 2억 5300 만 년 전 부터 6600만년 전까지의 시기를 말합니다. 이때는 공룡들의 전성기였던 시대입니다. 그 뿐만이 아니라 바다의 어룡, 수장룡, 익룡 등의 파충류도 다양하게 등장하였습니다. 이시기에 등장한 시조새는 오늘날 새들의 조상이라고 본답니다. 곤충의 종류가 다양화 하여 벌, 개미 등의 곤충이 생겨났습니다.

신생대는 가장 최근 시대로 중생대 백악기 말, 중생대 공룡 대멸종 이후 지금 까지를 말하고 있습니다. 신생대기는 두 부분으로 나뉘며 기후와 지질 변동이 있습니다. 신생대에는 포유류가 급격하게 진화하고 번성하였습니다. 신생대 말기로 갈 수록 인류의 선조가 등장하는데 이는 원숭사람, 곧선사람, 슬기사람등으로 불리웁니다. 이 시기 지구는 온난했고 해수면이 지금보다 높았으며 경골어류와 진골어류가 성하였습니다. 이시기에 생존한 대형 상어로 메갈로돈이 있습니다. 이당시의 피라냐는 현생의 피라냐와 비교했을때 4배 이상 더 큽니다. 이 거대한 생물들은 바다 생태계에 최상위 포식자입니다. 육지에서도 조류, 곤충, 포유류와 속씨 식물이 번성하였습니다. 신생대 마지막 빙하기는 여름기 온이 8-9도 내려감에 따라 버드나무와 잔디가 감소하였고 이를 먹이로 하는 매머드가 멸종하였습니다.

우주의 바다, 심해수와 생명체(엔셀라두스, 타이탄)

생명의 기원으로 여겨지는 바다, 그것이 우주에도 있다고 합니다. 미국항공우주국에서 탐사 중에 토성의 위성인 엔셀라두스에서 이와 관련한 유의미한 발견을 했다고 합니다. 바로 심해수의 흔적입니다. 엔셀라두스는 지름이 500km정도인 토성의 위성입니다. 그 크기는 토성의 가장 큰 위성인 타이탄과 비교했을 때 10분의 1밖에 되지 않습니다. 그리고 달의 약 7분의 1에 해당하는 크기입니다. 하지만 추정되는 바닷물의 양은 지구의 바다에 2배 가량 으로 추정하고 있습니다. 우주의 태양계에서 바다를 가졌다고 추정되는 위성은 이 타이탄과 목성의 위성인 유로파 뿐입니다.

토성의 위성 중 큰 특징 없이 여겨졌으나 최근 위성 표면의 수증기가 분출되는 모습으로 인해 큰 주목을 받았고, 지금도 많은 관심을 받고 있는 위성입니다. 토성의 고리중 E고리 위에 있으며 그 표면은 온통 얼음으로 뒤덮혀 있습니다. 불순물이 매우 적은 얼음이기에 굉장히 반사율이 높아서 눈에 잘 띄므로 관측하기가 용이한 편입니다. 그 밝기는 지구의 달보다 10배 이상이나 빛납니다. 그리고 이 얼음 위성의 온도는 평균 -198℃입니다.

우리는 우주 세계에서 생명체의 근원을 찾기 위해 탐사를 할 때 기본적으로 대기와 물의 유무를 먼저 확인합니다. 토성 탐사선인 카시니호가 분출하는 수증기 기둥을 관찰 한 이후에도 우주 망원경으로 1만Km에 달하며 엔셀라두스 위성 크기의 20배에 가까운 크기인 거대 수증기 기둥을 발견했습니다. 이로서 이를 근거로 NASA 항공우주국 연구진은 엔셀라두스 남극에는 바다가 있을 것이라고 추정하는 논문을 저명한 과학저널 사이언스에 게재하였습니다.

이후 이 수증기에서 90도가 넘는 물에서만 생성되는 이산화규소의 발견으로 얼음층 아래 열원을 가지고 있음을 짐작하게 하였습니다. 그리고 지속적인 연구로 2017년 NASA의 발표에서는 엔셀라두스에 미생물과 같은 유기체가 먹을 수 있는 유기물이 존재한다고 발표하였습니다. 게다가 2023년 생명체의 필수원인 인이 발견했다고 밝혔습니다. 이 결과는 국제 학술지 네이처에 발표되었는데요. 이 엔셀라두스 주변을 오랜기간 탐사했던 카시니호(2004년 ~ 2017년)는 이 물기둥 사이를 비행하면서 이 수증기를 구성하고 있는 물질을 수집하며 탐사하였고 그동안 과학자들에 의해 칼륨 및 나트륨 등이 있음이 밝혀졌고 오늘날 인의 존재까지 밝혀냈습니다. 엔셀라두스가 방출한 얼음 알갱이를 분석한 결과 인산염의 형태로 된 인을 쉽게 발견할 수 있었습니다.

인의 역할은 생명체에게 있어 기본적이며 결정적인 물질입니다. 염색체와 DNA를 만들어내고 세포막과 뼈를 만듭니다. 이 인의 농도가 우리 바다의 100배 이상에 달한다고 합니다. 이 토성의 위성인 엔셀라두스에서 생명체의 소스를 발견해 낸 것은 아니지만 생명의 기원이 되는 산소, 수소, 탄소, 인, 황, 질소가 모두 발견된 단 하나의 위성입니다. 게다가 물기둥의 분출로 인해 얼음층 아래에 열수구가 있으며 지구의 심해 열수구 주변의 미생물과 조개와 같은 생명체가 발견된 것 처럼 엔셀라두스의 열수구에도 이러한 생명체의 존재할 수도 있음을 시사했으나 아직까지 밝혀진 바는 없습니다.

지구의 3/4에 해당하는 바다는 그 깊이가 3.7km로 지구 반지름의 0.06%에 해당합니다. 하지만 엔셀라두스의 바다는 그 깊이를 10km정도로 추정하고 있습니다. 지구상의 바다도 대부분이 미지의 세계로 남아있는데 우주의 바다 엔셀라두스는 더욱더 미지의 분야로 남아있습니다. 생명체의 기원을 찾기 위한 연구가 계속되고 있는 가운데 카사니호 이후에도 유의미한 결과를 보여줄 수 있는 새로운 탐사선과 연구가 주목을 받고 있습니다.

토성의 위성 중 가장 큰 위성인 타이탄은 태양의 전체 위성중에서는 두번째로 큰 위성입니다. 제일 큰 위성은 목성의 위성인 가니메데입니다. 타이탄은 메탄이 대부분인 탄화수소 형태의 액체를 가지고 있으며 대기도 존재합니다. 탄화수소는 석유, 천연가스와 같은 물질로 막대한 원유 자원을 보유하고 있는 탐나는 위성입니다. 온도가 영하 179도이기에 에탄이나 메탄이 액체 상태로 존재하는 것입니다. 그리고 중력은 지구의 1/8이고 기압이 높아 이 메탄비가 굉장히 천천히 떨어집니다. 이 타이탄에 대한 정보도 엔셀라두스 탐사의 공신인 카시니 탐사선의 역할이 지대합니다. 타이탄과 엔셀라두스는 지표 아래쪽에 바닷물이 있을 것으로 추정되는 위성입니다.

해저 생물과 심해 생물 탐사 방법

물속 깊은 곳에 사는 생물들에 대한 조사는 바닷속 생태계를 알고 지속적으로 유지하기 위해 보전하며 관리하기 위한 활동입니다. 바닷속에 살고 있는 생물들의 종류 및 개체에 대한 조사, 서식처, 수질, 퇴적물, 해저 지형 등을 조사합니다.

그 방법은 굉장히 다양한 방법에 의합니다. 여러가지 과학적인 기술과 도구가 동원됩니다. 보통 가장 대표적인 해저 생물 탐사 방법은 다음과 같습니다.

수중 탐사 장비를 사용하여 바닷속의 지형과 생물의 군집 양상을 관찰 하는 방법입니다. 잠수정, 수중 로봇, 무인 카메라 등을 동원하여 직접 탐사하거나 사진 및 영상을 남겨 기록하는 방법입니다. 사람이 직접 내려가서 조사하는 경우도 있습니다. 잠수정이 들어가기 어려운 복잡한 지형이나 환경에서 연구자가 직접 내려가 생물을 채집하거나 환경을 측정합니다. 생물들의 서식처를 최대한 안전하게 보호하기 위해 사람이 조심스럽게 접근하여 조사하기도 합니다.

해안으로 떠내려오는 유기체나 바다 밑 퇴적물을 채집하여 그 특징을 연구하는 방법도 있 습니다. 과거의 흔적을 알아내기 위해 깊은 곳의 퇴적물을 분석하면 오래전에 살았던 생물의 흔적이나 화석을 발견해 낼 수 있습니다. 이것은 세월이 지남에 따른 생물 종의 변화를 연구 할 수 있습니다. 유의미한 종의 시작과 소멸에 대해 연구하고 자연환경과의 관계 등을 분석하여 미래를 예측하는 일에도 사용됩니다. 해저 생물의 유전자를 분석하여 진화, 생태학적 특징 및 관계 등에 대해 연구하기도 합니다.

서식처에 대한 조사로는 기본적으로 수질 조사가 이루어집니다. 바닷속의 수질을 조사하고 생물의 서식 환경을 조사하는데 기본적으로는 수온, 해류, pH, 염분, 부유물과 미생물의 종류와 양 등을 측정합니다. 이를 조사하여 해양 생태계에 미치는 영향에 대해 파악하고 환경 오염 정도를 측정하기도 합니다. 장기적인 바닷물의 수온 상승은 해수면의 상승과 더불어 지구 온난화 및 해양 생태계 변화에 영향을 미치므로 주기적으로 조사하여 정책적으로 관리해야 합니다.

해저 생물 중 심해 생물에 대한 조사는 어떤 방법으로 이루어 지는지 알아보도록 하겠습니다. 크게 해저 생물의 조사 방법과 유사하기는 합니다. 잠수정 등 수중 탐사 장비로 생물을 탐사하거나 심해 환경 및 생물에 대한 시료를 수집합니다. 수집된 시료는 선박에 보존하여 적합한 방법으로 안전하게 보존된 후 이들의 종에 대해 분류합니다. 심해 생물은 종의 분류와 그 특징을 파악하여 그들의 환경적, 생태학적 성질에 대해 알고 이들을 보존하는 것이 그 목적입니다. 이 조사 자료는 지속적으로 관리되어 심해 생물의 다양성에 대한 조사 및 보호를 위해 쓰이고 있습니다.

심해 탐사는 대부분이 사람의 손이 닿지 않은 곳이며 미지의 영역으로 남아있는 곳이 많습니다. 심해 생명체를 발견하게 된 제일 시초는 1864년 바다 밑 3,109m에서 발견한 바다나리의 표본을 발견한 것입니다. 심해 탐사의 기술은 아직 부족하지만 나날이 발전하고 있습니다. 1800년대 처음 사용한 심해 탐사 도구는 측심기였습니다. 측심기는 수심을 측정하는 장비를 말합니다. 오늘날에는 음파 및 현대적인 방식으로 수심을 측정하기도 하지만 초기에는 밧줄에 추를 달아 수심을 측정했습니다. 바닷속 지형을 탐색하여 안전한 항해를 하기 위해 이용되기도 하였습니다.

오늘날에는 기술적인 발전으로 음향을 사용하여 수중 물체나 지형을 감지하는 시스템과 유인, 무인 심해 잠수정이 개발되었습니다. 오늘날에는 위성, 원격 로봇, 광섬유 등을 사용하여 정확하고 깊이 있는 심해 생태계에 대한 연구가 이루어 지고 있습니다.

이중 광섬유를 이용한 심해 조사 방법에 대해 간단하게 알아보도록 하겠습니다. 광섬유를 사용한 센서를 통해 심해 환경을 지속적으로 조사하는 방법이 바로 그것입니다. 여기서 조사할 수 있는 정보는 심해의 온도, 압력, 수질 등에 대한 정보입니다. 이러한 정보들에 대한 변화를 감지하여 심해 자원에 대한 연구를 할 수 있습니다.

앞으로 미래에는 더 나은 첨단 기술을 사용하여 심해 연구에 박차를 가할 예정입니다. 세계 여러 나라에서도 심해 자원의 조사와 연구에 심혈을 기울이고 있습니다. 우리나라에서도 더 넓은 지역의 해저를 정확하게 탐사 할 수 있는 최첨단 장비들을 탑재한 해저 탐사선을 만들어 내고 있으며 이를 이용해 개발 영역을 확대할 것으로 보입니다.

심해어의 종류 2편, 살파, 그린란드상어, 고블린 상어

신비로운 바다 생물 심해어의 종류와 특징에 대해 살펴보도록 하겠습니다. 앞선 글의 2편이 되겠는데요. 심해어는 우리가 보통 익숙하게 보던 어류와는 그 느낌이 굉장히 다릅니다.

이번에 맨 처음 적게 되는 심해어는 바로 살파라는 물고기 입니다. 젤리 슬라임처럼 투명하고 말캉 말캉하게 생긴 이 살파는 척삭동물입니다. 척삭, 배신경삭, 인두열, 내관을 가지고 있습니다. 여기서 척삭은 유연한 막대기 모양이며 등 쪽에 위치하여 몸 전체를 지탱하는 역할을 합니다. 척추 동물의 척추와 마찬가지인 기능을 하는 셈입니다. 그런데 이 살파는 최대 길이가 30cm가 조금 넘어가는 대형종이라고 하는데요. 도대체 어떤 종류이길래 이 정도 크기를 대형종이라고 하는 지 궁금하시지요?

바로 플랑크톤입니다. 플랑크톤이라면 이 정도 크기를 대형종이라고 할 만 하네요. 해파리처럼 몸이 투명하며 비슷한 동물군에는 멍게와 큰입멍게, 그리고 미더덕이 있습니다. 투명하기 때문에 장기 기관을 모두 볼 수가 있으며 성장 속도가 굉장히 빨라 매일 몸 크기의 25%가 자라나는 성장력을 보이고 있습니다. 이는 다세포 동물 중 가장 빠른 속도입니다. 이 살파는 남극해에 가장 많이 분포되어 있으며 심해에만 서식하는 것은 아니며 바다 표면 가까이에서도 발견할 수 있습니다. 이 살파는 바다거북이나 해파리의 먹이가 되는 이 살파는 자기의 척삭과 뇌를 모두 먹어 치워버리는 큰입멍게와는 다르게 이러한 기관들을 계속 유지하면서 자라납니다.

살파는 두 가지 형태로 자라나는데요. 독자적으로 생활하는 우조오이드, 군집형으로 모여사는 블래스토조오이드 두가지 명칭으로 불립니다. 우조오이드 살파가 무성생식을 통해 각 개체가 사슬 형태로 연결된 블래스토조오이드를 방출합니다. 이것은 처음에는 암컷이었다가 점차 자라면서 수컷이 되는데 이것들은 각각 우조오이드 배아를 가지고 있다가 나중에 수정이 되면 우조오이드를 방출시킵니다. 이 우조오이드가 상당히 큰 크기로 자라나게 됩니다.

정말 신기해서 그 어디서도 볼 수 없을 것처럼 생겼지만 우리나라 포항 구룡포에서도 발견되었고 독도 바다에는 큰 살파가 자생하여 서식하고 있습니다. 대량으로 번식 할 때는 해양 산업에 지장을 주기도 합니다. 그물에 잔뜩 걸린다거나 선박 운행을 어렵게 만드는 주범이기 때문입니다.

또 다른 심해어로 그린란드 상어 이야기를 해보도록 하겠습니다. 그린란드 상어는 돔발상어목 잠상어과로 서식지는 북대서양, 그린란드, 캐나다 등 연안입니다. 차가운 바닷물 600m아래에 서식하는 심해어이며 그 크기가 굉장히 큽니다. 몸 길이가 7m가량, 무게는 1.5톤정도 나가는 상어 중에서도 상당히 큰 상어에 속합니다. 그리고 상어 중에서도 제일 찬 바다에서 서식하는 것이 특징입니다.

성장 속도가 굉장히 느린 것도 이 그린란드 상어의 특징입니다. 태어나서 청소년 상어가 될 때까지만 해도 100년 가까이 걸리고, 새끼를 낳는 것이 가능해지려면 150년이나 걸리는 어마어마하게 성장이 느린 상어입니다. 신진대사 속도가 굉장히 느리기 때문에 수명이 굉장히 느린 것으로 추정되고 있습니다. 이 그린란드 상어의 수명은 방사성 동위원소 측정으로 추정한 결과 500살이 넘는 것으로 나온 사례도 있습니다.

이 나이 많은 그린란드 상어의 눈은 시력을 상실하였습니다. 그 이유는 상당히 끔찍한데요. 이 상어의 눈에 기생하는 기생충이 계속 안구 표면을 갉아먹어 시력을 상실하게 된다고 합니다. 심해는 어둡기 때문에 눈이 그다지 제 역할을 하지 않는다고 해도 시력 상실의 원인이 단순히 퇴화가 아닌 외부 자극에 의한 것이라고 하니 굉장히 놀랍습니다.

일반적인 상어와 마찬가지로 이 그린란드 상어도 굉장히 많은 이빨의 개수를 가지고 있습니다. 위아래 합해서 100개 정도를 가지고 있습니다. 백상아리와 마찬가지로 물개나 바다표범까지도 기습하여 잡아먹을 수 있는 바다의 맹수입니다.

이름도 특이한 심해어 마귀상어의 이야기를 해보도록 하겠습니다. 마귀상어과의 유일한 종입니다. 영어로는 고블린 상어라고 하니 그의 외모를 짐작할 수 있겠습니다. 코 부분이 유독 앞으로 길게 튀어나와 있어 붙여진 이름 같습니다. 이 마귀상어는 중생대 백악기 전기부터 지금까지 내려온 과로 살아있는 화석으로 불리기도 합니다.

코 부분만 길게 튀어나온 것이 아니라 턱 구조도 굉장히 특이합니다. 사냥을 할때 안쪽에 들어가 있던 턱이 앞으로 쑥 튀어나와 공격을 합니다. 입을 다물고 있으면 그 형태는 일반적인 상어와 크게 달라보이지 않는데 입을 움직이는 형태는 상당히 이질적입니다. 일본 해안에서 종종 발견된다고 합니다.