은하계의 한 구석에 있는 우리들에게 가장 가까이 있는 우주-태양계, 태양계는 지금으로부터 약 46억 년 전에 태어났다. 태양을 중심으로 하는 9개의 행성과 무수한 소천체로 이루어진 질서 있는 체계는 대체 어떻게 완성된 것일까?
태양계의 형성에 관해서는 많은 연구자가 지지하고 있는 "표준 모델"이라는 시나리오가 있다. 가스와 먼지로 이루어진 성간운이 회전하여 수축함으로써 납작한 가스원반이 되고, 그 중심에 원시 태양이 태어난다. 가스 원반에서는 먼지가 모여 미행성 이라는 많은 소천체가 생기고 그들이 충돌·합체하여 행성으로 성장해 나간다는 것이다. 이 시나리오에서는 가스 원반의 탄생으로부터 겨우 1000만 년에서 1억 년 정도 사이에 행성이 완성되어 현재와 같은 태양계의 모습이 거의 완성되었으리라고 여겨지고 있다.

약 130억 년 전, 우주의 웅장한 드라마가 시작되었다.
우주는 물질과 에너지로 가득 찬 초고온, 초고밀도의 "빅 뱅 우주"로부터 시작되었다. 그것은 지금으로부터 약 130억 년 전의 일로 생각되고 있다.
그 후 이 불덩이와 같은 우주가 팽창하면서 식어 가는 과정에서 별이나 은하 등이 형성되어 나간 것으로 생각되고 있다. 우주는 한결같지 않았으며 밀도가 큰 부분과 작은 부분이 있었다. 밀도가 큰 부분에서는 수소나 헬륨 등의 가스가 차츰 모이게 되었다. 가스의 집합체는 밀도가 커짐에 따라 거듭 수축하여 마침내 그 내부에 별이 생기게 되었다. 여기서 별이라고 하는 것은 스스로가 빛을 내고 빛나는 항성을 가리킨다. 이런 과정으로 우주 탄생에서 10억 년 정도가 지나 별이나 많은 별로 구성되는 "은하" 등의 천체가 생기기 시작하였다. "태양계"를 품게 되는 "우리의 은하계"도 그 무렵에 탄생하였다.
탄생할 무렵의 은하에는 불규칙한 형태의 것이 많았던 것 같다. 그 후 은하끼리의 충돌이나 합체 등의 단계를 거쳐 현재 볼 수 있는 타원 은하나 나선(소용돌이)은하로 진화해 나갔다고 생각되고 있다.

약 46억 년 전, 은하계에서 하나의 별이 大폭발을 일으켰다.
약 46억 년 전, 우리 은하계의 한 구석에서 하나의 별이 大폭발을 일으켜 최후의 생을 마감한 것으로 생각되고 있다. 현재의 태양계 근처에 있었다고 생각되는 그 별은 우주 전체에서 보면 흔한 별이었지만, 최후의 모습은 장렬하기 짝이 없었을 것으로 상상된다. 돌연 그때까지보다 100억 배나 더 밝게 타올랐다가 마침내는 산산조각이 나서 날아가고 말았다. 초신성의 폭발이다.
우주 공간의 별과 별 사이에는 전혀 아무것도 없는 것처럼 보이지만 실은 군데군데에 가스나 먼지가 모인 부분이 존재하고 있다. 그것을 "성간운"이라 하며 그 질량의 99%는 수소나 헬륨 등의 가벼운 원소가 차지하고 있고 나머지 1%는 규산염 등의 미세 먼지(고체 상태)이다.
앞에서 말한 초신성 폭발의 충격이 계기가 되었는지는 분명하지 않지만, 그 근방에 있던 성간운의 밀도가 높아져 그 부분은 서로의 중력(인력)에 의하여 수축하기 시작하였다. 이 수축을 시작한 성간운의 일부가 우리들의 태양계 탄생의 무대가 된 것이다.

태양계의 탄생으로부터 현재와 미래를 내다본다.
태양계의 역동적인 역사를 이야기하기 전에 여기서 태양계의 일생을 빠른 걸음으로 살펴보자. 지금으로부터 약 46억 년 전, 가스와 먼지로 이루어진 성간운이 수축을 시작하여 회전하기 시작하면서 차츰 납작해졌다. 마침내 성간운이 원반 모양으로 되고 그 중심에 "원시 태양"이 태어났다. 이때에 생긴 가스 원반(소량의 먼지도 포함된다)을 "원시 태양계 원반"이라고 한다. 가스 원반 속에서는 먼지가 모여 "미행성"이라 불리는 무수한 천체들이 탄생하였다. 이어 미행성들은 충돌·합체를 되풀이하여 차츰 크기가 큰 "원시 행성"이 형성되었다. 가스 원반의 탄생 이후 겨우 1000만 년에서 1억 년 정도의 기간에 행성이 만들어지고 현재와 같은 태양계의 모습이 거의 완성되었다 여기까지의 시나리오를 태양계 형성의 "표준 모델"이라고 한다. 표준 모델은 일본 교토 대학의 하야시 박사나 구소련의 사프로노프 박사에 의하여 제창되었는데 현재 많은 연구자가 지지하고 있는 시나리오이다.
그 후 각 행성은 독자적인 진화를 완성하여 현재에 이르게 된다. 한편 행성이 완성된 약 45억 년 전, 그때까지 중력 수축에 의하여 빛나고 있던 태양의 중심에서는 수소가 타기 시작하였다. 그 이후 현재에 이르기까지 계속 타고 있는데, 앞으로도 64억 년 동안은 계속될 것으로 계산되고 있다. 그 후부터는 중심 부근의 수소가 타고 태양은 자꾸만 팽창하여 "적색 거성"이 된다 지금으로부터 약 77억 년 후 태양의 표면은 현재 지구의 궤도에까지 도달할 것이라고 한다. 그러나 마침내는 표층부는 날아가 버리게 되고 크기는 다시 작아져 차가운 "백색 왜성"이 되고 만다. 그리고 약 78억 년 후 태양은 조용히 일생을 마치고, 이에 따라 태양계의 모든 것은 얼어붙게 되는 것으로 보고 있다.
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(주)한국뉴턴의 Newton 誌 2002년 2월호에서

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