지구가 우주로부터 받는 에너지 중 가장 큰 부분은 태양으로부터 오는 에너지이다. 빛의 형태로 지구로 들어오는 태양에너지는 1년 동안 전 세계 인류가 사용하는 에너지의 수십 배 이상이다. 그중 약 30%는 대기나 구름, 지표면에서 그대로 반사되고, 나머지 70%는 지구에 흡수되지만 결국 복사에너지의 형태로 다시 우주로 내보내진다.
우주에서 지구로 들어오는 에너지 중에는 우주배경복사라는 것도 있다. 우주는 138억년 전 빅뱅, 즉 대폭발을 일으키며 탄생했다. 탄생 순간 우주는 작열하는 고온의 불덩어리였다. 그러나 팽창하며 서서히 식어갔고, 초기에 퍼져나간 빛이 오늘날에는 마이크로파 형태로 관측된다. 이외에 은하의 충돌이나 초신성 폭발과 같은 여러 가지 천문현상에 의한 다양한 빛들도 지구로 들어온다.
지구가 우주로부터 받는 것에는 물질도 있다. 약 45억년 전 지구가 처음 만들어졌을 때 지구는 지금처럼 딱딱하게 굳어 있지 않았다. 매우 높은 온도로 녹아 있던 지구가 서서히 식어가면서 철과 같이 무거운 물질은 지구 중심으로 가라앉았고 가벼운 물질이 지각을 만들었다. 물론 대부분의 물은 뜨거운 온도 때문에 증발해 우주로 날아갔다. 그 후 지구가 식으면서 우주로부터 날아온 소행성이나 혜성이 지구 표면에 광물 자원과 물을 전해 줬다.
시간이 흐르고 커다란 소행성이나 혜성이 제 궤도를 찾아가면서 지구와 충돌하는 빈도는 많이 줄었다. 하지만 지금도 매년 수만톤 정도의 물질이 지구로 들어온다. 이 물질은 대부분 먼지 크기로 대기를 통과하면서 타버리고 땅에 떨어지는 것은 극히 일부이다.
이외에도 원자 크기보다 작은 고에너지 입자도 있다. 초신성 폭발 등에서 나오는 고에너지 우주 입자나 태양으로부터 나오는 태양풍 입자가 바로 그것이다. 우주로부터 오는 입자는 매우 높은 에너지를 가지고 있지만 대부분 지구 자기장에 막히기 때문에 직접적으로 우리에게 영향을 주는 경우는 거의 없다.
지구가 만들어지고 수십억년 동안 우주로부터 많은 물질과 에너지를 받았다. 지역에 따라, 계절에 따라 다소 차이가 있지만 이들은 지구 역사 동안 큰 변화 없이 지구 전체에 고루 영향을 주고 있다.
에너지나 물질 이외에도 지구는 우주와 중력으로 연결돼 있다. 달의 중력은 밀물과 썰물 현상을 만들고, 태양의 중력은 일년이라는 시간을 만들었다. 태양계의 나머지 행성이나 다른 먼 천체도 미약하게나마 지구에 중력을 미치고 있다.
우주를 의미하는 단어 중에 조화를 뜻하는 ‘코스모스(Cosmos)’가 있다. 예로부터 사람들은 우주를 가장 아름답고 조화로운 곳으로 생각했다. 조화롭지 못하고 예측 불가능한 것은 사람이 아닐까. 우주의 기운을 찾기 전에 우주에서 조화로움을 먼저 배워야 할 것이다.
이태형 한국우주환경과학연구소장