일부 사람들이 단순한 우연이라고 생각하는 특정한 사건들이 발생하지 않았다면 지구 상에는 생물이 존재할 수 없었을 것입니다. 그러한 사건들 중에는 20세기까지도 인간이 모르고 있었거나 제대로 이해하지 못한 것들이 있습니다. 그중에는 다음과 같은 것들이 포함됩니다.

• 우리 은하와 태양계에서 지구가 자리 잡고 있는 위치와 지구의 궤도, 기울기, 자전 속도 그리고 독특한 달

• 이중 방패와 같은 역할을 하는 자기장과 대기

• 지구의 대기와 물을 재생하고 정화해 주는 자연계의 순환

이러한 점들을 하나씩 고려하면서 ‘지구의 그러한 특징들은 그저 우연히 생겨난 것인가, 아니면 목적 있는 설계의 산물인가?’ 하고 자문해 보기 바랍니다.

주소를 쓸 때 무엇을 적습니까? 아마 나라와 도시 그리고 번지를 적을 것입니다. 이해를 돕기 위해 지구가 우리 은하라는 “나라”에 속해 있고 태양계(태양과 그 주위에 있는 행성들)라는 “도시”에 자리 잡고 있으며 태양계 내의 궤도라는 “번지”에 위치해 있다고 생각해 보겠습니다. 천문학과 물리학의 발달로 과학자들은 우주에서 지구가 자리 잡고 있는 특별한 위치에 어떤 이점들이 있는지 깊이 이해하게 되었습니다.

우선, 지구가 속해 있는 “도시” 즉 태양계는 우리 은하의 이상적인 위치에 자리 잡고 있습니다. 즉 은하의 중심부와 태양계의 거리가 지나치게 가깝지도 멀지도 않습니다. 과학자들은 이 지대를 “생명체 거주 가능 영역”이라고 부르는데, 이 영역은 화학 원소들의 밀도가 생명체가 살아가는 데 꼭 알맞습니다. 거리가 더 멀어지면 그러한 원소들이 매우 적어지며, 거리가 더 가까워지면 생명에 위협이 될 수 있는 방사선과 그 밖의 요인들이 더 많아져 매우 위험합니다. “우리는 최적의 위치에 살고 있다”고 「사이언티픽 아메리칸」지는 지적합니다.¹

이상적인 “번지”: 지구의 “번지” 즉 태양계라는 “도시” 내에 있는 궤도 역시 “최적”의 위치에 자리 잡고 있습니다. 태양으로부터 약 1억 5000만 킬로미터 떨어져 있는 이 궤도는 온도가 너무 높지도 않고 낮지도 않아서 생명체가 거주할 수 있는 한정된 영역 내에 있습니다. 또한 지구는 궤도가 원형에 가깝기 때문에 1년 내내 태양으로부터 거의 같은 거리를 유지합니다.

한편 태양은 완벽한 “발전소”로서, 안정적이고 크기가 이상적이며 방출하는 에너지의 양도 아주 적절합니다. 태양이 “매우 특별한 별”이라고 불릴 만도 합니다.²

더할 나위 없는 “이웃”: 지구의 “옆집에 살 이웃”을 골라야 한다면 달만 한 것이 없을 것입니다. 달은 지름이 지구의 4분의 1보다 조금 더 큽니다. 따라서 태양계에 있는 다른 위성들과 비교할  때, 달은 행성에 대한 상대적인 크기가 유난히 큰 편입니다. 이것이 우연에 불과합니까? 그럴 가능성은 없는 것 같습니다.

우선, 달은 밀물과 썰물이 생기는 주된 원인이 됩니다. 이러한 조수 간만의 차이는 지구의 생태계에서 매우 중요한 역할을 합니다. 또한 달은 지구가 안정된 자전축을 갖는 데도 도움이 됩니다. 이러한 달이 없다면 지구는 팽이처럼 비틀거리며 돌다가 넘어져서 옆으로 돌게 될지도 모릅니다! 그러면 기후와 조류 등에 변화가 생겨 재앙이 닥치게 될 것입니다.

절묘한 기울기와 자전 속도: 계절이 변화하고 기온이 알맞게 유지되며 다양한 기후대가 형성되는 것은 지구가 약 23.4도 기울어져 있기 때문입니다. “지구의 자전축은 ‘꼭 알맞’은 만큼 기울어져 있는 것 같다”고 「희귀한 행성 지구—우주에 복잡한 생명체가 흔하지 않은 이유」(Rare Earth—Why Complex Life Is Uncommon in the Universe)라는 책은 지적합니다.³

또한 낮과 밤의 길이도 “꼭 알맞”은데, 이것 역시 지구의 자전과 관련이 있습니다. 자전 속도가 상당히 느려지면 낮이 길어져서 햇빛을 받는 쪽은 타는 듯이 뜨거워지는 반면 반대쪽은 얼음처럼 차가워질 것입니다. 반대로 자전 속도가 많이 빨라져서 낮이 아마도 몇 시간에 불과할 정도로 짧아지면 지구가 매우 빠른 속도로 돌기 때문에 끊임없이 강풍이 불고 그 밖에도 여러 가지 해로운 결과가 초래될 것입니다.

우주는 치사적인 방사선이 많고 유성체가 날아올 가능성이 항상 있는 위험한 곳입니다. 하지만 이 푸른 행성은 “사격장”과도 같은 은하 속을 날아다니면서도 그다지 해를 입지 않는 것 같습니다. 이유가 무엇입니까? 놀라운 갑옷 즉 강력한 자기장과 특수하게 설계된 대기의 보호를 받기 때문입니다.

지구의 자기장: 지구의 중심부에서는 공 모양의 용해된 철이 회전하고 있으며, 그로 인해 지구에는 우주 공간 먼 곳까지 미치는 크고 강력한 자기장이 형성됩니다. 이 방패는 강력한 우주 방사선과 태양에서 나오는 힘으로부터 우리를 보호해 줍니다. 치사적일 수 있는 그러한 힘 중에는 태양풍과 태양 플레어 그리고 코로나에서 일어나는 폭발이 있습니다. 태양풍이란 에너지를 띤 입자의 일정한 흐름을 말합니다. 태양 플레어는 몇 분 만에 수소 폭탄 수십억 개와 맞먹는 에너지를 뿜어냅니다. 또한 태양의 바깥층 즉 코로나에서 폭발이 일어나면 수십억 톤의 물질이 우주 공간으로 쏟아져 나옵니다. 우리가 지구의 자기장을 통해 보호받고 있음을 생각나게 해 주는 현상이 눈에  보이게 나타나기도 합니다. 태양 플레어가 발생하고 코로나에서 폭발이 일어나면 극지방의 상층 대기에서 짙은 오로라로 인해 다채로운 빛의 향연이 펼쳐지는 것입니다.

지구의 대기: 이 공기층으로 인해 우리는 숨을 쉴 수 있을 뿐 아니라 보호를 받기도 합니다. 대기를 구성하는 한 층인 성층권에는 산소의 한 종류인 오존이 있는데, 우주에서 들어오는 자외선(UV)의 99퍼센트는 오존에 흡수됩니다. 따라서 오존층은 위험한 자외선으로부터 다양한 형태의 생명체를 보호해 줍니다. 그중에는 인간과 플랑크톤도 포함되는데, 플랑크톤은 산소의 상당량을 생산하므로 인간에게 꼭 필요한 존재입니다. 그런데 성층권에 있는 오존의 양은 고정되어 있는 것이 아니라 자외선의 강도에 비례하여 변합니다. 그리하여 오존층은 능동적으로 변하면서 효과적으로 방패 역할을 하게 됩니다.

또한 대기는 우주에서 매일 비오듯 쏟아지는 수많은 파편들로부터 우리를 보호해 줍니다. 이러한 파편들은 미세한 입자만 한 것에서부터 커다란 바위만 한 것에 이르기까지 크기가 다양합니다. 그러한 파편들은 대부분 대기에서 밝은 빛을 내며 연소되는데, 이것을 가리켜 유성이라고 합니다. 하지만 지구를 보호해 주는 이 방패들은 열이나 가시광선과 같이 생명을 유지하는 데 꼭 필요한 것은 막지 않습니다. 심지어 대기는 지구 곳곳으로 열이 전달되는 데 도움이 되며, 밤에는 담요처럼 열이 잘 빠져나가지 않게 해 줍니다.

지구의 대기와 자기장은 실로 놀랍게 설계되었으며 아직까지도 밝혀지지 않은 점들이 많이 있습니다. 이 점은 지구 상에서 생명을 유지시켜 주는 순환들도 마찬가지입니다.

어느 도시에서 신선한 공기와 물의 공급이 차단되고 하수도가 막힌다면 얼마 안 있어 질병이 발생하여 사망자가 속출할 것입니다. 그런데 지구는 식품과 비품을 외부에서 들여오고 쓰레기를 밖으로 내보내는 식당과는 다릅니다. 우리에게 꼭 필요한 깨끗한 공기와 물이 우주에서 공급되지 않으며 폐기물이 외부로 방출되지도 않습니다. 그러면 지구는 어떻게 생물들이 살아갈 수 있을 정도로 좋은 상태를 유지합니까? 여기에 간략한 삽화와 함께 설명되어 있는 것처럼 물, 탄소, 산소, 질소와 같은 물질들이 자연계에서 순환하기 때문입니다.

물의 순환: 물은 생명체가 살아가는 데 없어서는 안 될 필수적인 물질입니다. 물이 없다면 우리는 며칠밖에 살지 못할 것입니다. 물은 순환을 통해 맑고 깨끗해진 상태로 지구 곳곳에 공급됩니다. 물의 순환은 다음과 같은 세 단계로 이루어져 있습니다. (1) 태양열에 의해 물이 증발하여 대기 중으로 올라갑니다. (2) 깨끗해진 수증기가 엉겨 붙으면서 구름이 형성됩니다. (3) 구름은 비나 우박, 진눈깨비, 눈의 형태로 땅에 떨어져 순환을 마친 후 다시 증발합니다. 이러한 방식으로 재활용되는 물의 양은 매년 얼마나 됩니까? 지구 표면을 80센티미터가 넘는 깊이로 균일하게 덮을 수 있을 만큼 되는 것으로 추정됩니다.⁴

탄소와 산소의 순환: 익히 알고 있듯이, 생명을 유지하기 위해서는 호흡을 통해 산소를 들이마시고 이산화탄소를 내쉬어야 합니다. 수많은 인간과 동물이 숨을 쉬고 있는데도 대기에서 산소가 고갈되거나 이산화탄소가 포화 상태에 이르지 않는 이유는 무엇입니까? 산소의 순환에 그 해답이 들어 있습니다. (1) 식물은 광합성이라는 놀라운 작용을 통해 우리가 내쉬는 이산화탄소를 흡수하고 그 이산화탄소와 태양 에너지를 사용하여 탄수화물과 산소를 만들어 냅니다. (2) 우리가 산소를 들이마실 때, 그 순환이 끝납니다. 탄수화물과 호흡에 사용되는 기체를 만드는 이 모든 과정은 효율적으로 진행되며 오염 물질과 소음이 발생하지 않습니다.

 질소의 순환: 지구 상의 생명체가 살아가기 위해서는 단백질과 같은 유기 분자가 반드시 생산되어야 합니다. (ㄱ) 그러한 분자가 생산되려면 질소가 필요합니다. 다행히도 대기의 약 78퍼센트는 질소로 이루어져 있습니다. 질소는 번개에 의해 식물이 흡수할 수 있는 화합물로 바뀝니다. (ㄴ) 그러면 식물은 그러한 화합물을 이용해 유기 분자를 만듭니다. 따라서 그러한 식물을 먹는 동물도 질소를 섭취하게 됩니다. (ㄷ) 결국 식물이나 동물이 죽으면 박테리아가 그 안에 있는 질소 화합물을 분해시킵니다. 그러한 부패 과정을 통해 질소가 토양과 대기로 돌아가 순환이 끝납니다.

인간은 뛰어난 과학 기술을 가지고 있으면서도 재활용이 불가능한 유독성 폐기물을 매년 수없이 만들어 냅니다. 하지만 지구는 놀라운 화학 작용을 이용해 자체적으로 발생하는 모든 폐기물을 완벽하게 재활용합니다.

지구의 재활용 시스템이 어떻게 생겨났다고 생각합니까? “지구의 생태계가 실제로 우연히 진화된 것이라면 환경의 조화가 결코 그처럼 완벽한 수준에 이르지 못했을 것”이라고 종교·과학 저술가인 M. A. 코리는 말합니다.⁵ 당신은 그가 내린 결론에 동의합니까?