우주에 "외계 문명"이 존재할 확률, 천재 천문학가 계산한 충격적인 결과.. [새로운 드레이크 방정식] | 미스터리

1961년, 전파 천문학자 프랭크 드레이크가 외계 문명의 개수를 추정하는 아주 놀라운 방정식 하나를 구하내냅니다. 일명 드레이크 방정식이라고 하는데 우리 은하 내에 존재할 수 있는 지능을 가진 고등 외계 문명의 개수를 수학적으로 분석하는 방법입니다. 좀 더 정확히 말하면 인간과 교신할 수 있는 지적 외계 생명체의 숫자를 산출해내는 방법이죠. 방식은 간단합니다. 제시되어 있는 각 7개의 요소들을 과학적으로 추정해서 그걸 모두 곱하기만 하면 되는데요. 먼저 R-STAR는 우리 은하 내에 존재하는 태양과 비슷한 항성의 총 개수를 의미합니다. 이 지구도 태양이 없다면 결국 얼어붙은 얼음 행성에 불과하죠. 이처럼 모든 생명체는 태양 없이 생존하는 게 불가능한데요. 때문에 학자들은 이 태양의 존재가 어떤 행성에서 생명체가 탄생하는 데 있어 가장 중요한 필수 요건으로 꼽고 있습니다. 우리 은하의 항성은 대략 3천억 개 정도로 추정합니다. 그 다음 FP는 그 태양과 같은 별 주변에 행성이 맴돌고 있을 확률입니다. 태양의 경우는 수성, 금성, 지구, 화성 등 많은 행성들이 태양을 맴돌고 있죠. 하지만 항성이라고 해서 모든 별들이 행성을 거느리고 있는 건 아니기 때문에 또한 상당히 중요한 요소로 여겨집니다. 최근 연구 결과에 따르면 태양과 비슷한 항성들 중 약 50% 이상이 적어도 하나 이상의 행성을 거느리고 있는 것으로 밝혀져 사실상 FP 값은 다음 N2는 그런 행성들 중에서 실제로 생명체가 살아갈 수 있는 적당한 환경을 갖춘 암석 행성의 수를 의미합니다. 태양계에선 지구와 화성이 이에 해당되는데요. 쉽게 말해 태양 근처에 있으면서도 일명 골디락스 존이라고 하는 너무 뜨겁지도 또 너무 차갑지도 않은 적당한 거리와 온도를 유지하고 있는 행성을 가리킵니다. 중요한 건 물이 액체 상태로 존재할 수 있냐 없냐가 관건이죠. 생명체가 살아가기 위해선 물이 있어야 합니다. 최근 케플러 우주 망원경의 관측 결과에 따르면 이런 골디락스 존에 위치한 행성은 전체의 대략 20% 정도로 추정하고 있습니다. 자, 벌써 3가지나 풀었습니다. 수월한 것 같죠? 하지만 진짜 문제는 사실 지금부터 시작인데요. 악선 3개는 천문학적인 연구를 통해 충분히 유추할 수 있는 요소였다면 이 뒤에부터 이어지는 항목들은 상당한 불확실성에 의존해야 하는 요소들입니다. FL은 이런 골디락스 존에 위치하는 행성들 안에서 생명체가 탄생할 확률입니다. 우리는 아직 지구 이외의 그 어느 행성에서도 아주 자그마한 미생물조차도 발견하지 못했습니다. 현재로서는 생명의 탄생과 관련해 그 어떠한 데이터도 없기 때문에 사실상 이 확률을 추정한다는 게 무의미한 수준이죠. 하지만 만에 하나 가까운 시일 내에 지구 이외의 다른 태양계의 행성에서 아주 작은 미생물의 흔적이라도 포착이 된다면 그때는 골디락스 존 이꼴 다음 FI는 그 행성에서 발생한 생명체가 지능을 가진 지적 생명체로 진화할 확률입니다. 지구로 한번 예를 들어보겠습니다. 지구에서는 정말 수많은 생명체가 수십억 년 동안 진화해왔지만 우리 역사가 알려주는 지적 생명체의 탄생은 지구 전체의 시간에서 굉장히 최근에 발생한 사건입니다. 그 기준을 만약 현생 인류인 호모사피엔스로 본다면 대략 20만 년 정도 된 걸로 추정하고 있는데 지구의 나이가 무려 46억 년인 걸 감안하면 그 긴 기간 동안 지적 생명체가 없었다는 것은 지능의 탄생은 어쩌면 진화의 필연적인 종착지가 아닌 우연한 돌연변이일 수도 있겠다라는 합리적인 의심이 드는 겁니다. 한 예로 인간과 침펜치의 경우 약 700만 년 전엔 같은 조상에서 분리되었습니다. 당시 침펜치 역시 고도로 발달된 사회적 지능과 또 도구를 사용하는 능력까지 가지고 있었죠. 그런데 지금은 어떤가요? 무려 700만 년이 지났지만 이들의 지능은 여전히 제자리 걸음입니다. 인간의 발끝에도 미치지 못하는 수준이죠. 혹시 최상위 포식자가 아니라서 발달하지 못한 게 아니냐고요? 그럼 공룡의 경우는 어떤가요? 공룡은 무려 1억 6천만 년 동안이나 지구를 지배했지만 이들 역시 인간과 같은 고도의 지능은 발달하지 못했습니다. 진화는 어떤 특정한 결과를 향해 나아가는 것이 아니었습니다. 또 그 종착지가 지능의 발달인 것은 더더욱 아니었죠. 우리는 아직 우리의 지능이 어떻게 탄생하게 된 건지 그걸 제대로 알지 못합니다. 다음으로 FC는 그러한 지적 외계 문명이 지구와 교신을 할 만큼 과학이 발전할 확률입니다. 지능을 가진 외계 문명이라고 해서 그들이 꼭 과학 기술을 발전시킨다는 보장은 없죠. 그런데 사실 이 과학은 양날의 검이기도 한데요. 물론 과학이 발달했다면 우리 지구와의 접촉 가능성이 조금 더 높아질 수 있는 건 사실이지만 반대로 그 과학으로 인해 환경적인 재앙 전쟁 자원 고갈 등의 이유로 외계 문명이 빨리 사라지게 된다면 이 또한 그들과의 접촉 가능성이 현저히 낮아지는 것도 사실이죠. 그래서 이 드레이크 방정식의 마지막 항목은 바로 이 모든 조건을 만족하는 외계 문명의 평균 수명입니다. 낙관적으로는 최대 수십만 년까지 보고 있고 비관적으로는 대략 천년에서 일만 년 사이에 멸망한다고 보고 있습니다. 아닙니다. 그때랑은 상황이 전혀 다릅니다. 과학의 발전이 문명의 수명의 아주 큰 변수인 건데요. 예를 들어 인류는 과거에 비해 전쟁이나 환경 문제에 대한 이해도는 높아졌지만 동시에 인공지능이나 생태계 파괴와 같은 새로운 위협들 또한 등장했죠. 그래서 사실 우리도 우리가 멸망해보기 전까진 이 수명을 정확히 예측하는 게 불가능하다는 겁니다. 그래서 이 방정식의 결과가 뭔데? 확실한 답은 없습니다만 여러 과학자들이 내놓은 대략적인 추정치는 우리 은하 안에 외계 문명의 개수 낙관적으로는 대략 200만 개 비관적인 관점으로는 단 한 개의 문명밖에 없다는 결론이었습니다. 굉장히 추상적인 수치죠. 아무래도 우리가 알고 있는 유일한 사례가 이 지구 단 하나뿐이다 보니 보는 관점에 따라 결과 또한 천차만별로 달라질 수밖에 없는 건 여쭤보면 당연한 결과인데요. 때문에 과학자들은 늘 고민해왔습니다. 어떻게 해야 이 불확실한 추정을 조금이라도 더 정확하게 만들 수 있을까? 그리고 결국 최근 들어서는 이 드레이크 방정식을 조금 색다른 방식으로 접근하기 시작합니다. 2021년 발표된 한 논문 내용에 따르면 우리 은하 곳곳에는 새로운 별을 탄생시키는 가스 분자 구름이 존재한다. 은하 중심부에서는 강한 중력과 밀집된 가스 구름 덕분에 태양과 같은 별들이 활발하게 형성되는 것이 관찰되었지만 은하 외곽으로 나갈수록 가스 구름의 밀도가 점차 감소하는 경향이 나타났다. 또한 별의 탄생만큼이나 중요한 게 바로 초신성 폭발의 빈도였다. 초신성은 폭발할 때 수많은 금속 원소들을 우주에 흩뿌리는데 그때의 원소들이 모여야지만 생명의 필수적인 암석 행성이 만들어질 수 있다. 하지만 반대로 초신성 폭발이 너무 빈번하게 발생해도 문제가 되는데 폭발의 강력한 에너지 때문에 갓 태어난 행성의 대기를 날려버릴 수도 있고 또 생명체가 싹을 튀기도 전에 멸종시켜버릴 수 있기 때문이다. 우리는 이러한 모든 요소들을 고려해 새로운 드레이크 방정식의 모델을 만들었다. 골디락스 존에 위치한 행성에서 생명체가 싹 트는데 걸리는 시간을 대략 1억 년에서 10억 년이 걸린다고 가정하고 그 생명체들이 지적 문명으로 진화하는 데까지 걸리는 시간을 각각 10억 년, 30억 년, 50억 년이 걸린다고 나누어 가정해서 분석했다. 그리고 그 결과 현재 우리 은하 내에서 지구와 통신을 주고받을 만큼의 고도로 발달한 외계 문명은 단 하나도 없을 가능성이 매우 높다였습니다. 좀 더 정확히 말하면 지구 근처에는 없을 가능성이 높다였습니다. 새롭게 고안된 드레이크 방정식에 따르면 우리 은하가 가장 찬란했던 시기는 은하가 탄생한 이후 약 80억 년이 지난 시점 그리고 은하의 중심에서 약 1만 3천 광년 떨어진 지점에 이 외계 문명들이 가장 활발하게 태어났을 것으로 추정합니다. 하지만 반면 우리 지구는 어떨까요? 이보다 훨씬 멀리 떨어진 2만 7천 광년 지점에 위치해 있고 또 은하의 나이도 어느덧 136억 년이나 되었죠. 즉, 우리 지구는 이미 수많은 외계 문명이 태어났다가 지금은 모두 사라진 뒤늦은 시점 그것도 은하 중심에서 저 멀리 떨어진 시골 변두리 지역에서 뒤늦게 합류한 셈입니다. 외롭고 쓸쓸한 우주는 우리 태양계의 숙명일지 모른다. 최초의 이 드레이크 방정식은 외계 문명에 대한 희망, 막관적인 상상에서 출발했습니다. 이 드넓은 우주 어딘가 분명 우리와 같은 지적 생명체가 꼭 하나쯤은 살고 있을 것이라는 아주 설레는 기대를 품고 말이죠. 하지만 현재까지의 연구 결과는 우리의 기대와는 달리 다소 차가운 현실만을 보여줍니다. 정말 지금 우리가 살고 있는 이 은하는 아주 오래 전에 멸망해버린 외계 문명의 거대한 공동묘지에 불과한 걸까요?