센타우루스자리 알파 문명태양 셋 아래의 세계
가장 가까운 별계의 문명은 무엇을 마주할까? 플레어, 세 개의 태양, 4.24년의 지연. 프록시마 b의 실제 천문학.
프록시마 센타우리 b는 지구에서 4.24광년 떨어져 있습니다. 게임의 "알파 센타우리 문명"은 이렇게 묻습니다. 이 행성에 문명이 있다면, 태양 셋, 치명적인 플레어, 4.24년의 통신 지연을 한꺼번에 마주할 것이라고.
이 페이지는 먼저 이 항성계의 실제 천문학을, 다음으로 게임이 상상한 이야기를 다루고, 마지막에 관련된 실제 연구를 나열합니다. 게임 속 문명은 전부 허구입니다.
태양 셋은 진짜일까
그렇습니다. 하지만 SF의 "삼체 문제"와는 다릅니다. 알파 센타우리 A와 B는 약 80년에 한 번 서로를 돕니다. 프록시마는 그들에게서 약 13,000 AU 떨어져 있고 한 바퀴 도는 데 50만 년이 넘게 걸립니다. 실제 삼중성계는 오히려 꽤 안정적입니다. 류츠신의 삼체 (2006)에서 삼체 문제에는 일반적인 해석해가 없다는 부분은 맞습니다. 하지만 실제 알파 센타우리는 혼돈스럽지 않아요.
프록시마 b: 고정된 세계
- 명암 경계선: 조석 고정된 행성에서 가장 온화한 곳은 낮과 밤 사이의 선을 따라 난 띠일 수 있습니다. 프록시마 b는 프록시마를 약 11.2일에 한 바퀴 돕니다.
- 얼음 아래의 바다: 대기와 바다가 충분하면 열이 낮 면에서 밤 면으로 옮겨질 수 있습니다. 어떤 모델에서는 오히려 밤 면이 두꺼운 얼음으로 얼어붙습니다.
- 자기권: 행성의 자기장은 항성풍의 대전 입자를 막아 줍니다. 지구의 자기장은 태양풍 대부분을 막습니다. 프록시마 b에 자기장이 있는지는 아직 알 수 없습니다.
- 지하 도시: 암석은 자외선과 고에너지 입자를 막아 주므로 지하에 도시를 짓는 것은 합리적인 생각입니다.
플레어: 가장 큰 위협
2016년 3월 프록시마는 슈퍼플레어를 일으켰습니다. 몇 분 안에 밝기가 평소의 약 68배로 올라, 맨눈으로 볼 수 있을 만큼 밝았습니다. 연구자들은 이런 슈퍼플레어가 1년에 약 5번 있다고 추정합니다. 더 나쁜 점은 프록시마의 잦은 플레어가 지구형 대기의 오존 90%를 5년 안에 벗겨 낼 수 있다는 것입니다.
우리 태양에도 플레어와 코로나 질량 방출이 있습니다. 지금은 조금 앞서 경고할 수 있어서 위성과 전력망이 대비할 시간을 벌 수 있습니다.
듣기, 보기, 닿기
인류는 60년 넘게 외계 신호를 들어 왔지만 확인된 적은 없습니다. 전파 망원경은 멀리서 인류가 만든 신호를 잡을 수 있고, 펄서와 퀘이사도 잡습니다.
실제로 가려면, 브레이크스루 스타샷 계획이 지상 레이저로 그램 규모의 광범을 광속의 20%까지 밀어 약 20년 만에 프록시마에 도달하는 방법을 제안합니다. 2025년 웹 망원경은 알파 센타우리 A 근처에서 가스 거성일 수 있는 천체를 촬영했습니다. 이후에는 다시 관측되지 않았습니다.
빛의 속도가 일으키는 문제
게임에서 1광년은 현실 1시간이고 빛보다 빠른 것은 없습니다. 이 설정은 실제 결과 몇 가지를 확대합니다.
- 의심의 연쇄: 광속 지연 때문에 어느 쪽도 상대의 의도를 제때 확인할 수 없습니다. 상대가 4년 조금 더 전에 무슨 생각을 했는지만 알 수 있어요. 1983년 데이비드 브린의 "대침묵" 분석이 여기서 출발합니다.
- 분산: 광속에 가까운 속도로 날아오는 무기는 요격할 방법이 거의 없습니다. 현실적인 방어는 모두를 한곳에 두지 않는 것뿐입니다.
- 운동 에너지 무기: 광속의 10%로 움직이는 1톤짜리 물체의 운동 에너지는 TNT 약 1억 톤에 해당합니다. 광속의 절반으로 오면 발사 섬광을 보고 맞기까지 약 4년밖에 남지 않습니다.
- 성간 무역: 1978년 경제학자 폴 크루그먼은 「성간 무역 이론」을 써서, 운송 중에 시간 지연을 겪는 상품의 이자를 어떻게 계산해야 하는지를 진지하게 풀었습니다.
게임 속 아이디어
여기서부터는 게임 설정입니다. 이 채널의 위치는 "프록시마 b, 4.24광년"이고 부제는 "세 개의 태양 아래"입니다. 메커니즘은 플레어입니다. 프록시마는 플레어 별이라서 슈퍼플레어가 표면에 모아 둔 "불꽃"을 태워 버립니다. 보호 노드를 많이 해금할수록 손실이 작아집니다. 성간 문명 시대에 그들이 먼저 당신을 찾아오거나, "기술 신호 탐색"과 "광범"으로 당신이 그들을 찾으면 발견됩니다.
시나리오에서 문명은 지하에 살고, 얼음 아래에 바다를 숨기고, 얼음판 위에 안테나를 세워 하늘을 듣습니다. 광범도 생각해 두었지만 방향은 반대입니다. 인구 일부를 얼음 아래의 바다와 소행성대로 보내고, A별로의 이주를 계획하기 시작하며, 4.24광년 떨어진 곳에 협정을 보내는데, 한 문장마다 답을 받는 데 8년이 넘게 걸립니다. 채널의 엔딩은 네 가지입니다. 동맹, 냉전, 폐허, 승자. 이야기의 자세한 내용은 게임에서 확인하세요. 이 페이지는 개요일 뿐입니다.
관련된 소설 두 편
- 삼체 (류츠신, 2006): 위를 보세요. 삼체 문제에는 일반적인 해석해가 없지만 실제 알파 센타우리는 안정적입니다.
- 프록시마 (스티븐 백스터, 2013): 저자가 당시 알려진 프록시마의 정보를 바탕으로 썼습니다. 2016년에 프록시마 주위에서 실제로 지구형 행성이 발견되었습니다.
관련된 실제 연구
아래 연구는 가까운 항성계의 탐지에 관한 것입니다. 프록시마 b에 문명이 있다는 증거가 아닙니다.
- 페가수스자리 51번 별 주위에서 4일 만에 항성을 도는 거대 행성이 발견되어, 태양계만이 유일한 행성계가 아니게 되었습니다. 발견자들은 2019년 노벨상을 받았습니다 (Mayor and Queloz, Nature, 1995).
- 케플러 망원경은 행성이 앞을 지날 때 생기는 희미한 어두워짐으로 새로운 세계를 찾았고, 수천 개를 발견했습니다 (Borucki et al., Science, 2010).
- 작은 적색왜성 주위에 지구 크기의 행성 일곱 개가 빽빽이 모여 있고, 그중 몇 개에는 액체 물이 있을 수 있습니다 (Gillon et al., Nature, 2017).
- 두 물리학자가 수소의 21 cm 주파수 근처에서 외계 신호를 전파 망원경으로 듣자고 제안했고, 이것이 SETI의 시작이 되었습니다 (Cocconi and Morrison, Nature, 1959).
- 지상 레이저 배열로 초경량 돛을 밀면 탐사선을 광속의 5분의 1까지 가속할 수 있습니다 (Lubin, Journal of the British Interplanetary Society, 2016).
실제 근거
명암 경계선: 조석 고정된 행성에서 가장 온화한 곳은 낮과 밤의 경계를 따라 이어진 띠일 수 있다. 프록시마 b는 프록시마를 약 11.2일에 한 바퀴 돈다.
지하 도시: 바위는 자외선과 고에너지 입자를 막아 준다.
플레어 연대기: 2016년 3월 프록시마가 슈퍼플레어를 일으켜 몇 분 만에 평소의 약 68배로 밝아졌고, 맨눈으로도 보였다. 연구자들은 이런 슈퍼플레어가 한 해에 약 5번 일어난다고 추정한다.
얼음 밑의 바다: 대기와 바다가 충분하면 열이 낮 쪽에서 밤 쪽으로 옮겨질 수 있다. 어떤 모델은 밤 쪽이 두꺼운 얼음으로 얼어붙는다고도 한다.
자기권: 행성의 자기장은 항성풍의 대전 입자를 비껴가게 한다. 지구의 자기장은 태양풍 대부분을 막는다. 프록시마 b에 자기장이 있는지는 아직 모른다.
세 태양 달력: 알파 센타우리 A와 B는 약 80년에 한 번 서로를 돌고, 프록시마는 그들에게서 약 13,000천문단위 떨어져 한 바퀴에 50만 년 넘게 걸린다. 실제 삼중성계는 꽤 안정적이다.
오존 방패: 연구자들은 프록시마의 잦은 플레어가 지구 같은 대기의 오존을 5년 안에 90%까지 벗겨 낼 수 있다고 추정한다.
전파 천문학: 전파 망원경은 멀리서 오는 인공 신호는 물론 펄서와 퀘이사도 들을 수 있다.
청취소: 인류는 60년 넘게 외계 신호를 들어 왔지만 한 번도 확인하지 못했다.
플레어 예보: 태양 플레어와 코로나 질량 방출은 이미 어느 정도 미리 예보할 수 있어서, 위성과 전력망이 대비할 시간을 번다.
광돛: 브레이크스루 스타샷 계획은 지상 레이저로 그램 단위 광돛을 광속의 20%까지 밀어 약 20년 만에 프록시마에 닿게 하는 것을 제안한다.
알파 A 쪽을 바라본다: 2025년 웹 망원경이 알파 센타우리 A 근처에서 가스 거성일 수 있는 천체를 촬영했고, 그 뒤로는 다시 보이지 않았다.
의심의 사슬: 빛의 속도 지연 때문에 어느 쪽도 상대의 의도를 제때 확인할 수 없다. 알 수 있는 것은 상대가 4년 남짓 전에 무슨 생각을 했는지뿐이다. 1983년 브린의 “거대한 침묵” 분석은 여기서 출발한다.
분산: 거의 광속으로 날아오는 무기는 요격할 방법이 거의 없다. 유일하게 현실적인 방어는 모두를 한곳에 두지 않는 것이다.
성간 무역: 경제학자 크루그먼은 1978년 ‘성간 무역 이론’을 써서, 상품이 오가는 동안 시간 지연을 겪을 때 이자를 어떻게 계산해야 하는지를 진지하게 풀어 냈다.
운동 에너지 무기: 광속의 10%로 날아가는 1톤짜리 물체의 운동 에너지는 TNT 약 1억 톤에 해당한다. 광속의 절반으로 도착한다면, 발사 섬광을 보고 맞기까지 약 4년밖에 없다.
‘삼체’(류츠신, 2006), 과학: 삼체 문제에는 일반적인 해석적 해가 정말로 없다. 하지만 실제 센타우루스자리 알파별 A와 B는 약 80년마다 서로를 돌며 꽤 안정적이다.
‘프록시마’(스티븐 백스터, 2013), 과학: 저자는 당시 알려진 프록시마 센타우리의 정보로 썼다. 2016년에 프록시마 주위에서 지구와 비슷한 행성이 실제로 발견되었다.
관련 연구
이 연구들은 이 주제와 관련은 있지만 이 페이지의 직접적인 증거는 아니에요.
첫 번째 외계 행성: 페가수스자리 51번 별 둘레에서 4일 만에 한 바퀴 도는 거대 행성이 발견되었다. 태양계는 더 이상 유일하지 않았다. 2019년 노벨상.
출처:Mayor & Queloz, Nature 1995, "A Jupiter-mass companion to a solar-type star"
온화한 행성 일곱 개: 지구만 한 행성 일곱 개가 작은 적색 왜성 둘레에 모여 있고, 그중 몇몇에는 액체 상태의 물이 있을 수 있다.
출처:Gillon et al., Nature 2017, "Seven temperate terrestrial planets around the nearby ultracool dwarf star TRAPPIST-1"
케플러: 케플러 망원경은 하늘 한 조각을 뚫어져라 응시하며 행성이 지나갈 때 생기는 희미한 어두워짐으로 새 세계를 찾았고, 끝내 수천 개를 발견했다.
출처:Borucki et al., Science 2010, "Kepler planet-detection mission: introduction and first results"
성간 신호 탐색: 물리학자 두 명이 수소의 21 cm 주파수 부근에서 전파 망원경으로 외계 신호를 들어 보자고 제안했고, SETI가 시작되었다.
출처:Cocconi & Morrison, Nature 1959, "Searching for interstellar communications"
별까지 가는 광돛: 지상 레이저 배열로 초경량 광돛을 밀면 탐사선을 광속의 5분의 1까지 가속할 수 있다.
출처:Lubin, Journal of the British Interplanetary Society 2016, "A roadmap to interstellar flight"
게임 설정 (허구)
- 노드 ‘지하 도시’: 그들의 도시는 모두 지하에 있다.
- 노드 ‘얼음 밑의 바다’: 밤쪽 얼음 밑에 바다가 숨어 있다.
- 노드 ‘청취소’: 빙원에 거대한 안테나 밭을 만들어 밤낮으로 하늘을 듣는다.
- 노드 ‘광속 돛’: 그들도 같은 생각을 했다. 방향만 반대였다.
- 노드 ‘분산’: 그들은 일부 인원을 얼음 밑의 바다와 소행성대로 보낸다.
- 노드 ‘이주 계획’: 그들은 A별로 옮겨 갈 계획을 세우기 시작한다.
- 노드 ‘4광년을 건넌 약속’: 4.24광년 떨어진 상대에게 쓴 약속. 한 문장마다 답을 받는 데 8년 남짓 걸린다.
- 채널 엔딩 ‘동맹’: 두 문명 사이에서 한 문장이 가는 데 4.24년이 걸렸지만 그들은 여러 해 동안 계속 이야기했다. 상대를 만난 사람은 아무도 없었지만, 같은 하늘을 함께 바라보았다.
- 채널 엔딩 ‘차가운 평화’: 양쪽 모두 상대가 있음을 알고, 상대도 그것을 안다는 것을 안다. 누구도 먼저 말하지 않았고, 누구도 먼저 쏘지 않았다.
- 채널 엔딩 ‘폐허’: 태양 방향에서 온 빛이 경고보다 한 걸음 먼저 도착했다. 흩어졌던 소수가 살아남아 얼음 밑의 바다에서 다시 시작했다.
- 채널 엔딩 ‘승자’: 금속 탄환이 광속의 절반으로 4.24광년을 건넜다. 주 문명의 하늘이 한 번 번쩍였다. 태양 셋 아래의 문명은 살아남았지만 다시는 신호를 보내지 못했다.
- 소설 ‘삼체’ 줄거리: 절망한 천문학자가 우주로 신호를 보낸다. 4광년 밖에서 세 개의 태양에 거듭 멸망해 온 문명이 그것을 받고 출발을 결심한다. 지구는 수 세기 이어질 위기에 빠진다.
- 소설 ‘프록시마’ 줄거리: 인류가 프록시마 센타우리 주위의 조석 고정 행성에 식민한다. 한쪽은 영원한 낮, 다른 쪽은 영원한 밤이다. 강제로 보내진 정착민들은 명암 경계선을 따라 살아갈 방법을 찾아야 한다.