지구는 매년 5만 톤씩 가벼워지고 있다

지구는 매년 약 5만 톤씩 가벼워지고 있습니다. 매년 유입되는 우주공간의 먼지 약 4만 톤을 상쇄해도 5만 톤씩 가벼워지는 것입니다. 왜 가벼워지고 인류에게 문제가 될 우려에 대해 영국 BBC의 라디오 프로그램 'More or Less'에서 The Naked Scientists의 팟캐스트로 알려진 크리스 스미스 박사가 설명했습니다.

BBC 'More or Less'
http://downloads.bbc.co.uk/podcasts/radio4/moreorless/moreorless_20120127-2350a.mp3

크리스 스미스 박사와 케임브리지대학의 물리학자 데이브 앤셀씨가 실시한 계산에서는 매년 4만 톤의 먼지가 지구의 일부가 되었음에도 지구의 질량은 매년 5만 톤씩 감소하고 있었습니다.

NASA에 따르면 지구는 매년 온난화로 인해 160톤씩 질량을 늘리고 있습니다. 시스템에 에너지를 가하면 질량도 증가한다는 열역학의 원리입니다.

로켓이나 위성을 발사해도 결국 지구에 떨어지기 때문에 질량에 대한 영향은 없습니다.

감소요인 중 하나는 지구의 핵은 시간이 지남에 따라 에너지를 잃고 있다는 것입니다. 핵은 연료를 계속 소비하는 거대한 원자로와 같은 것으로 에너지를 소비한다는 것은 질량도 줄어든다는 것입니다. 그렇게 줄어드는 질량은 매년 약 16톤이 됩니다.

훨씬 큰 감소요인은 매년 약 9만 5000톤의 수소와 약 1600톤의 헬륨이 없어져 간다는 것입니다. 수소와 헬륨은 너무 가벼워서 중력으로 끌어당기지 못합니다.

이처럼 매년 5만 톤이 줄어듭니다. 5만 톤은 꽤 많은 무게처럼 느껴지지만 지구질량의 0.00000000000001%(10경분의 1)에 불과합니다.

또한 수소가 줄어들어도 문제없습니다. 지구 상의 수소는 충분한 양이 있어서 없어져 버리기까지는 앞으로 몇조 년 걸립니다.

다만 헬륨의 감소는 문제가 된다고 합니다. 헬륨은 대기의 0.00052%를 차지하고 있으며 천연가스로부터 분류라는 프로세스를 거쳐 만들어지고 있습니다. 헬륨이라고 하면 풍선을 떠올리지만 그 밖에도 MRI 스캐너의 초전도 전자석의 냉각이나 실리콘이나 게르마늄 결정의 보호 등 다양한 용도가 있어서 희소성이 높아지고 있습니다. 노벨상 수상 물리학자인 코넬대학의 로버트 리처드슨 교수는 헬륨이 들어간 풍선에는 100달러 정도의 가격이 붙어야 한다고 주장했습니다. 또 그는 미국 정부가 헬륨의 가격을 줄이기 위해 모든 비축 헬륨을 매각하는 정책을 결정할 때 그 정책에 대한 반대운동을 했습니다.

그런 이유로 우리가 살아있는 동안 지구가 사라져 버리는 걱정은 없지만 헬륨풍선이 엄청난 가격이 되어 버리는 시대는 곧 다가올지도 모릅니다.