제9권 · Chapter 2 · 1절

1-3. 적색 거성과 행성상 성운

태양이 지구를 삼키는 날

50억 년 뒤의 미래를 상상해보자.

어느 날 아침, 하늘에 떠오른 태양이 전에 보던 것보다 눈에 띄게 크다. 해가 갈수록 태양은 조금씩 더 커진다. 하늘에서 태양이 차지하는 면적이 넓어지고, 지표면의 온도가 서서히 올라간다. 바다가 증발하기 시작하고, 대기가 우주로 날아간다. 마침내 태양은 현재 크기의 200배 이상으로 부풀어 올라, 수성의 궤도를 삼키고, 금성의 궤도를 삼키고, 지구의 궤도 근처에까지 도달한다. 한때 하늘의 작은 원반이었던 태양이, 하늘 전체를 붉게 뒤덮는 거대한 불덩어리가 되는 것이다.

이것은 공상과학이 아니다. 물리학이 예측하는 태양의 실제 미래이다.

지금 안정하게 빛나는 우리 태양은, 중심부의 수소가 다 떨어지면 극적인 변신을 시작한다. 조용한 중년의 별이 거대하고 붉은 별 — 적색 거성(red giant) — 으로 변하는 것이다. 그리고 그 이후에 벌어지는 일은 더욱 아름답다. 별의 바깥층이 우주 공간으로 흩뿌려져, 빛나는 가스 구름 — 행성상 성운(planetary nebula) — 을 만든다.

이번 절에서 우리는 이 극적인 변신의 물리학을 따라가 볼 것이다.

핵심 질문: "수소 연료가 다 떨어진 별에게 무슨 일이 일어나는가?"