빙하시대 시리즈(3) 가장 잘 알려진 빙하시대 이론: 천문학적 이론

이재만, ACT뉴스 2010년 4월

 

 

 

빙하시대가 어떻게 시작되었으며, 수백만 년 동안 어떻게 규칙적으로 반복되어 왔는가에 대한 이론 가운데 오늘날 가장 인기가 있는 이론을 꼽으라면 ‘천문학적 빙하기 이론(Astronomical Theory of the Ice Age)’이라고 할 것이다. 이 이론은 빙하시대를 설명하는 책뿐 아니라 영화에서도 자주 거론되므로 일반인들에게도 잘 알려져 있다.

 

간단히 설명하자면, 천문학자들은 지구가 태양 주위를 공전할 때 그 궤도가 원에서 타원으로 그리고 또 타원에서 원으로 약간씩 변화하며 순환되는 것을 발견해왔다 (그림). 그리고 이 주기가 100,000년일 것으로 계산되었다. 또한 자전축도 약간씩 변해왔는데, 22.1도에서 24.5도를 규칙적으로 왔다 갔다 반복했다고 믿는다. 이 자전축의 순환 주기는 약 40,000년으로 추정되었다. 이와 같은 천문학적인 순환주기가 지구에 영향을 주어 빙하시대를 주기적으로 발생시켰다고 하는 것이 천문학적 빙하시대 이론이다.

 

천문학적 이론은 1800년대 말 James Croll에 의해 처음 주장됐다. 이 이론이 등장하자 과학자들이 여러 번의 빙하시대가 있을 것을 받아들이게 되어 오랜 지구나이에 대한 믿음을 증명한 것처럼 여기게 되며, 마지막 빙하기는 70,000년 전에 끝났다고 여기게 되었다. 그러나 그 이후 큰 이론상의 진전이 없다가, 1930년대 세르비아 기상학자인 Milutin Milankovitch의 자세한 연구를 통해 재등장하며 빙하시대가 약 18,000년 마다 최고조에 달했던 것으로 받아들여졌다. 그러나 후에 Milankovitch가 자신의 이론을 교묘하게 조작하는 것이 발각되자마자 기상학자들로부터 호된 비평과 함께 1950년대에 버려졌다.

 

이 버려졌던 이론은 새로운 기술인 심해퇴적물 연구에 응용되면서 오랜 지구를 믿는 여러 과학자들의 끈질김으로 또 다시 등장하게 되었다. 심해퇴적물의 특징에 기초하여 대양지형은 간빙기 동안 완전히 해빙되었다가 다시 빙하기로 접어드는 30회 이상의 빙기와 간빙기가 규칙적으로 지난 250만년 동안 반복했다는 결론을 내렸다. 이때 어떤 사람들은 빙하시대의 미스터리가 풀렸다고까지 말했다.

 

많은 과학자들의 열심에도 불구하고, 이 이론은 여러 심각한 문제점을 내포하고 있는데, 대부분은 아주 치명적이다. 먼저, 이 이론에 의해 가정된 지구의 천문학적 변화에 의한 고위도의 여름 태양 빛의 차이는 빙하시대를 이끌기에는 너무 미약하다. 이 천문학적 주기 변화는 태양복사에 기껏해야 0.75%밖에는 영향을 주지 않는데 이는 기온을 변화시키기에는 아주 미미한 수치이다. 더군다나 고위도에서 기온의 영향은 태양 빛에 의해서라기보다는 거의 대부분은 북쪽으로 향하는 대기와 해류의 이동에 의존적이다. 이 이론을 주장하는 사람들은 자신들의 이론을 피력하기 위해서 이 주된 영향을 거의 무시했다.

 

또 다른 심각한 문제점은 이 방법으로는 빙하시대 순환이 북반구와 남반구 모두에 동시에 발생해야 한다는 점이다. 그러나 북반구에서 빛의 강도가 높으면 남반구는 상대적으로 낮게 되고, 또 남반구의 빛의 강도가 높으면 북반구는 낮게 되기 마련이다. 양쪽은 기후학적으로 서로 상대적이기 때문에 이 이론으로는 이들이 서로 빙기와 간빙기를 어떻게 이루게 되었는지 설명할 수 없다.

 

실제로 오래 동안 많은 기상학자들은 이 이론의 약점을 알고 있었다. 무엇보다 문제점은 빙하시대는 단지 춥다고 일어나는 것이 아니라 눈이 많이 내렸던 시기라는 점이다. 하지만 이 이론은 추위에 대한 부분만 초점이 맞추어졌지 더 중요한 사실 즉, 눈을 내릴만한 수분의 공급에 대하여는 어떤 이론적 가능성도 제공하지 못하고 있다. 사실 천문학적 이론뿐 아니라 모든 빙하시대 이론의 가장 치명적인 결점이 바로 이 문제이다. 대기 중으로 수분을 공급시켜주어야 할 따뜻한 대양을 설명하지 못하는 것이다. 빙하시대를 설명하려는 학자들은 한결같이 차가운 대기에 초점이 맞추어 있으나, 따뜻한 대양은 설명하지 못한다. 천문학 이론도 동일한 문제에 부딪히고 있는 것이다.

 

그럼에도 최근의 많은 책들은 여전히 천문학 이론으로 빙하시대를 설명하고 있다. 이에 대하여 빙하시대 전문가인 창조과학자 Michael Oard는 아래와 같이 말한다.

 

“사람들은 천문학적 이론이 이토록 허점이 많음에도 불구하고 어떻게 대중화되었는지 의아해 한다. 아마도 심해 퇴적물의 코어 값에 대한 통계가 겉보기에 일치하는 것같이 보였던 것이 대부분의 과학자들을 동요시켰던 것 같다. 그러나 심해 퇴적물의 코어와 천문학적 이론과의 사이에는 많은 문제들이 있다. 실제로 연대측정 방법은 모두가 데이터가 아니다. 불행하게도 대부분은 ‘해석’으로 채워져 있다. 그래서 어디까지 해석이고 어디까지 사실인지를 분간하기 어렵다. 그것이 문제가 많은 허약한 이론일지라도 대중화 된 또 하나의 이유는, 최근의 빙하시대에 대하여 어떤 설명이 필요한데 없는 것보다 낫다고 여기기 때문일 것이다.”

 

실제로 진화론적 동일과정론 과학자들은 오늘날의 과정들에 기초하여 빙하기에 관한 어떤 합리적 설명도 갖고 있지 못하다. 지금의 기후는 빙하를 유지할 수는 있지만 그것을 만들 수는 없기 때문이다.