진공상태의 우주에서 인간의 몸은 어떻게 될까요?

당신이 광활한 우주를 탐험하는 우주 비행사라고 상상해 보세요. 그리고 당신은 실수로 우주선의 에어록에서 쫓겨났습니다. 우주복을 입지 않고 우주의 진공에 노출되면 몸은 어떻게 될까요? 가장 먼저 주목해야 할 점은 이 시나리오에 대한 많은 할리우드 묘사가 과장되었다는 것입니다. 헬멧이나 우주복을 착용하지 않은 사람들이 폭발하거나 즉시 얼어 죽는 모습을 보여줍니다. 실제로 효과는 동일하지만 덜 과장됩니다.

 

우주복을 입지 않고 우주에 떠다니는 우주비행사는 살아남을 수 없지만, 그들의 죽음은 몇 초가 아닌 몇 분 안에 일어날 것이며, 체액이 끓고 코와 입이 거의 얼어붙는 형편없는 출구가 될 것입니다.

 

우주는 공기가 없는 진공 상태입니다. 즉, 지구와는 달리 대기도 없고 공기 분자에 의해 가해지는 압력도 없습니다. 대기압은 액체가 끓고 기체로 변하는 온도를 결정합니다. 액체 외부의 공기에 의해 가해지는 압력이 높으면 지구의 해수면과 마찬가지로 가스 기포가 형성되어 표면으로 올라와 빠져나가기가 더 어렵습니다. 그러나 우주에는 사실상 대기압이 없기 때문에 액체의 끓는점은 크게 감소합니다.

 

나사 인간 연구 프로그램의 요소 과학자인 크리스 렌하르트 박사는 "상상할 수 있듯이 인체의 60%가 물로 구성되어 있다는 점을 고려하면 이는 심각한 문제입니다"라고 말했습니다. 압력이 없으면 우리 몸의 액체 물은 끓게 됩니다. 즉, 액체에서 기체로 즉시 변합니다. 그는 "본질적으로 물을 함유한 모든 신체 조직이 팽창하기 시작합니다"라고 말했습니다.

 

일부 인간은 실제로 거의 진공 상태에 노출되어 살아남아 이야기를 전했습니다. 1966년 나사의 항공우주 엔지니어인 짐 르블랑은 거대한 진공실에서 우주복 프로토타입의 성능을 테스트하는 것을 돕고 있었습니다. 테스트 중 어느 시점에서 그의 슈트에 압축 공기를 공급하는 호스가 분리되었습니다. 그는 "2008년 '문 머신' 다큐멘터리 시리즈 에피소드 '우주복'에서 뒤로 비틀거리면서 의식을 잃기 직전에 혀에서 타액이 차오르기 시작하는 것을 느낄 수 있었는데, 그게 내가 기억하는 마지막 일이었다"라고 회상했습니다.

 

소란으로 알려진 체액 내 기포 형성은 수압이 높은 수중 환경에서 수면의 저압으로 이동하기 때문에 너무 빨리 표면으로 떠오르는 심해 스쿠버 다이버에게서도 발생합니다. 우주복을 입지 않은 우주비행사의 경우, 순환계에는 자체 내부 압력이 있기 때문에 정맥을 통해 흐르는 혈액은 조직에 있는 물보다 덜 빨리 끓지만, 신체 조직에서는 대규모 소란이 빠르게 발생합니다.

 

동물과 인간의 이전 진공 노출을 조사한 항공 우주 의학 및 인간 성능 저널의 2013년 리뷰에서는 10초 이내에 의식을 잃은 것으로 나타났습니다. 그들 중 일부는 방광과 장 시스템에 대한 통제력을 잃었고, 근육의 부종으로 인해 확장된 근육이 증기 잠금장치 역할을 하여 심장 과 뇌로 가는 혈류가 제한되었습니다.

 

렌하르트는 "어떤 인간도 이 상황에서 살아남을 수 없습니다"라며 "2분 안에 사망할 가능성이 큽니다"라고 말했습니다.

 

나사의 생물 우주학 데이터 북에 따르면, 우주의 진공 상태로 인해 폐에서 공기가 빠져나와 몇 분 안에 질식할 수도 있다고 합니다. 처음에 공기가 쇄도한 후, 진공 상태는 기도를 통해 몸에서 가스와 수증기를 계속해서 끌어당깁니다. 물을 계속 끓이면 냉각 효과도 나타납니다. 물 분자의 증발로 인해 몸에서 열에너지가 흡수되어 코와 입 근처 부분이 거의 얼게 됩니다. 신체의 나머지 부분도 냉각되지만, 증발이 많이 일어나지 않기 때문에 냉각 속도가 더 느려집니다.

 

천체물리학자인 폴 서터가 포브스에 말했듯이, 온도는 원자와 분자가 이동하는 데 필요한 에너지의 양을 나타내는 척도입니다. 그리고 공간은 거의 비어 있기 때문에 전혀 움직일 수 있는 것이 많지 않아 차갑습니다. 이는 또한 공간에 열을 전달할 물질이 없다는 것을 의미합니다. 그러나 사람은 체내 수분이 증발하고 몸에서 나오는 방사선을 통해 천천히 열이 손실되어 얼어붙을 수 있습니다.

 

이 모든 것의 교훈은 무엇일까요? 진공상태의 우주에서는 항상 우주복을 착용하세요.