또 다른 지구를 찾아서
최근 시애틀에서 열린 미국 천문학회에서는 우리 태양계 밖에서 발견된 거대한 행성계의 1/3 이상이 지구와 비슷한 행성을 포함할 수 있다는 흥미로운 연구 결과가 발표되었다. 이것은 외계생명체의 존재 가능성을 한층 높여 주는 것으로 많은 사람들의 관심을 끌고 있다. 200여 개의 외계 행성이 확인된 현 시점에서 행성 발견의 역사와 발견 방법, 그리고 지구형 행성의 존재 가능성 등을 알아보자.
▶ 외계 행성 발견의 역사와 검출법
최초의 공식적인 외계 행성 발견은 1992년에 이루어졌지만, 이미 19세기 중반에도 외계 행성의 발견을 주장한 사람이 있었다. 1855년 동인도 회사의 W. S. Jacob은 뱀주인자리 내의 한 별의 궤도가 비정상적임을 발견하고 이것을 행성의 존재 증거라고 주장했었다. 이것은 행성 때문이 아니라 3체 운동의 근본적인 불안정성에 의한 것으로 판명되었지만, 천체측정학에 근거한 최초의 증거 제시라는 점에서 높이 평가될 수있다. 이후에도 여러 번의 이러한 주장들이 있었지만 공식적으로 인정된 것은 1992년 Aleksander Wolszczan과 Dale Frail이 PSR 1257+12라는 펄서 주변에서 발견한 행성이다.
그 이후로 다양한 관측 방법에 의해 많은 행성들이 발견되었고, 현재까지 212개의 행성이 확인되었지만 대부분은 간접적인 검출법에 의해 발견되었고 그 크기도 목성형 행성으로 제한되어 있다. 이러한 제한은 행성이 자체적으로 빛을 낼수 없고, 특히 작은 행성의 경우 중력효과도 미미하기 때문이다.
하지만 날로 발전하고 있는 천체 관측기술의 향상 덕분에 2005년에는 바다 뱀자리 성좌 내의 한 갈색왜성 주변을 돌고 있는 거대 기체 행성 2M1207b를 적외선을 이용해 직접 관측하는 쾌거를 이루어 냈다. 이 행성의 질량은 목성의 5배 정도이며 표면 온도는 섭씨 976도, 모성과의 거리는 41 AU다. 한편 직간접적인 행성 검출 기술의 발달로 인해 2010년 즈음에는 지구형 행성의 검출도 가능할 것으로 보인다.
▶ 흔한 지구형 행성
다른 별 주변에서 지구와 같은 행성을 발견할 수 있는 가능성은 과학자뿐만 아니라 일반인에게도 큰 관심거리 다. 하지만 현재의 기술로는 해왕성이나 목성 정도의 거대 행성만을 검출할 수 있는데, 이러한 거대 기체 행성들은 흔히 단단한 표면이 없고 지구보다 수 백 배 큰 질량을 갖는다. 한편 큰 질량에도 불구하고 지구형 행성보다 훨씬더 빨리 형성되는 것으로 알려져 있다.
따라서 나중에 형성되는 지구형 행성들은 이러한 기체 행성들의 중력에 강한 영향을 받는다. 최근 펜실베니아 주립대와 콜로라도대의 연구팀은 거대 행성계가 생명을 잉태할 수 있는 조건을 알아내기 위해 기체 행성들의 영향을 고려해 지구형 행성 탄생 모형을 연구했다.
연구팀은 알려진 행성계의 1/3 이상이 행성 표면에 액체 물이 유지될 수 있는‘생명체 서식가능 지대(Habitable Zone)’내에 아직 발견되지 않은 지구형 행성을 가질 수 있다는 결론을 내렸다. 그들의 목록에는 거대 행성들을 가진 근처의 65개 별이 포함되어 있다. 연구자들은 생명체가 존재할 가능성이 있는 행성계는 우리가 생각한 것보다 훨씬 더 많을 수 있다고 말했다.
연구자들은 또한 특정 행성계의 지구형 행성은 전체가 수 킬로미터 깊이의 바다로 덮인‘물의 세상’과 같을 수 있다는 또 다른 흥미로운 결과도 발표했다. 이러한 행성은 모성에 매우 가까운 궤도를 도는‘뜨거운 목성’과 함께 존재할 것으로 보인다. 뜨거운 목성들은 더 먼 곳에서 형성된 이후에 가까운 위치로 이동한 것으로 생각되고 있는데, 물로 덮인 지구형 행성은 이러한 이동의 결과로서 형성된다. 그들의 연구에 따르면 근처 별 주변에 지구형 행성이 존재할 가능성은 흔히 생각하는 것보다 훨씬 높으며 우리 지구와 매우 다른 새로운 부류의 생명체의 서식이 가능한 해양 행성이 존재할 수 있다.
우주 생명체를 찾고 그들에게 인류를 알리기 위한 노력은 부단히 지속되고 있다. 태양계를 벗어나고 있는 보이저호에는 외계 지능체를 만났을 경우 인류 문명을 알릴 목적으로 제작된 인류 문명을 담은 금판이 들어있으며, 가까운 화성에서도 비록 기껏해야 미생물수준에 머물 것으로 보이지만 생명체 발견을 위한 노력이 계속되고 있다. 최근 연구 결과처럼 지구형 행성이 흔하게 존재하고 그곳에 혹시라도 뛰어난 지능의 생명체가 존재한다면 그들과 교신하는 것이 실제 일어날 가능성도 배제할 수 없을 것이다.
최근 시애틀에서 열린 미국 천문학회에서는 우리 태양계 밖에서 발견된 거대한 행성계의 1/3 이상이 지구와 비슷한 행성을 포함할 수 있다는 흥미로운 연구 결과가 발표되었다. 이것은 외계생명체의 존재 가능성을 한층 높여 주는 것으로 많은 사람들의 관심을 끌고 있다. 200여 개의 외계 행성이 확인된 현 시점에서 행성 발견의 역사와 발견 방법, 그리고 지구형 행성의 존재 가능성 등을 알아보자.
▶ 외계 행성 발견의 역사와 검출법
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| ▲ 색으로 구별된 부분은 2006년까지의 상황과 2010년을 목표로 한 지구형 행성의 검출을 향 해 진전되고 있는 기술의 모습을 보여준다. 푸른 점들은 지름 속도 측정에 의해 발견된 행성들을 나타내며, 붉은점들은 성식 관측법, 노란점들은 마이크로렌즈 기법에 의해 발견된 행성들을 나 타낸다. ⓒ |
그 이후로 다양한 관측 방법에 의해 많은 행성들이 발견되었고, 현재까지 212개의 행성이 확인되었지만 대부분은 간접적인 검출법에 의해 발견되었고 그 크기도 목성형 행성으로 제한되어 있다. 이러한 제한은 행성이 자체적으로 빛을 낼수 없고, 특히 작은 행성의 경우 중력효과도 미미하기 때문이다.
하지만 날로 발전하고 있는 천체 관측기술의 향상 덕분에 2005년에는 바다 뱀자리 성좌 내의 한 갈색왜성 주변을 돌고 있는 거대 기체 행성 2M1207b를 적외선을 이용해 직접 관측하는 쾌거를 이루어 냈다. 이 행성의 질량은 목성의 5배 정도이며 표면 온도는 섭씨 976도, 모성과의 거리는 41 AU다. 한편 직간접적인 행성 검출 기술의 발달로 인해 2010년 즈음에는 지구형 행성의 검출도 가능할 것으로 보인다.
▶ 흔한 지구형 행성
다른 별 주변에서 지구와 같은 행성을 발견할 수 있는 가능성은 과학자뿐만 아니라 일반인에게도 큰 관심거리 다. 하지만 현재의 기술로는 해왕성이나 목성 정도의 거대 행성만을 검출할 수 있는데, 이러한 거대 기체 행성들은 흔히 단단한 표면이 없고 지구보다 수 백 배 큰 질량을 갖는다. 한편 큰 질량에도 불구하고 지구형 행성보다 훨씬더 빨리 형성되는 것으로 알려져 있다.
따라서 나중에 형성되는 지구형 행성들은 이러한 기체 행성들의 중력에 강한 영향을 받는다. 최근 펜실베니아 주립대와 콜로라도대의 연구팀은 거대 행성계가 생명을 잉태할 수 있는 조건을 알아내기 위해 기체 행성들의 영향을 고려해 지구형 행성 탄생 모형을 연구했다.
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연구팀은 알려진 행성계의 1/3 이상이 행성 표면에 액체 물이 유지될 수 있는‘생명체 서식가능 지대(Habitable Zone)’내에 아직 발견되지 않은 지구형 행성을 가질 수 있다는 결론을 내렸다. 그들의 목록에는 거대 행성들을 가진 근처의 65개 별이 포함되어 있다. 연구자들은 생명체가 존재할 가능성이 있는 행성계는 우리가 생각한 것보다 훨씬 더 많을 수 있다고 말했다.
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우주 생명체를 찾고 그들에게 인류를 알리기 위한 노력은 부단히 지속되고 있다. 태양계를 벗어나고 있는 보이저호에는 외계 지능체를 만났을 경우 인류 문명을 알릴 목적으로 제작된 인류 문명을 담은 금판이 들어있으며, 가까운 화성에서도 비록 기껏해야 미생물수준에 머물 것으로 보이지만 생명체 발견을 위한 노력이 계속되고 있다. 최근 연구 결과처럼 지구형 행성이 흔하게 존재하고 그곳에 혹시라도 뛰어난 지능의 생명체가 존재한다면 그들과 교신하는 것이 실제 일어날 가능성도 배제할 수 없을 것이다.
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