글/ 소로(蕭路)
【정견뉴스】
최근 천문학자들이 우리 지구와 불과 35광년 떨어진 가까운 곳에 위치한 행성계통을 발견했다. 이중에는 암석계 외행성이 포함되어 있는데 이 행성에는 액체상태의 물이 존재해 생명이 거주하기에 적당할 것으로 보인다.
칠레에 위치한 유럽 남방천문대(ESO)에서 초대형 망원경을 사용한 천문학자들이 항성 L 98-59의 행성계가 우리 태양계와 아주 유사한 것을 발견했다.
이 연구에 따르면 항성의 가장 안쪽 궤도에 금성 절반 정도 질량을 지닌 L 98-59b란 행성이 존재하는데 지금까지 시선속도를 이용해 관측된 가장 가벼운 외행성이다. 이 행성에는 물이 있어서 해양세계가 존재할 가능성이 높다.
스페인 마드리드 천체생물학센터 천문학자이자 이번 연구팀의 일원인 마리아 로사 자라테로 오소리오(María Rosa Zapatero Osorio)는 “거주가능 구역에 위치한 행성이라 생명을 보호하고 유지할 수 있는 대기층이 존재할 가능성이 높다”고 했다.
이 새로운 발견은 우리 태양계 외에 지구 크기의 행성 위에서 생명을 찾는데 있어 하나의 이정표가 되었다.
이 행성계에서 가장 작은 행성은 한 가지 기술적인 돌파를 대표한다. 이 연구팀에서 사용한 반경 방향 속도 방법에 따르면 가장 안쪽 행성의 질량이 금성의 절반정도에 불과한 것으로 측정되었다. 이런 방법으로는 항성 주위를 둘러싸고 운행하는 행성의 작은 중력을 측량한 것이다. 항성에서 나오는 스펙트럼의 이동 폭에 근거해 천문학자들은 외행성의 질량을 추정할 수 있다. 그러면 외행성의 질량과 크기를 통해 행성의 밀도를 구할 수 있고 또 이 행성의 성분을 결정할 수 있다. 밀도가 높으면 암석행성일 가능성이 높고 밀도가 낮으면 기체 상태일 가능성이 높다.
“우리가 만약 한 행성이 어떻게 조성되었는지 알고자 한다면 최소한 그것의 질량과 반경을 알아야 합니다.” 포르투갈 포르투 대학 천문학연구소 연구원이자 이번 연구에 참가한 올리비에르 데만게온(Olivier Demangeon)의 설명이다.
하지만 실제로 이것을 측정하려면 아주 어렵다. 이 연구팀은 초대형망원경에서 암석계 외행성의 분광스펙트럼을 관측할 수 있는 고감도 에스프레소(ESPRESSO) 분광기를 사용했다.
“만약 에스프레소 분광기가 제공하는 정확성과 안정성이 없었더라면 이번 측정은 불가능했을 겁니다.” 오사리오의 말이다. “이것은 우리가 태양계 밖 질량이 작은 행성을 측량하는 방면에서 한 걸음 전진한 겁니다.”
현재 외행성의 생물학적 특징 검측은 주로 대기에 대한 연구에 의존한다. 불행히도 현재의 망원경으로 작은 행성을 연구하기엔 아직 해상도가 부족하다. 이번 연구 대상이 된 행성계는 앞으로 외계행성의 대기를 관측하는데 있어 하나의 중요한 목표가 될 것이다.
연구 결과 이곳 행성계 중 3곳의 행성에 물이 존재할 가능성이 있다. 항성에 가까운 두 행성인 L 98-59b, L 98-59c에는 소량의 물을 포함하고 있고 세 번째 행성인 L 98-59d는 약 30%가 물일 가능성이 높다.
특히 흥미로운 것은 전에 관측하지 못했던 새로운 행성을 발견한 것이다. 연구팀에서 이 행성계의 4번째 행성을 찾아냈는데 다섯 번째나 여섯 번째 행성이 존재할 가능성도 있다고 한다. 그런데 이들 행성은 항성과의 거리가 표면에 액체상태의 물이 존재하기에 적합하다.
“이 행성은 거주가능구역에 존재하는 지구와 유사한 행성일 가능성이 높다”고 데만게온이 설명했다.
이번에 확인된 다섯 번째 행성의 질량은 지구의 약 2.46배이고 궤도를 도는 주기는 약 23일이다. 비록 주성(主星 L 98-59)과의 거리가 가깝기는 하지만 주성이 적색 왜성이라 태양계보다 차갑기 때문에 이 정도 거리라면 지구와 유사한 온도를 지녀 생명을 유지하기에 적당하다.
“이번 연구는 장차 발생할 일을 예시해준다.” 데만게온이 보충적으로 한 말이다.
“우리는 집단적으로 천문학이 탄생한 이래 줄곧 지구와 유사한 행성을 찾아왔다. 지금 우리는 마침내 갈수록 항성의 거주가능지역에 가까이 접근해 지구와 유사한 행성을 찾아냈으며 대기를 연구할 수 있을 것이다.”
이번 연구는 천문학 및 천체물리학 잡지에 발표되었다.
원문위치: https://www.zhengjian.org/node/269637