두 개의 태양을 가진 행성 '케플러35'

 

두 개의 태양을 가진 행성 '케플러35'

 

미국의 샌디에이고 캘리포니아주립대가 공개한 사진으로 두개의 태양을 가진 행성 '캐플러35'의 모습. 이 2개의 태양 시스템은 SF영화 스타워즈의 루크 스카이워커의 고향인 타투인이 2개의 행성을 가진 것으로 묘사된 점과 비슷해 관심을 끌고 있다. 이번 연구결과는 과학전문지 네이쳐에 공개됐다.   외계행성 찾아 20년…‘제2의 지구’ 성큼성큼     ‘케플러’ 덕에 탐색 가속도  “별 하나에 행성 1.6개꼴” 태양계 닮은꼴 가능성 높아 ‘골디락스’ 존재 초미의 관심 ‘태양계 너머에는 지구 같은 행성들이 얼마나 있을까?’ 16세기 이래 추측만 무성하던 외계행성의 실체가 천문학자의 눈에 처음 확인된 것은 20년 전인 1992년. 외계행성 찾기 20년 만에 이제는 ‘별과 행성의 행성계가 우리 은하계에서 특별하지 않은 천체’라는 것은 상식이 됐다. 그동안 갖가지 외계행성들이 발견됐기 때문이다. 김승리 한국천문연구원(천문연) 박사는 “1992년 외계행성이 처음 발견된 이래 1월 17일 현재까지 발견된 외계행성은 모두 725개”라며 “갈수록 발견 속도도 빨라져 앞으로 더 다양하고 특이한 행성들이 모습을 드러낼 것”이라고 내다봤다. 최근엔 우리 은하계에 무려 1000억개 넘는 갖가지 행성들이 존재할 것이라는 분석 논문도 나왔다. ■ 발견 속도 가속화…케플러 위성도 한몫 최근에 주목받는 성과들은 주로 미국 항공우주국(나사)이 2009년 지구 궤도에 쏘아올린 케플러 관측위성(우주망원경) 에서 나오고 있다. 한 달 동안만 따져도, 생명이 존재할 가능성이 있는 이른바 ‘골디락스 행성’이 발견됐고, 지구처럼 암석 지형을 이룬 행성을 비롯해 작은 행성 셋을 거느린 꼬마 행성계가 발견돼 주목받았다. 설계수명이 3.5년인 케플러 관측위성은 근래 들어 갖가지 관측 성과들을 본격적으로 쏟아내고 있다. 지금까지 50여개를 찾아냈다. 한정호 충북대 교수(천문학)는 “케플러의 성과는 천문학자들 사이에서도 기대 이상”이라고 평가했다. 행성은 스스로 빛을 내지 않는 어두운 천체라, 행성 찾기에는 독특한 방법들이 개발돼 왔다. 케플러 위성은 드넓은 우주 공간의 무수한 별빛을 두루 관측하다가, 행성이 별 앞쪽을 지나갈 때 생기는 미세한 별빛의 변화를 포착하는 방식으로 행성을 찾아낸다. 다른 방식으로, 빛이 중력에 이끌려 휘는 현상(중력렌즈)을 이용해 별빛이 휘는 패턴을 추적해 숨은 행성을 찾는 방법도 자주 쓰인다. 이처럼 여러 방법을 동원해 그동안 천문학자들이 찾아낸 외계행성의 수는 모두 725개 다.(표 참조) 발견은 2000년대 들어 크게 늘고 있는데 정밀 관측장비와 외계행성 전용 관측기구(케플러 위성 등)가 개발되면서 그 속도는 더 빨라질 것으로 예상된다. ■ “태양계는 아주 특별한 천체 아니다” 지난 20년 동안 이뤄진 외계행성 탐색의 성과는 이제 태양계를 빼닮은 행성계를 찾는 일도 불가능하지 않음을 보여준다. 한정호 교수는 “외계행성 발견 자체가 아니라 얼마나 의미 있는 행성을 찾았느냐가 중요해지고 있다”고 말했다. 최근엔 외계행성 탐색 프로젝트(PLANET) 연구자들이 외계행성은 매우 일반적인 천체라는 결론을 과학저널 <네이처> 에 제시해 눈길을 끌었다. 이들은 논문에서 2002~2007년 발견된 외계행성 자료를 분석해보니 우리 은하계엔 별 하나에 행성이 평균 1.6개꼴로 딸려 있는 것으로 파악된다고 보고했다. 특히 지구와 비슷한 규모의 행성이 오히려 더 많은 것으로 추정됐다. 우리 은하의 별 1000억여개 가운데 대략 17%에 는 지구 질량의 수백~수천 배에 이르는 거대 행성이 있으며, 62%의 별에 지구의 5~10배 행성이, 52%의 별에 지구의 10~30배 행성이 있다는 추정값을 제시됐다. ■ 국내에서도 ‘행성 사냥’ 활발 외계행성 탐색연구는 국내에서도 활발하게 이뤄져 왔다. 2009년에 천문연·충북대 연구팀이 소백산천문대의 관측 자료 를 이용해 ‘2개의 별(쌍성) 둘레를 도는 행성’을 발견해 국제 학계에서 주목을 받았다. 역시 충북대와 천문연이 참여한 국제연구팀이 중력렌즈 방법을 써서 외계행성 10개를 발견하는 성과도 냈다. 김승리 박사는 “오스트레일리아, 칠레, 남아공에 지름 1.6m짜리 망원경을 설치하는 사업을 진행중”이라며 “2015년부터 수천만개의 별을 24시간 관측할 수 있게 되면 해마다 1000여개 행성을 찾아낼 수 있을 것”이라고 내다봤다. 그는 “특히 적당한 공전 궤도와 온도, 대기를 지녀 생명체가 존재할 가능성이 있는 지구형 행성 탐색이 이 분야에서 경쟁적인 목표 가 될 것”이라고 말했다. ‘태양계와 지구 행성은 우주에서 과연 어떤 존재인가’는 외계행성 연구자들 사이에서 점차 구체적인 물음이 되고 있다.       "행성 많은 우리 은하, 외계인 존재확률 높아" 지구가 속한 은하에 별보다 행성이 훨씬 더 많다는 연구 결과가 나왔다. 프랑스 천체물리학연구소 아노드 카산 박사가 이끄는 다국적 연구팀은 지난 6년 동안 우리 은하 중심부의 별 수백만개를 관찰한 결과 별 한 개가 평균 1.6개 이상의 행성을 갖고 있다는 사실을 알아냈다. 우주에 행성이 많다는 사실은 지구와 비슷한 환경을 지닌 행성도 적지 않고, 따라서 외계생명체가 존재할 확률도 그만큼 높아진다는 것을 의미한다. 연구 결과는 영국에서 발행하는 과학저널 네이처 11일자에 게재됐다. 우리 은하엔 적어도 1000억개의 별이 존재한다. 1994년까지만 해도 태양계 밖의 행성을 발견하지 못했지만, 우주 관찰 기술의 발달로 과학자들은 점점 더 많은 행성을 전에 없이 빠른 속도로 찾아내고 있다. 카산 박사 연구팀은 지구에서 3000~2만5000광년 떨어진 별 주변을 관찰해 이 같은 결과를 얻었다. 먼 천체에서 지구로 오는 빛이 중력 때문에 휘는 현상을 관찰하는 '미세중력렌즈'를 주로 사용했다. 카산 박사는 "20년 전만 해도 행성은 매우 이례적인 천체로 여겨졌지만, 이제 행성은 은하에서 매우 흔하게 찾을 수 있는 존재로 여겨지게 됐다"고 말했다. 연구팀이 관찰한 별 중 대부분은 하나 이상의 행성을 지니고 있었다. 별의 3분의 2 정도는 지구보다 중력이 5배 정도 많이 나가는 행성이, 절반 정도는 지구보다 질량이 17배 정도 높은 해왕성급 행성이 주변을 돌았다. 연구에 참가한 덴마크 코펜하겐대 그라에 요르헨슨 교수는 "우리가 은하의 어떤 지점에 있는 별을 관찰하더라도, 이 별 주변을 도는 행성이 존재했다"고 말했다. 캘리포니아대 우주과학연구소 댄 워트하이머 박사는 "외계생명체 탐사 과학자들은 우주 관측 기술의 발달로 점점 많은 행성이 발견된다는 사실에 매우 고무되고 있다. 우주에서 외계생명체가 보낸 신호를 감지하기 위해, 어느 지점으로 안테나를 향해야 할지 보다 명확하게 알 수 있게 됐다는 뜻"이라고 말했다.

해 둘 뜨는 행성 2개 새로 발견

생각보다 흔해..우리은하에만 수백만개

영화 `스타워즈'에 나오는 행성 `타투인'처럼 두 개의 태양을 도는 행성 두 개가 새로 발견돼 이런 유형의 행성이 생각

보다 흔할 가능성을 시사하고 있다고 사이언스 데일리와 스페이스 닷컴이 12일 보도했다.

미국 과학자들은 미항공우주국(NASA)의 케플러 우주망원경을 이용, 백조자리에서 각각 두 개의 태양을 돌고 있는 토성

크기의 가스행성 케플러-34b와 케플러-35b를 발견했다고 네이처지 최신호에 발표했다. 연구진은 `쌍성(雙星) 주위

행성'(circumbinary planet)으로 불리는 이런 유형의 행성이 우리은하에만도 수백만개나 될 가능성이 있다고 밝혔다.

지구에서 약 4천900광년 거리에 있는 케플러 34-b는 서로를 28일 주기로 공전하는 두 별을 289일 주기로 돌고 있고,

지구에서 약 5천400 광년 떨어진 케플러 35-b는 서로를 21일 주기로 도는 이보다 작은 쌍성계를 131일 주기로 도는

것으로 밝혀졌다. 이런 행성들은 한 개가 아닌 두 개의 태양을 갖고 있기 때문에 별들의 궤도 운동에 따라 이들이 받는

에너지의 양도 크게 차이가 난다. 또 이처럼 에너지의 흐름이 크게 바뀌기 때문에 이런 행성의 기후는 극심한 변화

폭을 보일 것으로 예상된다. 연구진은 "이런 행성에서는 1년에 4계절이 몇 번씩 찾아올 것이며 온도 변화도 극심할 것"

이라면서 이런 기후 변동이 대기 흐름에 영향을 미치고 궁극적으로 생물체가 살 수 있는 행성에서 생명체의 진화에도

영향을 미칠 가능성은 매우 흥미로운 탐색의 주제라고 밝혔다.

이들은 지난 해 9월 지구로부터 200광년 거리에서 두 개의 태양을 도는 행성 케플러-16b을 처음으로 발견했으며 이번

에도 먼저와 마찬가지로 중심별의 앞을 지나가는 행성 때문에 별의 빛이 흐려지는 천이(遷移) 현상을 통해 쌍성 주위

행성 둘을 발견했다. 연구진은 "한때 쌍성계 주변 환경은 행성이 형성되기엔 너무 혼란스러운 것으로 생각돼 왔지만

이런 행성이 세 개나 발견됨으로써 우리는 이미 특수한 `골디락스' 영역에 근접하고 있다"고 말했다. 골디락스 영역은

행성이 중심별로부터 너무 가깝거나 너무 멀지 않아 생명체가 존재할 수 있는 환경을 가리킨다.

 

우리은하 안에 있는 태양과 같은 유형의 별들은 대부분 가까운 거리에서 서로 공전하는 짝별과 함께 발견되고 있는데

연구진은 이런 쌍성계의 1% 정도는 주위를 도는 행성을 갖고 있을 것으로 보이며 따라서 쌍성주변행성들이 우리은하

안에만 수백만 개는 될 것이라고 추측했다.