`슈퍼 지구` 무더기 발견매일경제 | 기사입력 2008.06.18 18:35 |
지구 환경과 비슷한 것으로 추측되는 "슈퍼 지구" 이미지. <사진 제공=유럽남부천문대> |
칠레 소재 라시야 우주망원경에 부착된 HARPS(고해상도 전파행성추적) 장치로 5년간 외부 행성을 추적해 온 연구팀은 이 밖에 지구 질량의 30배 이내 범위에 드는 행성 45개도 새로 발견했다고 프랑스 낭트에서 열린 천문학 회의에서 밝혔다.
이들은 지구로부터 42광년 떨어진 별(HD 40307) 주위를 도는 작은 행성 3개의 질량이 각각 지구의 4.2배, 6.7배, 9.4배며 어마어마한 속도로 회전해 공전 주기는 각각 4.3일과 9.6일, 20.4일이라고 설명했다. 태양 질량보다 약간 적은 별(HD 40307)은 남쪽 하늘의 황새치자리와 이젤자리 방향에 자리잡고 있다.
연구팀은 이번 발견을 통해 우리 태양과 비슷한 별 세 개 가운데 하나는 이런 행성들을 거느리고 있을 것이라는 심증을 얻었다고 밝히고 지구 같은 환경의 행성을 찾는 것은 시간 문제라고 강조했다. 이 같은 발견에 대해 워싱턴 소재 카네기연구소 앨런 보스는 "우주 어딘가에 생명체가 살고 있다는 주장에 보다 힘을 실어주는 계기가 됐다"며 "우리 인류가 복잡한 우주에 살고 있음을 다시 한 번 느낀다"고 말했다. [이병문 기자] [ⓒ 매일경제 & mk.co.kr, 무단전재 및 재배포 금지]
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금성은 태양에서 1억700만㎞ 떨어져 있다. 태양~지구 거리 1억4900만㎞보다 28% 짧다. 금성은 태양과 가까워서 표면 온도가 470도다. 납이 녹는 온도다. 물이 남아 있을 리 없다. 생물도 살 수 없다. 태양에서 2억7700만㎞(태양~지구의 1.86배) 떨어진 화성은 영하 47도다. 물이 있더라도 드라이아이스 형태로나 존재한다. 고등생물은 진화할 수 없는 환경이다.
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▶지구가 태양에서 5% 더 가까이 있거나 15% 더 먼 곳에 있었다면 생물이 살 수 없었을 것이라고 한다. 지구가 너무 작았으면 중력이 약해 물이 우주 공간으로 달아났을 것이다. 너무 컸더라면 수증기가 상공으로 올라가지 못했을 것이다. 수증기로 열을 방출하지 못하면 지구가 뜨거워져 역시 생물이 살 수 없다. 지구는 생물 진화에 기적적으로 들어맞는 특별한 행성이다.
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▶유럽 과학자들이 지구와 비슷한 환경을 갖춘 태양계 밖 행성 ‘581c’를 발견했다. 지구에서 빛으로 달려 20.5년 걸리는 거리에 있다. 크기는 지구의 1.5배, 질량은 5배다. 지표 온도가 0~40도여서 액체 형태의 물이 존재할 가능성이 높다고 한다. 과학자들이 지금까지 발견한 다른 220개 행성은 온도가 너무 높거나 낮아 물이 있기 힘든 조건이었다.
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▶코넬대 드레이크 교수가 1961년 ‘드레이크방정식’을 내놨다. 4000억개의 별을 거느린 은하계에서 생명체를 지닌 행성이 얼마일까를 따지는 수식이다. 천문학자 칼 세이건은 그 방정식을 갖고 은하계에 지구 수준의 기술 문명을 가진 행성이 10개쯤 될 거라고 추정했다. 드레이크 교수는 외계 문명이 보내는 전파 신호를 포착하는 ‘외계 지능 탐사(SETI)’를 시작했다. 탐사 40년이 넘도록 아직 신호가 잡힌 적은 없다.
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▶진화생물학자 스티븐 제이 굴드는 “외계 행성에서 TV를 발명할 만큼 지적인 포유류 인간은 말할 것도 없고, 포유류가 두 번 다시 출현할 가능성은 아예 없다”고 했다. 인간 같은 존재는 ‘억겁에 단 한 번뿐인 요행(A once-in-eter nity fluke)’으로 생겨났다는 것이다. 은하계 같은 게 1000억개 있다는 광대한 우주에서 지구에만 유일하게 생명체가 산다면 그건 우연히 그렇게 된 것일까, 아니면 어떤 설계자가 있어서일까. 그렇다면 그 설계자는 과연 누구인가.
태양계 밖에 생명체가 생존할 수 있는 환경을 가진 것으로 추정되는 행성 ‘글리제 581c’(왼쪽)의 상상도. ‘슈퍼지구’로도 불리는 이 행성은 적색 왜성 ‘글리제 581’ 주위를 공전한다. AP 연합뉴스 |
ESO 연구진이 ‘천문학·천체물리학 저널’에 제출한 연구보고서에 따르면 이번에 발견된 행성은 지구에서 20.5광년(1광년은 초당 30만 km 속도인 빛이 1년 가는 거리) 떨어진 곳에 있으며 크기는 지구의 5배, 중력은 지구의 1.6배 정도. 천칭자리에 있는 흐릿한 적색 왜성(dwarf star)인 ‘글리제 581’ 주위를 13일에 한 바퀴씩 돌고 있다.
‘글리제 581c’로 명명된 이 행성의 평균 기온은 섭씨 0∼40도이며 액체 상태의 물도 존재할 것으로 연구진은 추정했다. 새 행성과 ‘글리제 581’의 거리는 지구∼태양 거리의 14분의 1에 불과하지만 ‘글리제 581’이 내는 빛이 태양의 100분의 1 정도로 약해 지구와 흡사한 환경을 갖고 있을 것이라고 연구진이 밝혔다. 지구와의 유사성을 강조하기 위해 ‘슈퍼지구’라는 별명을 붙였다.
지구와 유사한 행성을 찾기 위해 유럽 과학자들과 경쟁했던 미국 워싱턴 카네기연구소의 앨런 보스 연구원도 “외계 생명체를 찾는 연구에 중요한 이정표를 세웠다”고 높이 평가했다.
하지만 발견된 행성에 외계 생명체가 존재할 것으로 보는 것은 이르다는 신중론도 많다. 세계적인 물리학자 스티븐 호킹 박사는 AP통신과의 인터뷰에서 “지구와 흡사한 행성이 있을 것으로 기대하지만 생명체의 존재 여부는 별개의 문제”라고 밝혔다. 생명체가 살 수 있는 조건을 갖췄더라도 지구에서 너무 멀리 떨어져 있다는 것도 문제. 현재의 기술로는 사람을 보낸다거나 무인 우주선을 발사하는 것이 불가능해 ‘제2의 지구’가 될 것으로 기대하는 것은 무리라고 AFP통신이 전했다.
김재영 기자 redfoot@donga.com
[한국경제 / Science]
태양계 밖에 `슈퍼 지구`가 있다
유럽 남부천문대(ESO) 연구팀은 지난 25일 지구와 유사한 환경을 가진 것으로 추정되는 외부행성 '글리제581C'(일명 슈퍼 지구·왼쪽)를 발견했다며 상상도를 공개했다. 오른쪽 위는 태양에 해당되는 적색왜성 '글리제581'이다. | |
과학자 중에서는 외계 생명체 존재 여부를 얘기할 때 빼 놓을 수 없는 사람이 한 명 있다. 이탈리아 출신의 물리학자 엔리코 페르미가 그 주인공. 그는 은하에서 별이 형성되는 속도,행성을 거느린 별의 비율 등 모든 것을 고려해 방정식 계산을 해 보면 우주에는 무려 100만개의 문명이 존재할 수 있다고 생각했다.
그는 그러나 여기서 한 걸음 더 나아가 "우주에 이처럼 많은 문명이 존재한다면 그들은 도대체 어디에 있는가. 왜 지금까지 그들은 한번도 우리 앞에 나타나지 않았을까"라는 물음을 제기했다. 사람들은 이를 가리켜 '페르미의 역설'이라 불렀다.
◆ 유럽과학자 '슈퍼 지구' 발견
최근 유럽에서 '페르미의 역설'을 푸는 데 단초가 될 만한 사건이 발생했다. 유럽 천문학자들이 태양계 밖에서 '지구와 가장 닮은' 외부 행성(혹성)을 발견한 것이다. 유럽 남부천문대(ESO) 연구팀 11명은 칠레 아타카마 사막에 있는 라실라 천문대에서 길이 3.5m의 특수 망원경을 이용해 지구에서 20.5광년 떨어진 천칭자리 근처에서 지름이 지구의 1.5배,무게 5배 정도의 행성을 발견했다고 24일 발표했다.
'슈퍼 지구'로 명명된 이 행성은 태양보다 질량이 3분의 1 정도 작은 항성(적색왜성) 글리제 581 주위를 13일 주기로 돌고 있는 것으로 확인됐다. 글리제 581은 이미 해왕성만한 크기의 여러 행성을 거느리고 있는 것으로 알려져 왔다. 연구팀은 컴퓨터 모델 실험을 통해 이 행성이 바위로 이뤄져 있거나 온통 바다로 덮여 있고 평균 기온은 섭씨 0~40도 정도며 생명 탄생에 필수적인 액체 상태의 물도 존재할 것이라고 추정했다.
새 행성 슈퍼지구와 항성인 글리제 581과의 거리는 지구-태양 거리의 14분의 1밖에 되지 않지만 글리제 581의 온도가 태양표면 온도(섭씨 6000도)의 절반인 3000도로 매우 낮아 지구와 비슷한 온도를 유지할 것이라고 연구팀은 설명했다. 그러나 이 새 행성은 자전을 하지 않아 반쪽은 항상 낮이고 반쪽은 항상 밤일 것이라고 덧붙였다.
연구진은 "액체 상태의 물은 우리가 알고 있는 생명체의 존재에 불가결한 것"이라면서 "온화한 온도와 가까운 거리 등을 고려한다면 이 행성은 장차 외계 생명체를 찾아나설 때 최우선 목적지가 될 것"이라고 말했다.
◆ 40여년째 외계 생명체 탐사 노력 지속
외계 생명체를 찾기 위한 인류의 노력은 오래 전부터 시작됐다. 주 타깃은 화성이었다. 미국은 1965년에 매리너 4호 탐사선을 화성에 처음으로 접근시켜 화성을 탐사했으며, 1996년에는 패스파인더 호를 통해 화상탐사 로봇 소저너 호가 화상에 착륙해 6주간 탐사활동을 했다.
또 2004년에는 탐사로봇 '스피릿'과 '오퍼튜니티'가 화성에 무사히 착륙해 현재까지 생명체의 흔적을 찾고 있다. 이 같은 노력의 결과 화성에 생명체가 현존하고 있지는 않다는 사실이 밝혀졌다.
그러나 과거에는 생명체가 존재했을 수도 있다는 일부 단서들은 발견됐다. 과학자들은 최근에는 목성의 위성 '에우로파'에 생명체가 살 확률이 높은 것으로 예측하고 있다. 최근 에우로파의 꽁꽁 언 얼음 밑에 지구의 바다만큼이나 넓은 바다가 있다는 사실이 알려졌기 때문이다.
우주 탐사와는 별도로 보다 전 지구적 차원에서 외계 생명체를 찾기 위한 프로젝트가 진행되고 있다. 미국 전파 천문학자인 프랭크 드레이크가 '오즈마 프로젝트'란 이름으로 처음 시작한 '외계 지적생명체 탐사(SETI) 프로젝트'가 바로 그것이다.
미국 버클리대 등이 주축이 돼 진행하고 있는 세티프로젝트란 외계의 지적생명체들이 전파를 보낸다는 가정 하에 전파망원경에 정교한 스펙트럼 분석기를 장착, 포착된 전자 주파수를 분석하는 작업을 말한다.
천문학적인 전파를 분석하려면 슈퍼테라급 컴퓨터 몇 개가 필요하다. 그러나 '그리드'라는 컴퓨터네트워크 분산 병렬 처리 기술을 이용하면 슈퍼컴퓨터에 버금가는 효과를 가져올 수 있다. 이 때문에 현재 전 세계에서 500만명이 자신의 컴퓨터로 세티프로젝트에 참여하고 있다.
김동윤 한국경제신문 과학벤처중기부 기자 oasis93@hankyung.com
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■ 한국도 외계 생명체 탐사
한국도 외계 생명체 탐사에 나선다. 국립과학추진기획단은 2008년 경기도 과천지역에 문을 여는 국립과학관 전시관에 지름 6m 크기의 첨단 전파망원경을 설치해 '외계생명체 탐사(SETI)' 프로그램에 본격 착수할 계획이라고 지난해 6월 밝혔다. 전파망원경을 이용해 독자적으로 외계 생명체 탐사를 하고 있는 기관으로는 미국 UC버클리대에 이어 과천 국립과학관이 세계에서 두 번째다.
UC버클리대는 미국 항공우주국(NASA)이 수행하던 프로젝트를 이어받아 외계 생명체 탐사활동을 벌이고 있다. 국립과학관은 전파망원경으로 외계에서 날아오는 신호들을 수신, SETI 참가자들의 PC로 보내 신호를 분석토록 한 뒤 관련 데이터를 종합 분석해 외계 생명체 존재 여부를 판단한다. 프로그램 참가자들의 PC에는 외계신호 분석 프로그램이 무료로 설치된다.
SETI 프로그램에서 수신된 신호들은 외계생명체 탐사 외에도 우주공간에서 수소의 분포도를 측정하는 데도 활용된다. 수소 밀집도가 높은 곳에서는 별의 생성 가능성이 크기 때문에 천문학자들에게 수소가 밀집한 지역에 관한 정보는 별의 탄생에 관한 아주 중요한 정보가 된다.
국립과학추진기획단에서 SETI 프로그램을 맡고 있는 이강환 박사는 "아직까지 전 세계적으로 외계 생명체 존재 여부를 과학적으로 증명한 적이 없다"며 "SETI 프로그램은 자격 제한 없이 누구나 참여할 수 있어 과학에 관심 있는 청소년들에게 큰 인기를 끌 것"이라고 예상했다.
입력: 2007-04-27 16:26 / 수정: 2007-04-27 16:26
[태양계 밖 `슈퍼지구` 발견] 어떻게 찾았나 … 별의 속도변화 관측 통해 발견
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유럽 과학자들이 지구와 닮은 '슈퍼지구'를 발견함에 따라 외계행성을 찾는 방법이 주목된다. 한국천문연구원에 따르면 외계행성 탐사에는 분광방법,중력렌즈 방법,별 횡단방법이 있다. 분광방법은 지금까지 발견된 229개의 외계행성 가운데 200여개를 찾는 등 가장 널리 쓰이고 있다.
별이 외계행성의 영향으로 공전할 때 나타나는 도플러 현상(별이 우리 쪽으로 다가오면 보통 때보다 푸른색 빛으로 이동하고 멀어지면 빨간색 빛으로 이동)을 이용해 별의 속도변화를 관측함으로써 외계 행성을 찾는 방식이다. 유럽 남부천문대(ESO)가 이번에 슈퍼지구를 발견하는 데도 이 방법이 동원됐다고 박병곤 박사(한국천문연구원)는 설명했다.
중력렌즈 현상은 별을 관측하는 도중 두 개의 천체가 관측자의 시선방향에 겹쳐 놓이게 되는 경우 앞에 놓인 별의 중력 때문에 뒤의 별에서 나오는 빛이 휘어져 관측자에게 밝게 보이는 현상을 이용,행성을 찾는 방법이다. 이 방법은 다른 방법들에 비해 훨씬 적은 경비가 드는 지상관측을 통해서도 지구와 같이 작은 질량을 가진 행성들을 대량으로 검출할 수 있다는 장점을 가지고 있다.
이와 관련,천문연구원이 참여한 국제연구팀은 2005년 이 방법을 이용해 세계 최초로 목성급 외계행성을 발견했고 지난해에는 해왕성급을 찾았다. 이 밖에 외계별 주위를 행성이 돌다가 행성이 별을 가리게 될 경우 별빛이 어두워지는 정도를 확인하는 방법으로 행성을 찾는 별 횡단방법이 있다.
김후진 기자 jin@hankyung.com 입력: 2007-04-25 22:37 / 수정: 2007-04-26 13:16
[태양계 밖 `슈퍼지구` 발견] "액체상태 물 존재" … 생명체 있을까? |
유럽 천문학자들이 지구와 가장 닮은 이른바 '슈퍼지구'(일명 글리제 581C)를 발견함으로써 태양계 바깥의 외계에서도 생명체가 존재할 것이라는 기대감이 높아지고 있다. 영국의 BBC를 비롯해 미국 CNN,ABC,뉴욕타임스 등 외국 언론들은 이 사실을 주요 뉴스로 보도하면서 표면이 바다와 바위로 덮인 이 행성의 발견이 '우주 생명' 탐사에 아주 크고 중요한 걸음을 내디디게 했다고 분석했다.
이번에 발견된 슈퍼지구는 평균 기온이 0∼40도 정도로 생명에 필수적인 액체 상태의 물이 반드시 존재할 것이라고 연구팀은 보고 있다. 다른 행성과 달리 얼음이나 가스층이 두텁지 않아 바다나 바위가 발달해 있다는 점이 이를 뒷받침해 준다는 것.
연구팀의 일원인 미첼 마이어 스위스 제네바대 교수는 "액체 상태의 물은 우리가 알고 있는 생명체의 존재에 불가결한 것"이라면서 "생물이 살기에 아주 적당한 온도와 지구에서 비교적 가까운 거리(20.5광년) 등을 고려한다면 이 행성은 장차 외계 생명체를 찾아나설 때 최우선 목적지가 될 것"이라고 말했다. 그동안 태양계 내에서 생명체의 존재를 찾으려 했던 화성이나 목성의 위성인 타이탄보다 이 행성이 온도와 환경에서 지구에 더 근접한 별이라는 설명이다.
이 행성의 태양격인 글리제 581은 온도가 태양 표면의 절반인 3000도에 불과한 항성으로 이미 해왕성만한 크기의 여러 행성을 거느리고 있는 것으로 알려져 왔다. 연구진은 이번 발견에서 '슈퍼지구' 외에 글리제 581을 84일 만에 공전하는 지구 8배 크기의 다른 행성의 증거도 발견했다.
전문가들은 그러나 지구와 약 200조km 거리에 있는 이 행성에 사람이 간다거나 무인 우주선을 발사하는 일은 현재의 기술로는 도저히 불가능하다고 분석한다. 이 때문에 이 행성의 수수께끼를 짧은 시간 내에 다 풀 수는 없을 것이라는 게 전문가들의 공통된 얘기다. 하지만 우주 기술이 급속도로 발전하면 장차 이 행성에 다가갈 수 있을 것이라고 전문가들은 밝혔다.
안영숙 한국천문연구원 책임연구원은 "다른 천체에서 생명체가 살 수 있으면 지구 생명체도 그런 천체에서 살 수 있다는 점에서 외계 생명체를 찾는 작업은 중요하다"며 "이번 발견을 계기로 태양계 밖에서 생명체를 찾는 연구가 더욱 가속화될 것"이라고 전망했다.
이번에 슈퍼지구를 발견한 유럽남부천문대는 영국 프랑스 독일 등 유럽 8개국이 남반구 천체를 연구하기 위해 설립한 기구로 칠레 아타카마사막 해발 2400m 지점에 라 실라 천문대를 세우고 천체를 관측하고 있다. 오춘호 기자 ohchoon@hankyung.com
- NASA "제2의 지구 발견"
- 우리가 살고 있는 태양계 밖에 지구와 아주 비슷해서 생명체가 살고 있을 것으로 보이는 행성이 발견됐습니다..
- SBS | 12.06 12:57
지구 닮은 외계행성 찾았다 "생명체 존재 가능성 97%"
한국일보 임소형 입력 2015.01.07 03:20적색왜성(오른쪽 위) 주위를 돌고 있는 지구 닮은 행성의 상상도. 미국 연구진이 이런 행성 중 생명체가 살 수 있는 가능성이 97%로 추정되는 것을 찾아냈다. 천체물리학저널 제공
생명체가 살 수 있을 가능성이 97%로 추정되는 행성이 태양계 밖 먼 우주에서 발견됐다. 지구보다 30% 가량 더 큰 이 행성은 지구로부터 1,100광년(1광년=9조4,670억7,782만km) 떨어진 곳에서 태양보다 훨씬 작고 차가운 별(적색왜성) 주위를 112일에 한 바퀴씩 돌고 있다.
연구진이 이들 8개 행성에 생명체가 살 수 있을 거라고 확신하는 근거는 크기와 성분, 중심별까지의 거리 등이다. 적색왜성으로부터 케플러-442b가 받는 빛의 양은 태양으로부터 지구가 받는 빛의 3분의 2 정도다. 이만하면 행성 표면의 물이 끓거나 얼지 않고 액체 상태를 유지할 수 있는 온도라고 연구팀은 추측했다. 또 지구와 크기가 비슷하기 때문에 표면이 지구처럼 단단한 암석으로 이뤄져 있을 가능성이 60%라는 것이다. 지구가 속한 태양계 내에서도 목성 같은 가스형 행성보다 화성 같은 암석형 행성에 생명체가 존재할 가능성이 더 높다고 보고 있다.
인류가 지금까지 발견한 외계행성은 2,000개에 육박한다. 이 가운데 지구와 온도가 비슷해 생명체가 살 수 있을 가능성이 있는 행성을 '골디락스'라고 부른다. 이전까지 골디락스 행성으로 인정받은 건 22개. 지구와 같은 환경을 1이라고 하고 지구와 닮은 정도를 0~1 사이의 점수(ESI)로 매겼을 때 22개 중 가장 점수가 높은 행성은 0.84로 평가 받은 'GJ 667Cc'다. 지구와 84% 비슷하다는 의미다. 이번에 새로 발견된 8개 행성의 ESI 점수가 분석되면 골디락스 순위도 변동이 생긴다.
골디락스와 외계행성 발견의 일등공신은 2009년 우주로 올라간 미국 항공우주국(NASA)의 망원경 '케플러'. 이름에 '케플러'가 들어간 행성은 바로 이 망원경으로 관측됐다는 뜻이다. 이번 하버드-스미스소니언 연구진도 과거 케플러가 관측한 행성들을 자체 개발한 컴퓨터 프로그램과 추가 관측 데이터 등으로 재분석해 골디락스 후보 8개를 찾아낸 것이다.
아쉽게도 케플러 망원경은 지난해 봄 수명을 다했다. 우리나라 천문학자들은 케플러의 뒤를 이을 거대한 망원경(KMTNet)을 남아프리카공화국과 칠레, 호주에 세우고 본격 가동을 준비 중이다. 김승리 한국천문연구원 책임연구원은 "칠레 망원경이 올 3월부터 가장 먼저 외계행성 관측을 시작할 예정"이라고 밝혔다.
임소형기자precare@hk.co.kr
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