June 24,2019

지구 닮은 행성, 사람 살 수 있나

굳은 땅과 액체 물 가능하다는 예측

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태양계의 세번째 행성이자 인류가 살고 있는 천체. 바로 지구이다. 달을 위성으로 가지고 있으며, 엷은 대기층으로 둘러싸여있다. 그렇기 때문에 지금까지 알려진 바로는 전 우주에서 고등생물이 서식하는 유일한 행성으로 알려져있다.

인간은 지구의 자원을 이용하면서 현재까지 살아왔다. 하지만 무분별한 산업화는 이산화탄소 증가로 인한 온실효과와 염화플루오린화탄소의 오존층 파괴 등 몇몇의 문제를 일으키면서 인류에 위협을 가하고 있다.

더불어 앞으로 수십억 년 사이에 거대운석의 충돌, 혹은 대륙이동에 따른 화산활동이나 기후변동 등에 의해 멸망할 가능성도 존재하고 있다. 또한 미래에는 판 운동이 정지하고 바다는 맨틀에 흡수되어 없어져, 언젠가는 현재의 화성과 같은 모습이 될 것이라 예상하기도 한다.

그래서 과학자들은 인간이 살 수 있는 혹은 생물체가 살법한 ‘제 2의 지구’를 찾는 것에 집중한다. 지난 4월 18일, 미항공우주국 NASA에서는 ‘지구 쌍둥이 별’ 또는 ‘제 2의 지구’를 찾았다는 사실을 홈페이지를 통해 발표하기도 하였다.

인간이 살 수 있는 지구와 비슷한 환경을 가지고 있는 행성을 찾기 위한 노력은 계속되고 있다. 최근 미항공우주국에서는 제 2의 지구를 찾았다는 사실을 발표했다.  ⓒ ScienceTimes

인간이 살 수 있는 지구와 비슷한 환경을 가지고 있는 행성을 찾기 위한 노력은 계속되고 있다. 최근 미항공우주국에서는 제 2의 지구를 찾았다는 사실을 발표했다. ⓒ ScienceTimes

이번 발표에 따르면 이번에 발견한 행성은 지구로부터 약 490광년 떨어진 우리은하계 백조자리의 ‘M왜성 케플러-186계’에 속한다. 지구와 쌍둥이별로 평가되는 이 행성은 2009년부터 나사에서 운영하고 있는 케플러우주망원경이 발견했다. 따라서 ‘케플러-186f’로 명명되었다.

스펙트럼상 M형 주계열성인 적색왜성으로 우리 태양보다 덜 뜨거운 것으로 알려졌다. 그리고 태양에서 수성까지 거리 정도 밖에 안 떨어진 다섯번째 행성이자, 공전일수가 지구시간 기준으로 130일이며 지구 크기의 약 1.1배인 것으로 나타났다.

그래서 케플러-186f에는 지구처럼 바위로 이루어진 땅과 액체 상태로 존재하는 물이 존재할 수 있다는 예측이 계속해서 나오고 있는 것이다. 나사는 이 행성의 질량과 구성성분은 아직 알 수 없지만, 이전의 연구 성과를 바탕으로 추정할 때 ‘바위’가 있을 것으로 보고 있다.

또한 물이 액체상태로 존재한다는 것은 유기물의 화학반응이 원활한 상탤는 것을 뜻하기 때문에, 인간을 비롯한 생물이 살 만한 환경이 만들어질 수 있음을 말한다. 이번 발견은 최초로 확인된 지구 크기의 사람이 살 만한 별이라는 평가를 받고 있다.

태양보다 더 뜨거운 별 주위 행성, 살 수 있을까?

사람이 살 수 있을만한 행성을 찾는 노력은 계속 되고 있다. 이런 행성을 찾기 위해서는 까다로운 조건이 필요하다. 공기가 있어야 하고, 물이 있어야 한다. 사람이 살 수 있는 땅이 존재해야 하며, 너무 기온이 높아서도 낮아서도 안된다.

이런 기준에 따라 생각한다면, 우리 태양보다 더 뜨거운 별의 인근에 있는 행성에서는 생명체가 살 수 없다. 하지만 최근 미국 텍사스우타대학 맨트레도 쿤츠 교수 연구팀의 발표에 따르면 충분히 생명체가 번창할 수 있다고 한다.

이는 기존의 과학자들이 우리의 태양보다 더 뜨거운 별을 공전하는 행성에서는 생명체가 살기 힘들다고 말한 것과는 반대되는 내용이다. 별은 그 온도에 따라 O, B, A, F, G, K, M타입으로 나누어진다. 이 중 O,B 등은 너무 뜨거워서 생명체가 살기 힘들다고 평가하고 있다. 우리 태양은 중간인 G-타입이다.

우리 태양보다 한단계 뜨거운 별은 F-타입으로 무려 5,800~6,900°C에 달한다. 전문가들이 F-타입 별 인근의 행성에서 생명체가 살기 힘들다고 하는 것은 별에서 방출되는 방사선이 생명체에 필수적인 DNA같은 분자를 파괴한다고 보기 때문이다.

하지만 맨프레도 쿤츠 교수 연구팀은 F-타입 별 주위의 행성은 우리가 지구에서 받는 방사선의 7.1배를 받게 되지만, 행성의 대기가 생명체가 살기에 충분한 보호막을 제공해 줄 수 있다고 설명했다. 특히 별이 방출하는 자외선을 통해 설명했다.

현재 지구는 오존층이 얇아져 있기 때문에 자외선의 악영향을 받고 있는 상태이다. 하지만 진화 초기에는 이 자외선이 생명체 번성에 중요한 역할을 했던 것을 주목했다. 즉, 외계 생명체 탐사 혹은 인류가 거주 가능한 행성을 찾는 범위를 넓히면 보다 가능성이 높아지는 것에 주목한 것이다.

하루가 8시간 밖에 안 되는 외계행성 발견

그렇다면 어딘가에 있을 슈퍼 지구의 하루는 지금처럼 24시간일까. 네덜란드 천문학자들이 우리 태양계 밖에 있는 한 행성의 자전 시간을 처음으로 측정해냈다. 지구형 행성이 아니더라도 다른 행성의 자전시간을 측정해낸 것이다.

‘Fast Spin of the young extrasolar planet β Pictoris b’라는 이름으로 네이처에 실린 내용이다. 네덜란드 연구팀이 확인한 외계행성은 지구로부터 약 63광년 떨어진 ‘베타 픽토리스 비’(Beta pictoris b)이다. 남반구 별자리 화가자리의 베타별을 공전하는 행성이다.

놀랍게도 이 행성의 하루는 고작 8시간인 것으로 나타났다. 시속 10만km의 속도로 자전중인 이 행성은 태양계에 있는 어떤 행성보다도 빠른 속도로 돌고 있다. 목성의 적도가 시속 4만 7000km, 지구의 자전 속도가 시속 1700km라는 점을 감안해보면 엄청난 속도라고 볼 수 있다.

비록 하루는 짧지만 크기는 지구의 16배, 목성의 1.5배이며, 질량은 지구보다 3000배 이상 큰 것으로 알려져있다. 또한 이 행성은 매우 젋다. 지구가 생성된지 45억년이 된 것에 비해, 이 행성은 생성된지 불과 2000만년 정도밖에 안됐기 때문이다.

네덜란드 우주연구소의 렘코 데 콕 박사는 이 행성이 왜 다른 행성들보다 빠르게 회전하고 다른 행성들은 더 느린지 아직까지 밝혀지지는 못했다고 말했다. 하지만 이는 항성계의 동향을 보여주며, 행성 형성 과정에서 어떤 일반적인 결과과 될 수 있다고 밝혔다.

인류의 조상인 원인(Homo erectus)은 150만년 전 지구에 출현하였다. 하나밖에 없는 지구를 가장 위태롭게 만든 것은 바로 사람들이다. 특히 산업혁명 이후 심각하게 환경을 파괴해왔으며, 그로 인해 해수면이 증가하는 등 기상이변이 생겨났다.

대기오염에 따른 산성비는 토양과 물을 오염시켰으며, 에너지 자원을 포함한 지구상 자원의 한계와 인구의 폭발적인 증가 역시 심각한 문제가 되고 있다. 이러한 문제를 슬기롭게 헤쳐나가기 위해서는 전지구적인 협력과 연구와 노력이 필요하다.

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