생명의 근원으로 여겨지는 물이 태양계 밖 외계행성에 흔하게 존재할 가능성이 있다는 분석결과가 나왔다. 미국 하버드대학의 리 쩡 박사는 이런 내용이 담긴 연구결과를 미국 보스턴에서 열린 골드슈미트 2018 컨퍼런스(12~17일)에서 발표했다. 쩡 박사는 컨퍼런스 마지막 날 진행한 발표에서 “워터 월드(물의 세계)가 태양계 밖에서 흔하다는 분석결과에 우리는 놀라지 않을 수 없었다”고 말했다. 쩡 박사와 동료들은 미국항공우주국(NASA)의 케플러 우주망원경 등이 외계행성 후보군을 포함해 지금까지 발견한 외계행성 4000여 개를 반지름에 따라 지구보다 1.5배 또는 2.5배 큰 두 집단으로 분류했다. 그리고 유럽우주국(ESA)의 가이아 우주망원경의 최신 측정을 기반으로 이들 행성의 내부 구조를 추정할 수 있는 모형을 개발했다. 그 결과, 외계행성의 3분의 1은 지구보다 2~4배 크며, 이런 행성의 질량은 절반이 물로 돼 있는 것으로 나타났다. 쩡 박사는 “우리 자료는 지금까지 알려진 지구보다 큰 외계행성의 약 35%가 물이 풍부하다는 것을 보여준다”면서 “분석에 따라 상대적으로 큰 행성들은 질량이 약 10배 이상으로 물의 세계로 이뤄져 있을 것”이라고 말했다. 또한 “이는 물이지만 지구 상에서 흔히 발견되는 것과는 다르다. 표면 온도는 섭씨 200도에서 500도 범위에 있을 것으로 예상된다”면서 “대기 상태는 수증기가 주를 이뤄 액체 상태 물의 수위는 낮을 수 있다”고 말했다. 이제 연구팀은 지난 4월 궤도에 안착해 얼마 전 행성 탐사를 시작한 테스(TESS) 우주망원경 외에도 오는 2021년 발사 예정인 제임스웹 우주망원경이 수집하는 자료도 분석해 연구를 거듭해 나갈 예정이다. 사진=NASA 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

천문관측 사상 가장 뜨거운 외계행성으로 알려져 있는 ‘KELT-9b’의 대기 성분이 밝혀졌다. 지난해 미국 오하이오주립대, 밴더빌트대와 덴마크 코펜하겐대 등이 참여한 국제 공동연구진이 찾아낸 행성 KELT-9b는 목성의 2.88배·반지름은 1.89배이며, 평균 온도는 4050K(켈빈, 절대온도의 단위), 빛을 받는 표면 온도는 4600K(섭씨 약 4327℃)에 달한다는 것도 확인했다. 참고로 태양 표면온도는 6000K(약 5800℃)다. 이와 관련해 스위스의 제네바대학과 베른대학 공동 연구진은 컴퓨터 시뮬레이션 및 분광기를 통해 행성의 대기를 분석한 결과, KELT-9b의 대기에서 금속 성분 특히 철과 티타늄이 단일 원자와 가스 형태로 존재한다는 사실이 밝혀졌다. 일반적으로 금속 특히 철이나 티타늄 등은 자연에서 가장 풍부한 금속이지만, 외계행성의 대기에서 검출된 사례는 흔치 않다. 연구진은 뉴스위크와 한 인터뷰에서 “대기 중 철과 티타늄 등 금속 성분이 외계행성에서 확실하게 탐지된 것은 이번이 처음”이라면서 “대부분의 행성은 KELT-9b와 같은 고온의 상황에서 대기가 완전히 증발해 버릴 수 있지만, 철이나 티타늄과 같은 물질이 대기의 전체 증발을 막는 역할을 했을 수도 있다”고 추측했다. 이어 “이번 연구는 뜨거운 별에서 나오는 복사 에너지가 강렬한 대기 환경에서도 어떻게 행성이 진화할 수 있는지를 알 수 있는 실험이었다”고 평가했다. 연구진은 특히 이러한 연구 방식이 지구 밖의 생명체를 찾는 과학자들에게도 의미 있을 수 있다고 기대했다. 일반적으로 금속을 감지하기 위해서는 고해상도의 스펙트럼을 사용하는데, 원자와 분자는 각각 다른 스펙트럼 특징을 가지고 있으며, 이것이 생명체와 연관된 특정 원자와 분자를 정확히 감지하는데 도움이 되기 때문이다. 한편 KRLT-9b 행성은 지구에서 650광년 떨어진 외계 태양 ‘KELT-9’ 주변을 돌고 있으며, 이전까지 가장 뜨거운 행성은 지구에서 840광년 떨어져 있는 ‘WASP-12b’로, 표면 온도가 2250K(섭씨 약 1977도)이다. 자세한 연구결과는 15일 세계적 학술지인 ‘네이처’(Nature) 최신호에 실렸다. 　 송혜민 기자 huimin0217@seoul.co.kr

차세대 '행성 사냥꾼'이 본격적인 임무수행에 앞서 거한 '몸풀기'로 존재감을 과시했다. 지난 6일(이하 현지시간) 미 항공우주국(NASA)은 우주망원경 '테스'가 촬영한 혜성 'C/2018 N1'의 모습을 영상으로 공개했다. 차세대 외계행성 탐색 우주망원경인 테스(TESS·Transiting Exoplanet Survey Satellite)는 지금까지 임무를 수행해 온 케플러 우주망원경의 후임이다. 케플러보다 관측범위가 400배는 더 넓은 TESS는 20만 개의 별이 조사 범위로 이 때문에 차세대 행성 사냥꾼이라는 별칭이 붙었다. 이번에 NASA가 공개한 C/2018 N1 영상은 지난달 25일 TESS가 촬영한 것으로, 본격적인 가동에 앞선 테스트 성격으로 이루어졌다. 화면 상에서 C/2018 N1은 오른쪽에서 왼쪽으로 움직이는 밝은 점으로 보인다. 또한 혜성 특유의 '꼬리'는 태양풍의 영향으로 인해 움직이며 이 밖에도 희미하게 빛나는 화성과 여러 소행성의 모습도 영상에서 확인할 수 있다. C/2018 N1은 지난 6월 25일 지구에 근접하는 천체를 감시하는 NASA의 ‘네오와이즈'(Neowise) 프로젝트를 통해 처음 포착됐으며 거리는 지구 기준 약 4800만㎞ 떨어져 있다. NASA 천체물리학 부서 책임자인 폴 허츠 박사는 "우리의 새 행성 사냥꾼이 우주를 볼 준비가 됐다는 사실에 기분이 오싹할 정도"라면서 "우주에는 별보다 더 많은 행성이 존재하는데 낯설고 환상적인 그곳을 발견할 날을 학수고대하고 있다"고 밝혔다. 한편 지난 2009년 발사된 케플러 우주망원경은 외계 행성 탐사에 혁명이라고 불릴 만큼 큰 성과를 거뒀다. 지금까지 확인된 외계행성만 2342개, 또한 2245개의 외계행성 후보가 케플러 우주망원경의 ‘작품’이다. 이중 수십 개는 지구와 비슷한 크기와 환경을 가지고 있을 가능성이 높다. 그간 케플러 우주망원경이 심각한 고장에도 임무를 성실히 수행하는 사이 지구 상에서는 이를 대신할 더 강력한 행성 사냥꾼을 준비해왔는데 그 결실이 바로 TESS다. 지난 4월 발사된 TESS는 지구 고궤도에 올라 13.7일에 한 바퀴 씩 지구를 돌면서 300~500광년 떨어진 별들을 집중 조사하게 된다. 케플러와 TESS가 이렇게 많은 별들 속 외계행성을 찾을 수 있는 이유는 식현상(transit)을 이용하기 때문이다. 천문학자들은 행성이 별 앞으로 지날 때 별의 밝기가 약간 감소하는 것을 포착해서 행성의 존재 유무를 확인한다. 이어 학자들은 추가 관측을 통해 외계 행성의 존재를 최종 판단하는데 향후 이 임무는 2021년 이후로 발사가 연기된 ‘제임스 웹 우주망원경’(JWST·James Webb Space Telescope)이 맡는다. 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

정처없이 우주를 떠도는 일명 '떠돌이 행성'이 미국 연구팀에 의해 새롭게 이름을 올렸다. 최근 미국 애리조나 주립대학 등 연구팀은 지구에서 약 20광년 떨어진 곳에 위치한 ‘SIMP J01365663+0933473’이 떠돌이 행성으로 확인됐다는 연구결과를 ‘천체물리학저널'(The Astreophysical Journal)에 발표했다. 태양계의 '큰형님' 목성보다 질량이 12.7배나 더 큰 SIMP J01365663+0933473은 사실 지난 2016년 거대 전파 망원경인 VLA(Very Large Array)에 처음 포착됐다. 당시 전문가들은 이 천체를 갈색왜성으로 분류하고 연구를 진행해왔으나 이번에 연구팀은 떠돌이 행성으로 결론지었다. 갈색왜성은 목성 질량의 13배에서 80배 사이의 천체로 행성과 달리 핵융합 반응을 일으킬 수 있으나 안정적인 핵융합 반응을 유지할 수 없어 흔히 실패한 별로 불린다. 곧 태양같은 항성이라고 하기에는 작고 그렇다고 행성으로 보기에는 큰 것이 갈색왜성이다. 이에반해 떠돌이 행성은 이름만큼이나 흥미로운 특징을 가졌다. 일반적으로 행성은 지구처럼 모성(母星)인 태양 주위를 공전하지만 우주에는 드물게 ‘엄마’ 없이 정처없이 떠도는 행성도 있다. 전문가들은 이를 '고아 행성', '떠돌이 행성' 혹은 '유목민 행성'이라고도 부른다. 모항성의 중력권 내에서 공전하지 않는 이들 떠돌이 행성은 그렇다고 제멋대로 떠돌아다니는 것은 아니다. 홀로 외로이 은하 중심에 대하여 공전하고 있는 것이다. 과학자들은 떠돌이 행성이 원래는 모항성 주위를 돌다가 어떤 이유로 중력 균형을 잃어버려 튕겨져나왔거나, 애초에 성간물질들이 중력으로 뭉쳐져 항성이나 갈색왜성처럼 홀로 태어났을 것으로 추측하고 있다. 이번에 연구팀이 밝혀낸 SIMP J01365663+0933473의 특징은 먼저 2억 년 정도의 어린 나이로 표면 온도는 825°C로 '핫'하다는 사실이다. 특히 이 행성에서 지구의 오로라와 같은 현상이 관측됐는데 연구팀은 목성의 약 200배에 달하는 강한 자기장이 이와 연관돼 있을 것으로 보고있다. 논문의 선임저자인 멜로디 카오 박사는 "SIMP J01365663+0933473는 행성과 갈색왜성의 경계에 서있다"면서 "항성과 행성에서 발생하는 자기장을 이해하는데 도움을 줄 수 있을 것"이라고 설명했다. 이어 "전파 망원경을 이용한 이번 연구를 통해 향후 좀처럼 찾기힘든 다른 떠돌이 행성을 비롯한 여러 외계행성을 발견할 수 있을 것"이라고 내다봤다. 　 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

미 항공우주국(NASA)의 새로운 행성사냥꾼이 공식적으로 업무를 시작했다. 태양에서 비교적 가까운 거리에 있는 별들의 행성계를 찾아내기 위해 설계된 TESS(Trans Exoplanet Survey Satellite) 우주망원경은 지난 25일(현지시간)부터 과학 데이터를 수집하기 시작했다고 TESS 미션팀이 발표했다. TESS는 8월에 이 초기 데이터를 지구로 전송할 것이며, 1궤도 주기인 13.5일 후 새로운 관측이 이루어질 것이라고 미션팀이 성명서에서 밝혔다. NASA 천체물리학 파트의 폴 헤르츠 부장은 “우리 행성 사냥꾼이 새로운 세계를 찾기 위해 태양계 뒤뜰을 빗질할 준비가 된 것을 기쁘게 생각한다”면서 “우주에는 별보다 더 많은 행성들이 있는데, 우리는 이상하고 환상적인 세계를 발견해낼 수 있기를 기대한다”고 소감을 밝혔다. TESS는 지난 4월 18일 지구 주위의 궤도에 진입한 다음 기기들의 작동 상태를 확인하기 위해 테스트를 받았고, 5월에 첫 번째 사진인 테스트 이미지를 보내왔다. 그 이미지는 20만 개의 별을 보여주었는데, 그 중 많은 별들이 적어도 각각 하나의 행성을 갖고 있을 거라고 보고 있다. TESS는 태양의 이웃에 있는 수십만 개의 별들을 조사하고, 외계행성들이 모항성의 앞을 가로지를 때 일어나는 밝기의 감소를 검색하는 방법으로 외계행성을 찾아낸다. 이를 트랜싯 방법이라 하는데, NASA의 유명한 케플러 우주망원경은 이 기법을 사용해 현재까지 발견된 3750개의 외계행성 중 약 70%를 발견했다. 그러나 TESS 팀은 미션이 끝나면 케플러보다 훨씬 더 많은 업적을 올릴 수 있을 거라고 자신있게 말했다. 그러나 케플러는 1차 임무 중 하늘의 한 작은 한 구역을 작업장으로 제한한 반면, TESS는 계획된 2년 간의 관측기간 동안 거의 모든 하늘을 '빗질'할 계획이다. 이 조사는 하늘에 있는 20만 개의 가장 밝은 별에 중점을 둘 것이다. 말하자면 별지기들에게 친숙한 별자리의 거의 모든 별들 주위를 뒤져 외계행성을 찾아낸다는 듯이다. 미션 팀은 TESS가 지구 크기를 포함한 외계행성 약 1600개를 새로 발견해낼 것으로 기대하고 있다. TESS가 발견할 일부 행성들은 앞으로 발사될 제임스웹 우주망원경의 연구 대상이 된다. 제임스웹은 해당 행성의 대기를 연구하는 등, TESS가 관리할 수 있는 것보다 더 자세하게 행성의 특징을 파악하게 될 것이다.​ TESS의 최종 과학궤도는 다른 우주선이 사용하지 않던 궤도로, 지구상에서 가까이는 10만 8000km, 멀리는 37만 3000km 거리의 13.5일짜리 타원형 궤도이다. 이 궤도는 매우 안정적이며 TESS는 낮은 방사능 노출과 온도 편차의 환경에 있을 것이라고 TESS팀원들이 설명했다. TESS의 기본 미션은 적어도 2년 동안 지속될 예정이다.​ 이광식 칼럼니스트 joand999@naver.com　　

미 항공우주국(NASA)의 최신 외계행성 사냥꾼 TESS가 빠르면 이달 안에 외계행성 사냥에 나설 것이라고 NASA 관계자가 13일(현지시간) 발표했다. 지난 4월 14일 스페이스X 팰컨 9 로켓에 실려 지구 궤도에 진입한 외계행성 탐색 우주망원경 TESS(Trans Exoplanet Survey Satellite)는 현재 시운전 시험을 받고 있는 중이다. ​NASA 관계자는 "TESS 팀은 우주선과 카메라가 최상의 상태에 있으며, 우주선이 최종 과학 궤도에 성공적으로 도달했다고 보고했다"고 밝히면서 "팀은 7월 말에 탐사를 시작할 목표로 우주선 성능을 최적화하기 위한 테스트를 계속하고 있다"고 밝혔다. 과학 작업은 원래 6월 중순에 시작될 것으로 예상됐지만 탐사 개시일은 약 6주 지연될 것으로 보인다고 NASA 관리들은 말했다. TESS는 태양의 이웃에 있는 20만개 이상의 별을 면밀히 조사할 계획이며, 외계행성들이 모항성의 앞을 가로지를 때 일어나는 밝기의 감소를 검색하는 방법으로 외계행성을 찾아낸다. 이를 트랜싯 법(횡단법)이라 하는데, NASA의 유명한 케플러 우주망원경은 이 기법을 사용해 현재까지 발견된 3,750개의 외계행성 중 약 70%를 발견했다. 그러나 TESS 팀은 미션이 끝나면 케플러보다 훨씬 더 많은 업적을 올릴 수 있을 거라고 자신있게 말했다. TESS는 상대적으로 가까운 별을 연구대상으로 탐사할 것이기 때문에 2021년에 발사될 예정인 NASA의 88억 달러 규모의 제임스웹 우주망원경을 포함한 다른 도구로 심도 깊게 분석할 수 있는 몇 개의 외계행성을 발견하는 것을 최우선 목표로 삼고 있다. 차후로 추진될 정밀 분석에는 외계 생명체의 증거가 될 수 있 는 메탄, 산소 및 기타 가스에 대한 탐색이 포함될 것이다. TESS의 최종 과학 궤도는 다른 우주선이 사용하지 않던 우주 궤도이다. TESS는 지구상에서 10만 8천km, 멀리는 37만 3천km 거리의 13.7일짜리 타원형 궤도를 돌게 된다. 이 궤도는 매우 안정적이며 TESS는 낮은 방사능 노출과 낮은 온도 편차의 환경에 있을 것이라고 TESS팀원들이 설명했다. TESS의 기본 미션은 적어도 2 년 동안 지속될 예정이다. 이광식 칼럼니스트 joand999@naver.com　

지구는 공전궤도면에 23.5도 기울어진 자세로 공전하고 있다. 그런데 천왕성은 '무례하게도' 아예 드러누운 자세로 태양을 공전하고 있다. 궤도경사각이 무려 98도나 된다. 무엇이 이처럼 천왕성의 자전축을 극단적으로 기울어지게 했을까 하는 오랜 천문학 수수께끼가 새로운 연구에 의해 해답을 찾아냈다고 우주 전문 사이트 스페이스닷컴이 5일(현지시간) 보도했다. 새 연구에 따르면, 천왕성을 이처럼 때려눕힌 주인공은 지구 크기의 2배인 원시 행성으로, 약 40억 년 전 천왕성과 거대 충돌을 일으킴으로써 천왕성을 영원히 KO시켰다. 이 충돌로 인해 천왕성은 자전축이 거의 태양을 가리키는 이상한 나라의 행성이 되었으며, 여러 기괴한 특성을 지니게 된 것이라고 연구자들은 설명한다. 영국 더럼대학 ICC 연구팀 제이콥 케거리스 수석 저자는 "태양계의 모든 행성들은 대략 같은 방식으로 자전하고 있지만 천왕성은 완전히 드러누운 채 자전하고 있다"고 설명했다. 천왕성의 기묘한 점은 이뿐 만이 아니다. 아주 이상한 자기장을 갖고 있으며, 온도가 예측치보다 훨씬 낮다. 새 연구에 따르면 이는 약 40억 년 전에 거대한 얼음 천체와 충돌한 결과 나타난 현상이라고 한다. 연구팀은 거대 충돌이 천왕성의 진화에 어떤 영향을 주었는지 알아내기 위해 강력한 슈퍼 컴퓨터로 대규모 충돌 시뮬레이션을 수행한 결과, 거대 충돌이 천왕성의 기울기와 온도에 결정적인 영향을 미친 것으로 밝혀졌다. 즉, 암석과 얼음으로 이루어진 원시 원형 행성이 천왕성에 충돌함으로써 자전축 기울기를 극단적으로 변화시켰을 뿐만 아니라, 충돌에 따른 잔해물들이 천왕성 지표에 쌓여 얇은 껍질을 만들어 내부의 열을 차단함으로써 대기와 표면 기온이 크게 떨어진 것으로 나타났다. 그러나 놀랍게도 거대 충돌 후에도 천왕성은 대기를 유지했다고 밝히는 연구자들은 충돌 물체가 단지 행성을 스쳐지나감에 따라 자전축을 크게 눕히기는 했지만 대기까지 뜯어내가지는 않았기 때문이라고 설명한다. BAER / NASA Ames 연구센터의 루이스 테오도로 공동저자는 “이런 종류의 사건은 우주에서 드문 일이 아니며, 거대 충돌이 초기 태양계의 행성 형성 중에 빈번하게 발생함을 보여주는 증거는 많다”면서 “이런 종류의 연구로 잠재적으로 거주 가능한 외계행성에 미치는 영향에 대해 더 많은 통찰을 얻고 있다”고 밝혔다. 케거리스 수석 저자에 따르면, 이 충돌은 기울어진 행성에 대한 또 다른 두 가지 이상한 점을 설명할 수 있는데, 첫째 천왕성의 달이 어떻게 형성되었는지 설명할 수 있다. 연구진은 그 영향이 나중에 천왕성의 27개 위성 중 일부는 원시 행성의 얼음과 암석 파편으로 형성된 것으로 보고 있다. 또한 그 거대 충돌은 당시에 이미 존재했던 다른 위성들의 회전을 변경시켰을 것으로 생각하고 있다. 이번 연구논문은 지난 2일 '아스트로피지컬 저널'(The Astrophysical Journal)에 발표되었다. 이광식 칼럼니스트 joand999@naver.com　

외계행성 중 손에 꼽을만한 '우주에서 가장 어두운 행성'이 발견됐다. 최근 영국 킬 대학교 연구팀은 우리의 목성과 유사한 외계행성 'WASP-104b'가 빛을 최대 99%까지 흡수해 우주에서 가장 어두운 행성에 꼽힌다는 논문을 발표했다. 크기도 목성만한 WASP-104b는 사자자리 방향으로 약 466광년 떨어진 별(항성)인 WASP-104의 주위를 도는 기체 행성이다. 처음 발견된 것은 지난 2014년으로 당시에 전문가들은 빛을 약 60% 정도 흡수하는 것으로 추측해왔다. 이번에 연구팀은 미 항공우주국(NASA)의 케플러 우주망원경의 데이터를 바탕으로 분석한 결과 WASP-104b가 빛을 최대 99% 흡수한다고 결론지었다. 결과적으로 너무 어두워 거의 보이지 않는 행성인 셈이다. 물론 WASP-104b가 빛을 거의 반사하지 못하는 이유는 있다. 연구팀은 그 원인으로 증발상태의 나트륨과 칼륨 등이 행성 대기에 다량 함유돼 있어 빛을 흡수해 행성 자체를 어둡게 하는 것으로 추측하고 있다. 또 하나 흥미로운 사실은 WASP-104b와 항성과의 거리로 두 천체는 불과 430만㎞ 떨어져있다. 우리의 태양과 가장 가까운 수성이 약 5800만 km 떨어져 있다는 것과 비교해 보면 얼마나 가까이 있는지 알 수 있는 대목. 이 때문에 전문가들은 이같은 외계행성을 ‘뜨거운 목성’(hot Jupiter)이라는 별칭으로 부른다. 연구를 이끈 테오 모치닉 박사는 "지금까지 발견된 것 중 탑3에 들어갈 만큼 가장 어두운 행성"이라면서 "실제 우주에서는 희미하게 자주색으로 보일 수 있다"고 설명했다. 이어 "대부분의 뜨거운 목성은 빛을 40% 정도 반사하지만 WASP-104b의 경우는 매우 극단적인 경우"라고 덧붙였다. 한편 WASP-104b처럼 어두운 행성으로는 지구에서 750광년 떨어진 ‘TrEs-2b'가 있는데 역시 99% 가까이 빛을 흡수해 '다크나이트'라는 별칭으로도 불린다. 전문가들이 이렇게 어두운 행성을 발견할 수 있는 것은 ‘트랜싯’(transit) 현상을 이용하기 때문이다. 일반적으로 행성은 스스로 빛을 내지 않기 때문에 주위 별 빛으로 그 존재가 확인된다. 행성이 항성 앞을 지나가는 경우 잠시 빛이 잠식되는 현상이 발견되는데 이같은 현상을 트랜싯이라 부른다. 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

이른바 ‘슈퍼지구’로 불리는 외계행성은 질량이 우리 지구보다 큰 암석행성으로, 생명체가 존재할 가능성이 크다고 알려져있다. 그러나 이같은 외계행성에 살고있을 지 모를 외계인들이 오히려 지구인보다 우주로 진출하기 어려운 환경에 살고있다는 주장이 나왔다. 최근 독일 존네베르그천문대의 미하엘 히프케 연구원은 슈퍼지구에서 아폴로 달 탐사 임무에 상응하는 기존 로켓을 발사하려면 약 44만 t의 연료가 필요하다고 밝혔다. 이는 이집트 기자에 있는 대피라미드 질량에 해당하는 엄청나게 많은 양이다. 그는 “더 큰 행성(슈퍼지구)에서 우주 비행을 하려면 비용이 기하급수적으로 올라갈 것”이라면서 “이는 지구보다 질량이 큰 슈퍼지구의 강한 중력 때문"이라고 설명했다. 히프케 연구원은 슈퍼지구에서 일반적인 로켓을 발사하는 것이 얼마나 어려운 일인지 알아보기 위해 우리 지구보다 질량이 약 70% 더 큰 가상의 슈퍼지구에서 벗어나는 데 필요한 로켓의 크기를 계산했다. 이 가상의 슈퍼지구는 지구에서 약 950광년 거리에 있는 외계행성 케플러-20b와 유사한데 이곳에서 대기권을 벗어나려면 로켓의 속도가 지구에서보다 약 2.4배 더 빨라야 하는 것으로 나타났다. 이같은 세계에 사는 외계인들은 일반적인 로켓을 발사하는 데 한 가지 큰 문제에 직면하는 데 그건 바로 연료 무게다. 슈퍼지구에서 일반적인 로켓을 발사하려면 많은 연료가 필요하고 이 때문에 로켓이 더 무거워진다는 것. 히프케 연구원은 스페이스닷컴과의 인터뷰에서 “우리가 우주 비행을 하기에 얼마나 가벼운 행성에 살고 있는지를 깨닫고 놀랐다”면서 “슈퍼지구에 외계문명이 있다면 그들은 운이 좋지 않을 수도 있다”고 말했다. 또한 이번 연구에서는 현재 가장 성능이 좋은 스페이스X의 팰컨 헤비 로켓을 사용해 제임스웹우주망원경과 같은 적재물을 대기권 밖으로 쏘아올리려면 가장 큰 항공모함의 질량과 맞먹는 6만 t의 연료가 필요한 것으로 나타났다. 그는 “슈퍼지구에 문명이 있어도 별을 탐사할 가능성은 우리보다 훨씬 더 적다”면서 “이에 외계인들은 우주선을 발사하는 대신 레이저나 전파 망원경을 사용해 성간 소통을 할 것”이라고 주장했다. 물론 일반 로켓이 아닌 방법으로도 궤도에 도달할 방법은 있다. 지상에서 우주에 떠 있는 정지궤도까지 거대 케이블로 연결해 우주 엘리베이터를 건설하는 것이다. 하지만 이 역시 제한적인 요소가 있는데 그것은 바로 케이블 소재의 강도에 있다. 오늘날 우리가 아는 가장 적합한 물질은 탄소 나노 튜브인데 이는 지구의 중력을 겨우 견딜 수 있기 때문이다. 또한 이보다 강한 물질이 물리적으로 가능한지는 아직 불분명하다고 한다. 또 다른 가능성은 ‘핵 펄스 추진’(nuclear pulse propulsion)으로, 원자력의 폭발 에너지로 추진하는 엔진을 이용하는 것이다. 이 전략은 일반적인 로켓보다 훨씬 더 큰 추진력을 제공해 질량이 10배 이상인 슈퍼지구를 벗어날 유일한 방법이 될 수 있다고 히프케 연구원은 말했다. 하지만 원자력 우주선은 기술적인 문제뿐만 아니라 정치적인 문제에도 직면할 것이라고 한다. 그는 “로켓 발사가 실패할 위험은 일반적으로 1%밖에 안 되지만 이는 환경에 심각한 영향을 미칠 수 있다. 다른 선택 사항이 없는 주력 프로젝트에서 한 사회가 이런 위험을 감수하리라 상상하긴 어렵다”고 말했다. 이번 연구논문은 국제천문학저널(International Journal of Astrobiology) 온라인판 12일자에 게재됐다. 사진=NASA 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

과연 우주에 외계생명체가 혹은 인류가 거주할 만한 지구와 비슷한 환경의 행성이 있는지 찾아나설 차세대 사냥꾼이 발사된다. 최근 미 항공우주국(NASA)은 오는 16일(현지시간) 플로리다 주 케이프커내버럴 공군기지에서 우주망원경 '테스'가 발사된다고 밝혔다. 차세대 외계행성 탐색 우주망원경인 테스(TESS·Transiting Exoplanet Survey Satellite)는 지금까지 임무를 수행해 온 케플러 우주망원경의 후임이다. 지난 2009년 발사된 케플러 우주망원경은 외계 행성 탐사에 혁명이라고 불릴 만큼 큰 성과를 거뒀다. 지금까지 확인된 외계행성만 2342개, 또한 2245개의 외계행성 후보가 케플러 우주망원경의 '작품'이다. 이중 수십 개는 지구와 비슷한 크기와 환경을 가지고 있을 가능성이 높다. 그간 케플러 우주망원경이 심각한 고장에도 임무를 성실히 수행하는 사이 지구 상에서는 이를 대신할 더 강력한 행성 사냥꾼을 준비해왔다. 그 결실이 바로 TESS로 케플러보다 관측범위가 400배는 더 넓다. 기존 케플러 우주망원경이 우리은하에 있는 수천 억개의 별 가운데 극히 일부인 15만 개의 별 주변에서 많은 행성을 찾아낸 반면 TESS는 20만 개의 별이 조사 범위다. 16일 예정대로 발사되면 TESS는 지구 고궤도에 올라가 13.7일에 한 바퀴 씩 지구를 돌면서 300~500광년 떨어진 별들을 집중 조사할 예정이다. 케플러와 TESS가 이렇게 많은 별들 속 외계행성을 찾을 수 있는 이유는 식현상(transit)을 이용하기 때문이다. 천문학자들은 행성이 별 앞으로 지날 때 별의 밝기가 약간 감소하는 것을 포착해서 행성의 존재 유무를 확인한다. 이어 학자들은 추가 관측을 통해 외계 행성의 존재를 최종 판단하는데 향후 이 임무는 2020년 발사 예정인 '제임스 웹 우주망원경'(JWST·James Webb Space Telescope)이 맡는다. JWST 역시 허블우주망원경의 후임으로 외계 행성의 대기에서 수증기, 메탄 및 기타 가스를 스캔할 수 있을 것으로 기대를 모으고 있다. 곧 SF영화처럼 인류가 거주할 '제2의 지구'를 찾는 것이 궁극적인 목적인 셈이다. 테스 미션의 수석과학자인 조지 리커 박사는 "오랜시간 수많은 천문학자들이 외계행성을 조사해왔으며 이는 세대를 뛰어넘는 미션"이라면서 "2년 간의 테스 임무기간 동안 케플러와 마찬가지로 수천 개의 외계행성을 찾아낼 수 있을 것"이라고 기대감을 표시했다. 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

미국 항공우주국(NASA)이 27일(현지시간) 제임스 웹 우주망원경(James Webb Space Telescope)의 발사를 2020년 5월로 연기한다고 발표했다. NASA는 높은 기대를 받은 망원경이 “현재 성공적인 임무를 확실히 하는데 더 많은 시간이 필요한 최종 통합 및 실험 단계를 밟고 있다”고 성명을 냈다. 제임스 웹 우주망원경의 발사는 이전에 한번 2019년으로 연기되었다. NASA는 “새 발사 준비 날짜가 정해지면, 예상된 80억 달러(한화 약 8조 5000억원)의 개발비를 초과한 비용 평가를 공개할 것”이라며 더 명확한 최종 프로젝트 비용을 밝히지 않았다. 제임스 웹 우주망원경은 1961년~1968년에 재직한 나사의 제2대 국장의 이름을 따서 지어졌으며, 가장 성능이 좋은 망원경이다. 한편 허블이 1990년에 발사한 허블 우주망원경(Hubble Space Telescope)보다 100배나 더 감도가 우수한 제임스 웹 우주망원경은 태양계 외에 있는 외계행성의 대기를 더 정밀하게 탐사할 수 있을 것이다. 장관섭 프리랜서 기자 jiu670@naver.com

외계생명체를 찾을 가장 좋은 기회를 과학자들이 발견했을지도 모르겠다. 천문학자들이 태양계 근처 10여 개의 적색왜성 주변에서 슈퍼지구 후보를 15개나 무더기로 발견했다고 영국 일간 데일리메일이 12일(현지시간) 보도했다. 슈퍼지구는 지구처럼 액체 상태의 바다가 존재할 가능성이 커 과학 기술이 발전하면 인류가 살 수 있을 곳으로 평가된다. 그런데 슈퍼지구 후보가 우리 태양보다 어둡고 차가운 적색왜성들 주위에 깔려있던 것이다. 슈퍼지구 후보 중 한 곳은 ‘K2-155d’로 명명된 행성으로, 지구에서 200광년 거리에 있으며 우리 지구보다 1.6배 크지만, ‘어머니 별’이 되는 주성의 거주 가능 영역에 속한다고 한다. 사실 과학자들은 오랫동안 적색왜성 주변은 슈퍼지구 탐사에서 제외했다. 그 주위를 공전하는 행성들은 거주 가능 영역이 좁기 때문이다. 대부분 행성이 주성에 너무 가까이 있어 한쪽은 너무 뜨겁고 다른 한쪽은 너무 차가워 생명체가 살기에 적합하지 않다는 것이다. 하지만 천문학자들이 미국항공우주국(NASA) 케플러 우주망원경의 두 번째 임무 ‘K2’ 조사 자료를 분석해 찾아낸 슈퍼지구 후보들은 관련 연구자들에게 적색왜성 주변 행성들의 생성과 진화 과정을 보여줘 크게 유용할 수 있다. 이번 연구에서 천문학자들은 기후 시뮬레이션을 기반으로 K2-155d와 같은 몇몇 행성의 지표면에 액체 상태의 물이 있어 지구와 비슷할 것이라고 추정한다. 물론 연구자들이 주성의 크기와 온도를 좀 더 정확하게 알아낼 때까지는 이런 행성이 실제로 생명체가 살기에 적합한 환경이 조성돼 있는지 확신할 수는 없다. 이를 알아내려면 더 많은 연구가 필요할 것이라고 관련 연구자들은 말한다. 이번 연구를 주도한 일본 공업대학의 히라노 데루유키 박사는 “우리의 시뮬레이션에서 행성의 대기와 구성은 지구와 비슷하다고 나오지만, 아직 확신할 수는 없다”면서 “현재 우리는 그곳에 갈 기술이 없지만, 미래 세대는 엄청나게 빠른 우주선으로 그곳에 도착하리라 생각된다”고 말했다. 현재 우리 인류에게 가장 빠른 우주선은 뉴허라이즌스호(號)다. 이 기체는 시속 5만1500㎞ 정도의 속도로 비행할 수 있는데 예를 들어 슈퍼지구 후보 K2-155d까지 가는데 400만 년 이상이 걸린다는 계산이 나온다. 현재 이번 연구의 주된 성과는 적색왜성을 공전하는 행성들이 태양형 행성을 공전하는 행성들과 놀라울 정도로 비슷한 특징이 있을지도 모른다는 점을 보여준다. 적색왜성은 태양형 항성보다 작고 상대적으로 차갑지만, 우리 은하에서 가장 흔하다. 이들은 광도가 낮아 종종 관측되지 않으므로 지구에서 맨눈으로 볼 수 없다. 현재 태양에서 가장 가까운 별 60개 중 50개가 이런 적색왜성이며 그중 가장 가까운 ‘프록시마 켄타우리’ 역시 적색왜성이다. 히라노 박사는 “적색왜성 주위 행성 수가 태양형 항성 주위 행성 수보다 훨씬 더 적다는 점에 주목하는 게 중요하다”면서 “적색왜성 세계, 특히 가장 차가운 적색왜성에 대한 연구는 이제 막 사작돼 이런 별은 앞으로 외계행성 탐사 연구에서 흥미진진한 목표가 될 것”이라고 말했다. 이번 연구 성과는 천문학 분야 최상위 학술지 ‘미국 천문학회 천문학 저널’(The Astronomical Journal) 최신호(2월23일자)에 실렸다. 사진=ESO(위), 도쿄 공업대학 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

미 항공우주국(NASA)의 차세대 외계 행성 사냥꾼인 'TESS 우주 망원경'이 계획된 발사보다 2개월 앞서 플로리다에 도착했다. 최근 NASA 관계자는 TESS(Transiting Exoplanet Survey Satellite)가 지난 12일(현지시간) 트럭에 실려 케네디 우주 센터에 운송됐다고 밝혔다. 향후 TESS는 케이프 커내버럴 공군기지에서 빨라도 4월 16일 이후 스페이스X 팰컨 9 로켓 위에 탑재될 예정이다. TESS는 행성이 별의 앞면을 통과하는 데 따라 별의 광도가 약간 감소하는 현상을 포착하기 위해 적어도 2년 동안 태양에 가까운 20만 개의 밝은 별을 연구하는 데 20년 이상을 소비할 예정이다. NASA의 성공적인 행성 사냥꾼 케플러 우주 망원경은 이 같은 ‘통과’ 기술을 사용하여 거의 2,500개의 확인된 외계 행성을 발견했다. TESS 팀 멤버들은 이 미션을 통해 수천 개의 외계행성 발견을 기대하고 있다. 모든 것이 계획대로 진행된다면 내년에 발사될 예정인 NASA의 89억 달러 규모의 제임스 웹 우주 망원경이 이들 중 몇십 개를 심도있게 관측, 연구하게 될 것이다. 제임스 웹은 가장 가까운 외계 행성 일부의 대기에서 수증기, 메탄 및 기타 가스를 스캔할 수 있어 천문학자들이 그 세계가 생명을 품고 있을 잠재력을 측정할 수 있게 도와줄 것이다. 정말로 운이 좋다면 연구원들은 웹이 생명 자체를 암시하는 가스를 발견할 수도 있을 것으로 기대하고 있다. TESS 미션은 메릴랜드주 NASA의 고다드 우주비행 센터에서 관리하며, 그 운영은 매사추세츠 공과대학(MIT)이 맡고 있다. MIT의 천체물리학 및 우주 연구를 위한 캐블리 연구소의 조지 리커 박사가 주요 연구원이다. 이광식 칼럼니스트 joand999@naver.com

천문학자들이 우주 망원경을 이용해 지구처럼 바위로 이뤄진 지구형 행성부터 목성과 토성 같은 기체형 행성까지 100개 가까운 새로운 외계행성을 한꺼번에 발견해 주목을 받고 있다. 덴마크공과대(DTU)와 미국 하버드·스미스소니언 천체물리학연구소, 프린스턴대, 캘리포니아공과대(칼텍), MIT, 항공우주국(NASA), 일본 도쿄대 등 국제공동연구팀은 NASA에서 운용하고 있는 케플러 우주 망원경을 이용해 새로운 외계행성 95개를 무더기로 발견하고 공개 학술 데이터베이스인 ‘아카이브’ 15일자로 발표했다. 이번 발견으로 지금까지 K2 프로젝트로 발견한 외계행성은 314개가 됐다. 연구팀은 케플러 우주 망원경이 보내온 신호를 분석해 275개의 외계행성 후보 중 149개를 실제 외계행성으로 확인했고 그중 95개는 그동안 발견되지 않은 완전히 새로운 외계행성이라는 사실을 밝혀냈다. 이번에 발견된 외계행성들은 지구처럼 바위로 이루어져 있고 지구보다 큰 것들부터 목성이나 토성처럼 가스로 뒤덮여 있고 지구보다 훨씬 큰 가스형 행성까지 다양한 형태라고 연구팀은 설명했다. 연구팀에 따르면 이번에 발견된 행성 중 하나는 지구처럼 ‘HD212657’이라는 항성(별) 주위를 10일 간격으로 공전하고 있어 지구와 비슷한 환경을 가진 ‘골디락스 행성’일 가능성이 높다고도 했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

미 항공우주국(NASA)의 차세대 외계 행성 사냥꾼인 'TESS 우주 망원경'이 계획된 발사보다 2개월 앞서 플로리다에 도착했다. 최근 NASA 관계자는 TESS(Transiting Exoplanet Survey Satellite)가 지난 12일(현지시간) 트럭에 실려 케네디 우주 센터에 운송됐다고 밝혔다. 향후 TESS는 케이프 커내버럴 공군기지에서 빨라도 4월 16일 이후 스페이스X 팰컨 9 로켓 위에 탑재될 예정이다. TESS는 행성이 별의 앞면을 통과하는 데 따라 별의 광도가 약간 감소하는 현상을 포착하기 위해 적어도 2년 동안 태양에 가까운 20만 개의 밝은 별을 연구하는 데 20년 이상을 소비할 예정이다. NASA의 성공적인 행성 사냥꾼 케플러 우주 망원경은 이 같은 ‘통과’ 기술을 사용하여 거의 2,500개의 확인된 외계 행성을 발견했다. TESS 팀 멤버들은 이 미션을 통해 수천 개의 외계행성 발견을 기대하고 있다. 모든 것이 계획대로 진행된다면 내년에 발사될 예정인 NASA의 89억 달러 규모의 제임스 웹 우주 망원경이 이들 중 몇십 개를 심도있게 관측, 연구하게 될 것이다. 제임스 웹은 가장 가까운 외계 행성 일부의 대기에서 수증기, 메탄 및 기타 가스를 스캔할 수 있어 천문학자들이 그 세계가 생명을 품고 있을 잠재력을 측정할 수 있게 도와줄 것이다. 정말로 운이 좋다면 연구원들은 웹이 생명 자체를 암시하는 가스를 발견할 수도 있을 것으로 기대하고 있다. TESS 미션은 메릴랜드주 NASA의 고다드 우주비행 센터에서 관리하며, 그 운영은 매사추세츠 공과대학(MIT)이 맡고 있다. MIT의 천체물리학 및 우주 연구를 위한 캐블리 연구소의 조지 리커 박사가 주요 연구원이다. 이광식 칼럼니스트 joand999@naver.com

천문학자들이 우주 망원경을 이용해 바위로 만들어진 지구형 행성부터 목성과 토성 같은 기체형 행성까지 100개에 가까운 새로운 외계행성을 한꺼번에 발견해 화제가 되고 있다.덴마크공과대학(DTU)과 미국 하버드-스미소니언 천체물리학연구소, 프린스턴대, 캘리포니아공과대(칼텍), MIT, 항공우주국(NASA), 일본 도쿄대 등 국제공동연구팀은 NASA에서 운용하고 있는 케플러 우주망원경을 이용해 새로운 외계행성 95개를 무더기로 발견하고 공개 학술 데이터베이스인 ‘아카이브’ 15일자로 발표했다. 이번 연구결과는 천문학 분야 국제학술지 ‘천문학 저널’에도 실릴 예정이다. ‘행성 사냥꾼’이라고 불리는 케플러 우주망원경은 지구에서 6500만㎞ 떨어진 곳에서 태양궤도를 돌면서 지구형 행성을 찾는 임무를 위해 2009년 발사됐다. 2012년 공식적인 임무 수명은 마쳤지만 2014년부터 외계의 지구형 행성 뿐만 아니라 소행성과 초신성을 비롯한 은하 중심부를 관측하는 ‘K2’라는 새로운 임무를 부여받아 운영되고 있다. 이번 발견으로 지금까지 K2 프로젝트로 발견한 외계행성은 314개가 됐다. 연구팀은 케플러우주망원경이 보내온 신호를 분석해 275개의 외계행성 후보 중 149개를 실제 외계행성으로 확인했고 그 중 95개는 그동안 발견되지 않은 완전히 새로운 외계행성이라는 사실을 밝혀냈다. 이번에 발견된 외계행성들은 지구처럼 바위로 이루어져 있고 지구보다 큰 것들부터 목성이나 토성처럼 가스로 뒤덮여 있고 지구보다 훨씬 큰 가스형 행성까지 다양한 형태라고 연구팀은 설명했다. 연구팀에 따르면 이번에 발견한 행성 중 하나는 지구처럼 ‘HD212657’이라는 항성(별) 주위를 10일 간격으로 공전하고 있어 지구와 비슷한 환경을 가진 ‘골디락스 행성’일 가능성이 높다고도 했다. 앤드류 메이요 DTU 연구원은 “외계행성은 천문학 분야에서 매우 흥미로운 주제”라며 “외계행성이 많이 발견될수록 태양계에 대해 더 많은 것을 알게 될 뿐만 아니라 우주 생성의 비밀에 가까워 질 수 있다”라고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

천문학자들도 찾지 못한 지구형 행성을 과학에 관심을 가진 일반인들이 5개나 찾아내 주목을 받고 있다.세계적인 과학저널 ‘사이언스’와 영국 BBC는 아마추어 천문학자들로 구성된 시민과학자(citizen scientist)들이 새로운 행성계를 발견해 지난주 미국 워싱턴DC에서 열린 ‘제231회 미국천문학회’에서 발표했다고 21일 밝혔다. 이번 성과는 현재 약 100만명의 일반인들이 참여하고 있는 대표적인 시민과학 사이트인 ‘주니버스’(Zooniverse)에서 이뤄냈다. 시민과학자들이 발견한 5개의 행성은 지구의 1.6~3.3배 크기의 ‘지구형 행성’으로 ‘K2-138계(界)’로 이름이 붙여졌다. 시민과학자들은 미국항공우주국(NASA)에서 운용하고 있는 케플러우주망원경에서 보내온 데이터를 면밀히 분석한 결과 기존의 외계행성에서 보내오는 신호와 다른 패턴을 찾아내 이번 발견을 이끌어 냈다. 이번에 발견된 행성계에 과학자들이 주목하는 것은 독특한 움직임 때문이다. 우리 은하의 태양계를 포함해 많은 행성의 움직임은 ‘공명사슬’이라는 수학적 원리를 따르고 있다. 행성이 항성(별) 주변을 공전할 때 바깥쪽 궤도에 있는 행성은 바로 안쪽에 있는 행성보다 공전시간이 50% 정도 더 걸린다는 것이 공명사슬 원리다. 그런데 이번에 발견된 K2-128계는 4번째 행성과 5번째 행성의 공전주기가 공명사슬 원리를 따르지 않는 독특한 움직임을 보이고 있다. 이 때문에 4번째와 5번째 행성 사이에 아직 발견하지 못한 행성이 있거나 그렇지 않다면 완전히 새로운 형태의 행성 움직임이 가능하다는 설명이다. 시민과학자들의 연구를 도운 캘리포니아공대(칼텍) 천문학자 제시 크리스티안슨 박사는 “비과학자와 남녀노소 관계없이 많은 사람들이 집단지성을 통해 새로운 형태의 천체 시스템을 발견했다는 점에 과학자들도 주목하고 있다”고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

올 한 해에도 미지의 우주를 향한 인류의 도전은 계속됐다. 이중 각종 천체망원경을 통한 태양계 밖 외계행성의 발견은 인류에게는 언제나 흥미로운 소식이다. 지구와 같은 환경의 행성이 발견될 경우 외계생명체의 존재 여부, 더 나아가 먼 미래에 인류가 거주할 제2의 지구가 될 수도 있기 때문이다. 올해에 발견된 여러 외계행성 중 압권은 매우 작고 어두운 적색왜성인 트라피스트-1(TRAPPIST-1)를 도는 지구와 유사한 7개의 행성이 무더기로 발견된 것이다. 세계적인 과학저널 네이처는 이 발견을 올해의 10대 과학사건으로 선정했다. 또한 천문 관측 사상 가장 뜨거운 외계행성도 발견돼 학계를 달궜으며 우리나라의 한국천문연구원도 미 항공우주국(NASA)과 공동으로 지구의 질량과 유사한 외계행성 ‘OGLE-2016-BLG-1195Lb’를 발견해 '제2의 지구' 찾기에 한몫했다. 올 한해 발견된 신비로운 외계행성의 일부를 소개한다. - 지구형 행성 트라피스트-1 계 발견 지난 2월 새해부터 천문학계를 들썩이게 만든 발견이다. 지구에서 39광년 떨어진 곳에 위치한 '트라피스트-1'(TRAPPIST-1)은 매우 작고 어두운 적색왜성이다. 흥미로운 점은 이 작은 왜성이 무려 7개나 되는 지구형 행성을 거느리고 있다는 점. NASA 등 국제공동연구팀은 이 행성 7개의 반지름이 지구의 0.7∼1.1배, 질량은 지구의 0.4∼1.4배 범위로, 크기와 질량이 지구와 비슷하다고 결론지었다. 특히나 발견된 행성 중 3개는 액체 형태의 바다가 존재할 가능성이 있어 조심스럽게 외계 생명체가 존재할 가능성도 제기됐다. 그러나 이에 대한 후속연구는 비관적이다. 트라피스트-1 주변의 강력한 항성풍과 방사선 때문에 지구 같은 대기를 보존하기 어려울 것이라는 주장이 제기됐기 때문이다. 이에 따르면 주변 행성들이 대기를 잃어버려 화성처럼 춥고 생명체가 살기 힘든 건조한 행성이 될 가능성이 크다. - 얼음행성 OGLE-2016-BLG-1195Lb　　　 지난 4월 한국천문연구원과 NASA가 공동으로 한국 마이크로렌징 망원경 네트워크(KMTNet)를 이용, 1만 3000광년 떨어진 곳에 위치한 외계행성 'OGLE-2016-BLG-1195Lb'를 발견했다. 질량이 지구의 1.43배로 비슷한 OGLE-2016-BLG-1195Lb는 매우 어두운 항성인 'OGLE-2016-BLG-1195L'의 주위를 공전한다. OGLE-2016-BLG-1195L의 질량은 태양의 7.8% 수준의 매우 작고 차가운 별로, OGLE-2016-BLG-1195Lb는 이로부터 1.16AU(1AU는 지구와 태양 사이의 평균 거리) 떨어진 거리에서 공전하고 있다. 때문에 OGLE-2016-BLG-1195Lb의 표면온도는 명왕성보다도 낮을 것으로 추정되는 얼음 행성이다. - '핫' 뜨거운 행성 발견 지구에서 약 620광년 떨어진 곳에서 우리의 태양만큼이나 뜨거운 행성도 발견됐다. 역대 발견된 것 중 가장 뜨거운 외계행성의 이름은 'KELT-9b'로 표면온도가 4600K에 달하는 가스행성이다. 태양 표면온도가 6000K에 달하는 것과 비교하면 얼마나 뜨거운 지 알 수 있는 대목. KELT-9b의 질량은 목성의 2.88배·반지름은 1.89배로, 태양보다 2배 가까이 뜨거운 모항성 'KELT-9'를 공전한다. 미국 오하이오주립대와 덴마크 코펜하겐대 등이 공동으로 발견했으며 지난 6월 네이처에 연구논문이 발표됐다. 　 - NASA '행성사냥꾼'의 무더기 행성 사냥　 　 NASA의 '행성사냥꾼' 케플러 우주 망원경이 또다시 외계행성을 무더기로 찾아냈다. 지난 6월 NASA는 새 외계행성 후보를 219개나 발견했으며 이중 10개는 크기와 온도가 지구와 비슷해 잠재적으로 액체 상태 물과 생명체가 존재할 수 있는 행성으로 추측했다. 총 6억 달러가 투입된 케플러 미션은 지난 2009년 케플러 망원경이 우주로 발사되면서 시작됐다. 이 망원경에 '행성 사냥꾼'이라는 별명이 붙은 것은 제2의 지구를 찾는 것이 주임무이기 때문으로 지금까지의 임무 수행은 완벽했다. 현재까지 케플러 우주망원경은 총 4000개가 넘는 외계행성 후보를 발견했으며 연구팀은 아직도 그 데이터를 분석 중에 있다. 이중 크기와 온도가 지구가 비슷한 행성은 50여 개 정도다. - 작은 별도는 희한한 거대 행성 기존의 행성 형성 이론에 ‘도전장’을 던진 희한한 거대 행성도 발견됐다. 지난 11월 영국 워릭대학 연구팀은 목성만한 크기의 거대한 외계행성을 발견했다는 논문을 발표했다. 지구에서 약 600광년 떨어진 곳에 위치한 이 행성의 이름은 'NGTS-1b'. 이 행성은 목성같은 가스행성이지만 흥미롭게도 태양 크기의 절반만한 작은 별 'NGTS-1'의 주위를 돈다. 더욱 놀라운 점은 두 천체사이의 거리다. 지구와 태양 사이 거리와 비교하면 3% 밖에 되지 않을 정도로 바짝 붙어있다. NGTS-1의 공전주기는 지구시간 기준으로 불과 2.5일. NGTS-1b의 존재는 기존의 행성 형성 이론으로는 설명하기가 힘들다. 우리가 사는 태양계는 태초에 우주의 가스물질로 이루어진 성운이 자체 중력에 의해 수축하면서 그 중심에 태양이 형성되고 남은 물질이 뭉쳐져 행성이 됐다고 전문가들은 입을 모은다. 이는 여러 이론 중 학계에서 널리 받아들여지는 이론이지만 물론 증명할 수 없는 가설이다. 곧 NGTS-1b 같은 거대 행성이 이렇게 작은 별 주위에 어떤 과정을 통해 형성됐는지가 논쟁거리가 되는 것이다. - 이제는 인공지능이 행성발견도 ‘두뼘 우주’인 바둑을 정복한 인공지능(AI)이 이제는 진짜 우주도 접수할 기세다. 지난 12월 NASA는 케플러 우주망원경과 구글의 AI 기술을 활용해 ‘케플러-90계’에서 새 행성을 발견했다고 발표했다. 케플러-90계는 지구에서 2545광년 떨어져 있으며, 이중 7개의 행성은 과거에 관측됐으며 이번에 새롭게 '케플러-90i'가 발견됐다. 케플러-90i는 지구처럼 암석으로 이루어져있으나 표면 온도는 섭씨 426도에 달해 생명체가 살기엔 적합하지 않은 환경이다. 이번 발견이 의미가 있는 구글의 AI 기술이 활용된 점이다. 과거에는 케플러 우주 망원경이 수집한 데이터를 사람이 일일히 검증했으나 구글의 AI가 학습을 통해 해낸 것이다. 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

우주 전문사이트 스페이스닷컴이 ‘2017년 천체물리학계 10대 발견'을 선정, 발표했다. 올해는 특히 굵직한 발견들이 줄을 이은 탓에 선정에 애를 먹었다. 심우주의 별을 도는 지구 크기의 행성 7개가 발견되었으며, 2004년 토성에 도착한 카시니 탐사선이 13년에 걸친 미션을 완수한 후 토성 대기 속으로 뛰어드는 그랜드 피날레를 끝으로 산화했다. 그러나 이 모든 것에 앞서 첫자리를 차지한 것은 심우주에서 일어난 두 중성자별의 충돌이었다. 1. 중성자별 충돌 8월 17일(현지시간) 천문학사에 획을 긋는 대발견이 이루어졌다. 약 1억 3000만 광년 떨어진 심우주에서 중성자별 2개가 나선형을 그리며 서로 가까워지다 충돌을 일으킨 후 하나로 병합되는 현장이 잡혔던 것이다. 두 별의 질량은 각각 태양의 1.36∼1.60배, 1.17∼1.36배로 추정된다. 중성자별의 충돌을 최초로 감지한 것은 지난 8월 레이저중력파간섭계연구소인 미국의 라이고(LIGO)와 유럽의 비르고(VIRGO)였다. 두 관측소의 과학자들은 동시에 새로운 중력파를 포착하고 수십 초에서 몇 시간, 며칠, 길게는 2주 뒤 이 천체 현상에서 발생한 신호를 포착했다. 중성자별이 충돌 후 블랙홀이 되면서 중력파를 비롯해 엄청난 양의 라디오파, X선, 감마선, 가시광선 등을 내뿜었다. 이런 현상을 이론으론 ‘킬로노바’ 현상이라고 하는데, 이번에 관측을 통해 처음 입증된 것이다. 천문학자들이 최초로 발견한 이 우주적인 대사건은 천문학에서 새로운 관측시대를 활짝 연 역사적인 순간이었다. 중성자별이 충돌하면서 중력파의 관측으로 인해 이른바 '다중신호 천문학'(multi-messenger astronomy)이 탄생한 것이다. 이제껏 인류는 오로지 전자기파에 의해서만 우주를 들여다볼 수 있었지만, 중력파라는 새로운 우주의 창을 얻게 된 셈이다. 이제 우리는 중력파를 통해 우주의 소리를 들을 수 있게 되었으며, 이를 기존의 전자기파 관측과 연계시키면 시너지 효과까지 기대할 수 있게 되었다. 이러한 요인들이 중성자별의 충돌을 올해의 최대 발견으로 꼽게 된 이유다. ​ ​‘시공간의 잔물결’로 불리는 중력파는 별의 폭발, 블랙홀 생성 등 우주에서 질량이 있는 물체가 가속운동을 할 때 발생하는 에너지 파동으로 시공간을 휘게 한다. 중력파로 조기에 포착한 천체를 다양한 천체 관측법을 이용해 다각도로 분석해낸 것은 이번이 처음이다. 중성자별이 충돌할 때는 금과 같은 중원소들이 대량 생성되는 것으로 알려져 있다. 스페이스닷컴이 선정한 10대 발견들은 다음과 같다. 2. TRAPPIST-1 주위를 도는 7개 지구 크기 행성 발견 3. 미국대륙의 개기일식 4. 토성 위성 엔셀라두스에서 바다 발견 5. 카시니 탐사선 '그랜드 피날레'로 토성 미션 종료 6. 중력파의 지속적인 발견 7. 태양계에서 최초의 성간 천체 발견 8. 왜행성 세레스에서 생명 조성 물질 발견 9. 지구 크기의 외계행성에서 대기 발견 10. 화성 표면에서 액체가 흐른 흔적 발견 이광식 칼럼니스트 joand999@naver.com　

이제 인공지능(AI)이 과학연구까지 하게 되는걸까.AI가 주도적으로 연구를 이끈 것은 아니지만 AI의 도움을 받아 8개의 행성을 가진 외계 태양계를 추가로 발견한 것이어서 과학계는 물론 인공지능 연구자들까지 비상한 관심을 끌고 있다. 14일(현지시간) 미국 항공우주국(NASA)는 케플러 우주망원경과 구글의 인공지능 기술을 활용해 ‘케플러-90계’라는 ‘제2의 태양계’를 발견했다고 밝혔다. 케플러-90계는 지구에서 2545광년 떨어져 있고 태양계와 마찬가지로 8개의 행성으로 구성돼 있고 14.4일 주기로 공전하는 것으로 알려졌다. 8개의 행성들은 지구처럼 암석으로 이뤄진 암석형 행성이기는 하지만 표면 온도가 426도에 달해 생명체가 존재할 수는 없는 환경으로 분석됐다. 태양계로 따지면 태양과 가장 가까운 수성과 비슷한 수준으로 보인다. 나사가 ‘케플러-90i’라고 명명한 이번 미니 태양계의 발견이 주목할 것은 머신러닝을 활용해 케플러 우주망원경이 수집한 행성신호 3만 5000여건을 기반으로 스스로 학습해 얻어낸 것이라는 점이다. 구글 인공지능은 연구팀과 함께 케플러 우주망원경의 기존 관찰 정보에 순식간에 지나가는 미약한 빛까지 분석해 이번 성과를 낼 수 있었다. 구글의 선임 소프트웨어 엔지니어 크리스토퍼 샬루는 “이번 연구는 말그대로 건초더미에서 바늘 찾기와 같았다”며 “사람이 스스로 검색할 수 없을 정도로 너무 많은 양의 정보가 있을 때 머신러닝 기술이 빛을 발했다”고 설명했다. 실제로 구글은 이번에 활용된 AI 프로그램이 천문학자들의 연구생산성을 높이는데 도움을 줄 것으로 기대하는 한편 일반인들도 외계행성 탐색을 할 수 있도록 프로그램 코드를 공개할 계획이다. 구글에 따르면 이번에 쓰인 머신러닝 기술은 특별한 하드웨어 없이 일반 가정용 컴퓨터로도 활용이 가능하다. 나사는 앞으로도 이 프로그램을 활용해 기존 케플러 우주망원경이 관측한 15만 건 이상의 별을 분석하는 작업을 진행할 계획이다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr