태양계 바깥 6개 백색왜성 대기 분석 美연구팀 “지구 암석분포와 구성 비슷”올해 노벨물리학상 수상자 중 미셸 마요르 스위스 제네바대 교수는 제자인 디디에 쿠엘로 제네바대 교수와 함께 태양계 바깥 외계행성을 처음으로 발견한 공로를 인정받아 공동 수상자로 이름을 올렸다. 이들의 발견 이후 많은 과학자들이 외계행성 관측에 뛰어들어 지금까지 4000개에 이르는 외계행성이 발견됐다. 과학자들이 외계행성 발견에 열심인 이유는 태양계 바깥에 우리 지구와 비슷한 행성이 있을 것이며 거기에 또 다른 생명체가 살고 있을지 모른다는 기대와 호기심 때문이다. 이런 가운데 미국 캘리포니아 로스앤젤레스대(UCLA) 지구·행성·우주과학과, 물리·천문학과, 매사추세츠공과대(MIT) 지구·대기·행성과학과 공동연구팀은 현재까지 발견된 외계행성들 중 일부가 지구와 매우 유사한 지질화학적 구성을 갖추고 있다는 사실을 밝혀냈다. 이 같은 연구 결과는 세계적인 과학저널 ‘사이언스’ 18일자에 실렸다. 연구팀은 태양계 바깥 백색왜성 6개와 태양, 지구, 달, 금성, 화성, 태양계를 76년 주기로 돌고 있는 헬리혜성의 대기와 지표 구성성분을 비교했다. 특히 암석을 구성하는 주요 6개 원소인 알루미늄(Al), 칼슘(Ca), 규소(Si), 마그네슘(Mg), 철(Fe), 산소(O)에 연구팀은 주목했다. 분석 결과 6곳의 백색왜성의 대기는 지구에 있는 암석들과 비슷한 분포의 구성성분을 갖고 있으며 특히 산화철 성분이 풍부한 것으로 밝혀졌다. 이는 백색왜성 주변부에 있는 행성들 역시 지구와 유사한 지질학적 구조를 갖고 있다는 의미이다. 연구팀은 “지구와 멀리 떨어져 있는 별 주위를 도는 외계행성 중 일부가 지구와 매우 유사한 지질학적 구조를 갖고 있다는 것은 매우 의미심장하다”고 자평했다. edmondy@seoul.co.kr

올해의 노벨 물리학상은 우주의 구조와 역사를 밝히고, 우주 속 지구의 위치에 대한 우리의 관점을 변화시킨 세 명의 과학자들에게 돌아갔다. 공동 수상자는 미국 프린스턴대의 제임스 피블스(84) 교수와 스위스 제네바대의 미셸 마요르(77), 디디에 쿠엘로(53) 교수 등이다. 스웨덴 카롤린스카 연구소 노벨위원회는 8일(현지시간) 우주 진화의 비밀과 우주 속 지구의 위치에 대한 인류의 이해에 기여한 공로로 이들 3명을 올해 노벨 물리학상 공동 수상자로 선정됐다고 밝혔다. 노벨위원회는 “올해 노벨 물리학상의 절반은 물리우주론의 이론적 발견의 공적을 세운 피블스 교수에, 나머지 절반은 태양과 같은 항성을 공전하는 외계 행성을 최초로 발견한 마요르·쿠엘로 교수 두 명에게 돌아갔다”고 말했다. 피블스는 미국 프린스턴대 알버트 아인슈타인 과학명예교수, 마요르는 스위스 제네바대 명예교수, 쿠엘로는 영국 캠브리지대와 제네바대 교수이다. 이론 천체물리학자인 피블스는 우주 속 수많은 은하의 분포와 양상을 수학적으로 표현하는 방법으로 우주를 이해하는 이론적 도구를 만들어 빅뱅부터 현재까지 우주의 역사에 대한 이해의 기초가 된 이론을 정립한 공헌을 인정받았다. 노벨 위원회에 따르면, 피블스은 우주의 기원과 진화에 대한 연구인 우주론의 영역을 추측에서 실제 과학으로 바꾸는 데 핵심적인 역할을 했다. 그의 연구는 우주의 단지 5%만이 정상적인 물질과 에너지이며, 약 95%는 물리학자들이 암흑 물질과 암흑 에너지라고 부르는 보이지 않는 물질이라는 사실을 밝혀냈다. 마요르와 쿠엘로는 관측 천문학자로 1995년 실제 관측을 통해 태양과 비슷한 외항성과 그 주위 도는 외행성 ‘51 페가수스 b’를 발견한 공로다. 페가수스자리 51(공식명칭 헬베티우스)는 페가수스자리 방향으로 약 50.45광년 떨어져 있는 G형 주계열성 또는 G형 준거성으로, 외계 행성(페가수스자리 51-b)을 거느리고 있음이 최초로 확인된 천체이다. 이후 천문학자들이 수많은 외계행성을 발견하게 된 것은 이 발견이 도화선이 되었다. 노벨상은 스웨덴의 알프레드 노벨(1833~1896)의 유언에 따라 인류의 복지에 공헌한 사람이나 단체를 매년 선정하여 수여되는 상으로, 1901년 제정됐다. 6개 부문 중 노벨 물리학상은 물리학을 통해 인류에 기여한 사람에게 주어지며, 시상식은 보통 노벨의 기일인 12월 10일 열린다. 이광식 칼럼니스트 joand999@naver.com　

2019년 노벨 물리학상은 우주 구조의 이론물리학적 토대를 구축하고 외계행성을 발견한 캐나다와 스위스 출신 과학자들에게 돌아갔다. 스웨덴 왕립과학아카데미 노벨위원회는 8일(현지시간) 올해 노벨 물리학상 수상자로 캐나다 출신의 제임스 피블스(84) 미국 프린스턴대 교수와 미셸 마요르(77) 스위스 제네바대 교수, 디디에 쿠엘로(53) 제네바대 교수가 선정됐다고 밝혔다. 노벨위원회는 “피블스 교수는 우주의 구조와 역사에 대한 새로운 물리학적 이해를 높였고 마요르 교수와 쿠엘로 교수는 태양과 비슷한 형태의 항성을 도는 외계행성을 처음 발견해 우주에 대한 시각을 확장시켰다”고 평가했다. 피블스 교수는 빅뱅 우주론이 정설로 자리잡도록 한 우주배경복사에서 나오는 여러 데이터를 가지고 우주가 어떻게 형성됐고 구성요소들은 무엇인지를 파악할 수 있는 이론적 근거를 구축한 ‘현대 우주론의 건축가’로 평가받고 있다. 1964년 미국 벨연구소의 펜지어스와 윌슨은 우주배경복사를 처음 발견했는데 이들의 발견 이후에도 우주배경복사는 제대로 해석되지 못했다. 피블스 교수는 우주배경복사 관측을 통해 얻은 여러 데이터를 이용해 현재 우주가 빅뱅으로 형성됐다는 사실을 이론적으로 증명하고 우주 대부분을 채우고 있는 것으로 알려진 암흑물질을 계산할 수 있는 이론물리학적 근거를 만들어 냈다. 남순건 경희대 물리학과 교수는 “피블스 교수는 우주배경복사의 이론적 해석 근거를 만들어 냈으며 은하계가 분포돼 있는 거대 구조가 어떻게 형성됐는지까지도 설명하는 이론을 만들어 냈다”며 “피블스 교수는 현대 우주론의 교과서를 쓴 사람이라고 보면 될 것”이라고 설명했다. 1995년 마요르 교수와 당시 대학원생이었던 쿠엘로 교수는 별의 밝기 변화를 정밀 분석하는 방식으로 태양계 바깥에서 태양과 비슷한 형태의 항성(별) 주위를 도는 외계행성을 처음으로 발견하고 학회에서 발표했다. 두 사람은 페가수스자리 51번 별 주위를 도는 행성을 발견했는데 이는 목성질량의 0.47배로 토성보다 약간 크고 궤도 반지름은 약 1억 5000만㎞로 태양~수성 간 거리보다 더 가까웠다. 이들 발견 이후 미국 항공우주국(NASA)을 비롯해 전 세계 연구자들이 대형 망원경으로 관측에 참여해 현재 수천 개의 외계행성과 항성이 지속적으로 발견되고 있다. 이번 물리학상 수상자들에게는 상금 900만 스웨덴크로나(약 10억 9791만원)가 주어지는데 피블스 교수가 450만 스웨덴크로나를 받고 마요르 교수와 쿠엘로 교수가 각각 225만 스웨덴크로나를 받는다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

미셸 마이요-디디에르 퀼로 교수는 사제지간, 1995년 최초 외계행성 발견 　2019년 노벨 물리학상은 우주 구조의 이론물리학적 토대를 구축하고 외계행성을 처음 관측하는데 성공한 캐나다와 스위스 출신 과학자들에게 돌아갔다. 　스웨덴 왕립과학아카데미 노벨위원회는 8일(현지시간) 올해 노벨 물리학상 수상자로 캐나다 출신 제임스 피블즈(84) 미국 프린스턴대 교수와 미셸 마이요(77) 스위스 제네바대 교수, 디디에르 퀼로(53) 제네바대 교수가 선정됐다고 밝혔다. 노벨위원회는 “피블즈 교수는 우주의 구조와 역사에 대한 새로운 물리학적 이해를 높였고 마이요 교수와 퀼로 교수는 태양과 비슷한 형태의 항성(별)을 도는 외계행성을 처음 발견함으로써 외계 우주에 대한 시각을 확장시켰다”고 평가했다. 　피블스 교수는 빅뱅 우주론이 정설로 자리잡도록 한 우주배경복사에서 나오는 여러 데이터를 가지고 우주의 모습이 어떻게 형성됐고 구성요소들은 무엇인지 파악할 수 있는 이론적 근거를 구축한 ‘현대 우주론의 건축가’이다. 우주배경복사는 1948년 조지 가모브에 의해 처음 예견됐고 1964년 미국 벨 연구소의 펜지아스와 윌슨이 전파망원경을 이용해 발견했다. 펜지아스와 윌슨은 우주배경복사 발견 공로로 1978년에 노벨물리학상을 수상한 바 있다. 　이들의 발견 이후에도 우주배경복사는 제대로 해석되지 못했는데 피블스 교수가 우주배경복사 관측을 통해 얻은 데이터를 이용해 현재 우주가 빅뱅으로 형성됐다는 사실을 이론적으로 증명하고 우주 대부분을 채우고 있는 것으로 알려진 암흑물질을 계산할 수 있는 이론물리학적 근거를 만들어냈다. 　남순건 경희대 물리학과 교수는 “피블스 교수는 우주배경복사의 이론적 해석 근거를 만들어 냈으며 은하계가 분포돼 있는 거대 구조가 어떻게 형성됐는지까지도 설명하는 이론을 만들어냈다”라며 “우주론을 공부하려는 대학원생이라면 피블스 교수의 이론은 당연히 거쳐가야 하는 관문으로 우주론의 교과서를 쓴 사람으로 보면 될 것”이라고 설명했다.　1995년 미셸 마이요 교수와 당시 대학원생이었던 퀼로 교수는 별의 밝기 변화를 정밀 분석하는 방식으로 태양계 바깥에서 태양과 비슷한 형태의 항성(별) 주위를 도는 외계행성을 최초로 발견하고 이를 발표했다. 두 사람은 페가수스자리 51번 별 주위를 도는 행성을 발견했는데 이는 목성질량의 0.47배로 토성보다 약간 크고 궤도 반지름은 약 1억 5000만㎞로 태양-수성간 거리보다 더 가까웠다. 이들의 발견 이후 미국 항공우주국(NASA)을 비롯해 전 세계 연구자들이 대형 망원경으로 관측에 참여해 현재 수 천개의 외계행성과 항성이 지속적으로 발견되고 있다. 　이번 물리학상 수상자들에게는 상금 900만 스웨덴크로나(10억 9791만원)가 주어지는데 피블즈 교수가 450만 스웨덴크로나를 받고 마이요 교수와 퀼로 교수가 각각 225만 스웨덴크로나를 받게 된다. 노벨위원회는 9일 화학상, 10일 문학상, 11일 평화상, 14일 경제학상 수상자를 차례로 발표한다. 시상식은 노벨상을 만든 알프레드 노벨 기일인 12월 10일 스웨덴 스톡홀름에서 개최되며 평화상 시상식만 노르웨이 오슬로에서 열린다. 　유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

지구에서 가장 가까운 별은 망원경의 도움 없이는 볼 수 없는 프록시마 켄타우리(Proxima Centauri)다. 이 작은 별 주위에는 과학자들의 이목이 쏠려 있는 외계 행성 프록시마 b (Proxima b)가 존재한다. 프록시마 b는 지구형 행성인 데다 액체 상태의 물이 존재할 수 있는 공전궤도를 지니고 있어 발견 직후부터 생명체 존재 가능성을 두고 과학자들 사이에서 갑론을박이 이어졌다. 가장 큰 논쟁은 적색왜성과 가까운 위치에서 대기와 물이 안정적으로 존재할 수 있느냐는 것이다. 적색왜성은 매우 어둡다. 따라서 액체 상태의 물이 존재할 수 있을 정도로 에너지를 받기 위해서는 매우 가까운 거리에 행성이 있어야 한다. 하지만 어두운 밝기에도 불구하고 적색왜성에서는 표면 폭발 현상인 플레어(flare)가 매우 활발하다. 별 표면에서 강력한 고에너지 입자와 방사선이 분출하면 가까운 행성에는 치명적인 결과가 초래된다. 생명체가 존재한다면 치사량의 방사선에 피폭될 것이고 대기를 지닌 행성이라면 상당량의 대기 입자가 우주 공간으로 날아가게 된다. 헝가리 콘콜리 관측소(Konkoly Observatory)의 크리스티안 비다가 이끄는 연구팀은 미 항공우주국(NASA)의 '행성 사냥꾼'인 TESS(Transiting Exoplanet Survey Satellite) 데이터를 분석해 프록시마 b에 지구와 같은 대기가 살아남기 어렵다는 연구 결과를 발표했다. TESS는 새로운 외계 행성을 찾는 것이 목표지만, 선배인 케플러 우주 망원경과 마찬가지로 여러 가지 다른 연구도 수행할 수 있다. 기본적으로 별의 밝기 변화를 측정해서 그 앞을 지나가는 행성을 확인하는 장치지만, 별의 밝기 변화는 플레어처럼 다른 이유로도 변할 수 있다. 연구팀은 지난 4월과 6월 TESS가 측정한 프록시마 켄타우리의 밝기 변화를 조사해 얼마나 자주 강력한 플레어가 생기는지 확인했다. 그 결과 50일 정도 관측 기간 중 7%에 해당하는 시간 동안 별의 밝기 변화를 일으킬 수 있는 플레어가 생겼으며 횟수로는 72회에 달했다. 연구팀은 관측 데이터를 바탕으로 인류 역사상 가장 강력한 태양 폭풍으로 기록된 캐링턴 이벤트(Carrington event, 1859년 발생)의 10배 수준의 플레어가 연간 3회 정도 발생할 것으로 예측했다. 프록시마 b는 지구보다 20배 가까운 거리에서 별을 공전하기 때문에 이 경우 프록시마 b가 받는 방사선의 양은 지구의 4000배에 달한다. 이 결과를 종합하면 프록시마 b는 생명체는 물론 대기조차 존재하지 않는 행성일 가능성이 크다. 하지만 확실한 결론을 내리기 위해서는 행성을 직접 관측해 대기의 존재 여부를 확인할 필요가 있다. 현재 망원경의 성능으로는 어려운 일이지만, 2020년대에 발사될 차세대 우주 망원경의 성능이라면 기대를 걸어볼 만하다. 실제로 생명체가 살기 힘든 환경인지, 아니면 예상 못 한 반전이 기다리고 있을지 후속 연구 결과가 주목된다. 고든 정 칼럼니스트 jjy0501@naver.com

생명체가 존재할 수 있는 영역에 속하는 외계행성의 대기에서 처음으로 수증기가 포착됐다. 약 4000개의 외계행성이 확인된 가운데 생명체가 살 수 있는 온도와 물을 가진 외계행성을 마침내 찾아낸 것이다. 그렇다고 전혀 흥분한 일이 아니다. 이 외계행성이 정말로 사람이 살 수 있다는 확실한 증거를 확인하려면 10년 이상, 어쩌면 훨씬 더 오랜 기간이 걸릴 것이기 때문이라고 영국 BBC는 지적했다. 그보다 더한 문제는 너무 멀다는 점이다. 영국 유니버시티 칼리지 런던(UCL)에 따르면 이 대학 ‘우주 외계화학 자료센터(CSED)’의 안젤로스 치아라스 박사가 이끄는 연구팀은 ‘K2-18b’ 행성의 대기에서 수증기를 찾아냈다고 과학저널 네이처 천문학(Nature Astronomy) 최신호에 보고했다. 이 행성은 지구에서 약 111광년 떨어진 사자자리의 적색왜성 ‘K2-18’을 돌고 있으며, 별과 적당한 거리를 두고 있어 표면의 물이 액체 상태로 존재할 수 있는 생명체 ‘서식가능 지역(habitable zone)’에 있다. K2-18b의 표면 온도는 섭씨 0~40도인 것으로 추정된다. 111광년이라면 도대체 어느 정도 떨어진 거리일까? ‘650 million million 마일’이라고 방송은 전했다. 수학을 못하는 기자는 계산 자체를 포기했다. 지구에서 명왕성까지 82억㎞ 떨어져 있는데 가는 데만 10년이 걸렸다. 크기는 지구의 두 배지만 질량은 8배에 달한다. 목성과 해왕성 만하다. 지구보다는 크고 해왕성보다는 작은 질량을 가진 행성을 지칭하는 이른바 ‘슈퍼지구’에 속한다. 지난 2015년 미국 항공우주국(NASA)의 케플러 우주망원경을 통해 처음 확인됐다. 연구팀은 2016~17년에 허블 우주망원경으로 관측한 자료를 토대로 K2-18b 대기를 통과한 별빛을 분석할 수 있는 알고리즘을 개발해 활용했다. 이를 통해 행성의 대기에서 수증기 분자를 찾았을 뿐만 아니라 수소와 헬륨의 존재도 확인했다. 연구팀은 질소와 메탄 등 다른 분자들도 대기 중에 있을 것으로 추정하지만 현재 관측기술의 한계로 이를 직접 확인하지는 못했다고 밝혔다. 적색왜성은 태양보다는 작지만 폭발 활동이 잦은 점을 고려할 때 이를 돌고있는 K2-18b는 지구보다 더 적대적 환경에 놓여있을 수 있으며 더 많은 방사선에 노출됐을 가능성도 있는 것으로 지적됐다. 치아라스 박사는 “K2-18b는 지구보다 훨씬 무겁고 대기 구성성분도 달라 ‘지구 2.0’은 아니다”면서도 “‘지구가 (우주에서) 유일한 존재인가?’라는 근본적인 물음에 대한 답에 더 가까이 다가가게 해주는 것”이라고 의미를 부여했다. 논문 공동저자인 잉고 월드먼 박사는 “앞으로 수십년간 새로운 슈퍼지구가 많이 발견될텐데 K2-18b는 잠재적으로 서식 가능한 많은 행성 중 처음으로 발견된 행성일 가능성이 높다”고 했다. K2-18b와 같은 슈퍼지구는 우리 은하에 가장 일반적인 행성이고, 적색왜성 역시 우리 은하에서 가장 흔한 형태의 별이라는 것이 이런 예측의 근거로 제시됐다.연구팀은 NASA의 차세대 ‘제임스 웹 우주망원경(JWST)’과 유럽우주국(ESA)의 우주탐사선 ‘아리엘(ARIEL)’이 배치되면 첨단 장비로 외계행성의 대기 상황에 관해 더 자세한 내용을 파악할 수 있을 것이라면서, K2-18b는 앞으로 연구에서 가장 흥미로운 관측 목표 중 하나가 될 것이라고 했다. 그런데 말이다. JWST가 배치되는 것은 2021년이고, 아리엘은 그 7년 뒤에야 작동하기 시작한다. 둘의 연구 결과가 축적되려면 10년 이상 걸린다고 보는 이유다. 더욱이 너무 멀어 현재의 과학기술로는 도저히 닿을 수 없는 곳이다. 임병선 기자 bsnim@seoul.co.kr

해마다 방학이면 천문대를 찾아오는 고등학생들이 있다. 학교 천문 동아리 학생 20여명이다. 그들은 천문대에 한번 올라오는 것만으로도 한없이 즐거워한다. 천문대에서 그들을 맞이하는 것을 몇 년째 하다 보니 이제는 새로운 학생들과의 만남이 하나의 즐거움이 됐다. 학생들은 때로는 산 아래로 낮게 흘러가는 구름에 감탄하고 작은 망원경으로 직접 천체를 관측하기도 하며 관측이 전혀 안 되면 이전에 찍어 둔 천체 관측 자료를 이용해 자료를 처리하거나 멋진 천체 사진을 만들어 보기도 한다. 하지만 무엇보다 그냥 땅바닥에 누워 밤하늘 은하수를 보며 이런저런 이야기를 주고받을 때 가장 즐거워한다. 이럴 때 유성이라도 하나 떨어지면 세상이 떠나갈 듯 요란해진다. 학창 시절의 좋은 추억이며 몇몇 학생에겐 꿈을 가지는 기회가 되는 것이다. 해마다 그중 몇 명은 천문학과나 지구과학 분야에 도전한다. 막연한 생각만 가지고 있던 학생들이 좋은 기억으로 자신의 미래를 정한다면 그게 바로 도전이 아닐까 싶다. 10여년 전 천문학과로 진학하진 못하지만 천문학자의 꿈을 한번 경험해 보고 싶어 학교 연구과제로 천문학을 신청했다는 학생과 함께 비스듬하게 기운 보현산천문대 연구동 지붕에 누워 밤새 별을 본 적이 있다. 멋진 은하수를 배경으로 수시로 떨어지는 유성을 보고 별자리를 찾아 같이 맞춰 보기도 했는데 돌고래자리같이 작은 별자리는 오히려 그 학생한테 내가 배웠다. 오래전 고교 시절 나는 친구들과 미래를 상상하며 20년 후 다가올 21세기에 우주선을 만들어 먼 우주여행을 하고 싶다는 얘기를 했었다. 21세기가 시작된 지도 벌써 20년 가까이 됐지만 아직 우주선을 만들지도, 우주여행을 하지도 못하고 있다. 그래도 과학과 기술의 발전은 이미 그쪽으로 흘러가고 있다. 머지않아 달은 비교적 쉽게 가고 화성도 좀더 노력하면 갈 수 있는 시대가 올 것임을 의심하지 않는다. 더 나아가 태양계 밖 가까운 외계행성으로 여행을 떠나는 것도 기대해 본다. 최근 보현산천문대 1.8m 망원경으로 발견한 북극성 근처의 ‘8 UMi b’ 행성에 우리 이름을 달아 주는 공모를 진행 중이다. 이 외계행성은 빛의 속도로 가도 520년이 걸리니 여행이 거의 불가능하겠지만 가장 가깝다는 4.3광년 떨어진 ‘프록시마 b’ 행성은 한번 꿈꿔 볼 수 있지 않을까.

지금까지 과학자들은 수성 궤도보다 훨씬 안쪽 궤도를 도는 거대 가스행성인 ‘뜨거운 목성’형 외계행성을 여럿 발견했다. 사실 초기에 발견된 외계행성은 대부분 뜨거운 목성형 행성이었다. 현재 관측 기술로 가장 찾기 쉬운 형태의 행성인 탓도 있지만, 목성보다 크면서 별에 바짝 붙어 공전하는 행성이 드물지 않은 것도 중요한 이유다. 아무튼 뜨거운 목성은 태양계에서 볼 수 없는 독특한 형태의 행성이고 상대적으로 관측이 쉬워 많은 연구가 이뤄지고 있다. 캐나다 맥길대 연구팀은 허블 우주망원경과 스피처 우주망원경의 데이터를 이용해 뜨거운 목성형 외계행성 12개의 표면 온도를 조사했다. 뜨거운 목성은 별에서 매우 가까워 공전 주기와 자전 주기가 같아지는 동주기 자전(Tidal locking) 현상이 일어난다. 지구와 달처럼 서로가 한쪽 면만 바라보면서 공전하는 것이다. 따라서 뜨거운 목성은 한쪽은 영원한 낮이고 반대쪽은 영원한 밤이다.연구팀은 우주망원경으로 뜨거운 목성의 스펙트럼을 분석해 낮과 밤인 지역의 온도 변화를 측정했다. 그 결과 낮인 지역은 온도가 섭씨 1700도까지 올라가지만, 영원한 밤이 계속되는 반대쪽 온도는 섭씨 800도 정도로 낮은 것으로 나타났다. 이 정도 차이는 당연할 것 같지만, 이론적인 예측보다 큰 차이다. 가스 행성이라는 점을 생각하면 낮인 지역에서 밤인 지역으로 열에너지 전달은 쉬운 편이다. 연구팀은 이 현상을 설명할 수 있는 가설로 암석 미네랄 성분의 구름과 비를 제시했다. 연구팀에 따르면 지구형 행성에서 흔한 암석 성분인 규산염(silicates)이나 황화망간(manganese sulfide)이 낮인 지역에서 기체 상태로 존재할 수 있다. 지구로 치면 증발한 암석이 대기 중에 존재하는 것이다. 이 기체가 밤인 지역에 도달하면 온도가 내려가면서 응결해 암석의 구름이 생성되고 일부는 아예 액체 상태가 돼 비처럼 쏟아진다. 이로 인해 밤인 지역은 생각보다 온도가 낮을 뿐 아니라 온도 역시 균일하다. 다만 이 가설을 검증하기 위해서는 이번 연구에 사용된 허블 우주망원경보다 더 강력한 망원경이 필요하다. 2020년대 초 발사 예정인 제임스웹 우주망원경이나 2020년대 중반 발사 예정인 WFIRST(Wide Field Infrared Survey Telescope) 망원경의 강력한 성능이라면 이 가설을 검증할 수 있을 것이다. 과학자들은 수천 개의 외계행성을 발견하는 데 성공했지만, 각각의 외계행성을 자세히 들여볼 수 있는 성능의 망원경이 없기 때문에 연구에 어려움을 겪고 있다. 차세대 우주망원경이 본격 가동에 들어가면 이 문제를 포함해 우주의 많은 비밀이 풀릴 것으로 기대된다. 고든 정 칼럼니스트 jjy0501@naver.com

만약 이 행성에서 하늘을 쳐다본다면 3개의 태양이 떠있는 것을 목격할 수 있다. 지난 20일(현지시간) 미 항공우주국(NASA)은 지구에서 약 22광년 떨어진 곳에 위치한 외계행성 'LTT 1445Ab'를 발견했다는 연구결과를 발표했다. 암석형 행성인 LTT 1445Ab는 지구와 비교하면 덩치는 1.35배 크며, 질량은 8.4배 정도다. 흥미로운 점은 LTT 1445Ab가 모두 적색왜성(red dwarf)으로 이루어진 삼성계에 속해있다는 사실. 적색왜성은 태양보다 작고 희미한 별로 온도도 낮다. LTT 1445Ab는 모항성인 3개의 별 중 가장 밝게 빛나는 LTT 1445A를 불과 5.36일 만에 공전한다. 지구의 1년이 이곳에서는 단 5일인 셈이다. 이처럼 항성과 바짝 붙어있는 특성 때문에 행성의 표면온도는 155℃에 이를만큼 이글이글 타오른다.NASA 측은 "차세대 행성 사냥꾼이라 불리는 우주망원경 ‘테스’(TESS·Transiting Exoplanet Survey Satellite)로 이 행성을 발견했다"면서 "LTT 1445Ab가 안정적으로 LTT 1445A의 궤도를 돌고있으며 그 너머의 먼거리에서 두개의 별이 공전한다"고 설명했다. 이어 "LTT 1445Ab의 표면온도는 예열된 오븐에 비교할 만 하다"면서 "삼성계의 행성이 발견된 것은 이번이 처음은 아니다"라고 덧붙였다. 실제 학계에서는 영화 ‘스타워즈’ 속 주인공 루크 스카이워커가 살던 외계행성 ‘타투인’ 같이 태양이 2개, 혹은 3개 이상 뜨는 행성도 많다고 보고있다. 이중 '제2의 지구'라는 별칭이 붙은 행성 '프록시마 b'가 대표적으로 지구와 가장 가까운 항성계인 알파 센타우리(α Centauri)라는 삼성계에 속해있다. 지구에서 약 4.3광년 떨어진 곳에 알파 센타우리는 우리의 태양보다 조금 큰 ‘알파 센타우리 A‘, 조금 작은 ‘알파 센타우리 B’ 그리고 가장 희미한 ‘알파 센타우리 C’(프록시마)로 이루어져 있다. 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

국내 연구진이 우리은하 끝자락 어두운 곳에서 처음으로 왜소신성을 발견했다. 한국천문연구원 은하진화그룹, 캐나다 토론토대 공동연구팀은 외계행성탐색시스템(KMTNet)을 이용해 지금까지 발견된 것들보다 훨씬 멀리 떨어져 있는 우리은하 헤일로에 존재하는 왜소신성을 발견했다고 20일 밝혔다. 이번 연구결과는 천문학 분야 국제학술지 ‘천체물리학 저널’에 실렸다. 헤일로는 은하의 원반 주위를 감싸듯 둘러싼 구름 형태 부분으로 천체가 많지 않고 대부분 어둡고 멀리 떨어져 있다. 특히 우주 대부분을 차지하고 있는 암흑물질을 포함하고 있을 것으로 여겨져 천문학자들의 주요 연구대상이다. 주로 구상성단, 행성상 성운 등으로 연구했지만 이번처럼 헤일로에서 발견되는 왜소신성의 수가 늘어나면 헤일로를 연구할 수 있는 새로운 도구가 될 수 있을 것으로 기대되고 있다. 왜소신성은 신성이나 초신성에 비해 덜 밝아 가까운 거리에 있어야 발견되기 쉽다. 이 때문에 지금까지 발견된 왜소신성들은 대부분 지구로부터 3000 광년 이내의 거리에서 발견됐다.연구팀이 이번에 발견한 왜소신성 ‘KSP-OT-201611a’는 지구로부터는 2만 4000광년, 우리은하 중심에서는 4만 5000광년, 우리은하 평년에서는 5500광년 떨어져 있는 우리은하 외곽 헤일로에 있는 것으로 확인됐다. 연구팀은 헤일로 근처에 있는 왜소신성은 별 내부의 금속 함량이 적고 만들어진 나이도 많을 것으로 보고 있다. 김상철 천문연구원 박사는 “우리은하 헤일로 천체의 관측은 쉽지 않은데 이번 연구는 24시간 연속관측이 가능한 KMTNet 덕분”이라며 “이번 연구로 금속 함량이 적은 왜소신성을 설명하는데 필요한 이론과 모형을 개선하는데 도움이 될 것”이라고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

죽은 별을 공전하는 행성의 핵은 전파를 방출하며, 지구에서 10억 광년 거리에서 오는 그 전파까지 탐지할 수 있다는 새 연구논문이 발표되었다. 별이 연료를 모두 소진하면 바깥층을 우주공간으로 방출하는데, 이것이 바로 별의 임종이라고 할 수 있다. 방출된 별먼지는 거대한 고리를 만들고, 그 중심에는 별의 속고갱이라 할 수 있는 백색왜성이 남는다. 별들이 죽을 때면 보통 근처의 천체를 파괴하는데, 궤도를 도는 행성의 경우에는 바깥층이 벗겨져나간다.　​ 영국 워릭대학의 천체 물리학자 디미트리 베라스가 이끄는 연구에 따르면, 백색왜성 주위를 공전하는 행성의 핵은 여전히 전파를 방출하며, 과학자들이 지구에서 그들을 탐지할 수 있다. 이 같은 사실은 외계행성을 탐색하는 데 활용될 수 있다는 의미라고 연구자들은 말한다. 베라스 박사는 “이전에는 자기장 신호를 탐색하는 방법으로 주요 행성을 발견한 적이 없었다”면서 “백색왜성 주위를 도는 주요 행성이나 그 핵을 발견한 적도 없는 만큼 이번에 발견된 행성 핵의 전파는 세 가지 의미에서 ‘처음’을 나타내는 것”이라고 설명했다. 새 연구에 따르면, 백색왜성과 그 궤도를 도는 살아남은 행성 핵 사이의 자기장은 단극 유도 회로를 형성할 수 있다. 이 회로는 금속 물체가 자기장에서 회전하여 전류를 생성할 때 형성된다. 이 회로의 방사선은 전파로 방출되며, 이는 연구원들이 전파 망원경으로 관측할 수 있다. 연구원들은 이 현상을 통해 ‘죽은’ 행성계를 탐지하는 것 외에도 단극 유도 회로를 형성하는 목성과 그 위성 이오를 연구할 수 있을 것으로 생각하고 있다. 그러나 백색왜성 주변의 모든 행성이 핵을 남기는 것은 아니다. 행성의 핵이 백색왜성에 너무 가까이 위치하면 모성의 조석력으로 핵이 파괴되기 때문이다. 그리고 핵이 살아남더라도 모성에서 너무 멀리 떨어진 궤도에 있으면 그 전파를 탐지해낼 수가 없다. 또한 자기장이 너무 강하면 핵이 백색왜성으로 끌려들어가 파괴되고 만다. “따라서 우리는 약 태양 반지름 3배에서 수성-태양 간 거리 사이에서 백색왜성 주위의 행성만을 찾아야 한다”고 베라스 박사는 밝혔다. 연구자들은 백색왜성 궤도를 도는 행성 핵 시스템을 모델링한 결과, 별이 죽을 때 외층이 벗겨져나가도 행성 핵은 1억 년 이상 생존할 수 있으며, 때로는 10억 년 생존할 수 있다는 사실을 발견했다. 1990년 대 초, 과학자들은 궤도를 도는 별들로부터 전파를 감지함으로써 최초의 외계행성을 발견했다. 이 연구팀은 전파를 탐지하여 행성의 핵을 발견함으로써 외계행성 발견과 탐사를 위한 강력한 도구를 발견한 셈이다. 이 연구에 이어 연구팀은 아레시보 전파망원경 등을 사용하여 백색왜성 주위를 도는 행성 핵를 탐지하고 연구할 계획을 세우고 있다. 베라스 박사는 "그러한 연구는 항성계의 역사를 밝히는 데 도움이 될 것“이라면서 “우리 인류의 먼 미래와 태양계가 어떻게 진화할 것인지에 대한 통찰을 얻을 수 있을 것”이라는 기대를 밝혔다. 이 연구는 지난 6월 21일 왕립천문학회 월보에 발표되었다. 이광식 칼럼니스트 joand999@naver.com　

지구에서 약 73광년 떨어진 항성 주위에서 외계행성 세 개가 발견됐다. 이들 행성은 먼지와 가스가 뭉쳐 행성을 형성하는 모형에서 ‘잃어버린 고리’일 수 있어 학계의 관심이 집중되고 있다. 미국 매사추세츠공대(MIT) 등 국제 연구진이 미 항공우주국(NASA) 우주망원경 ‘테스’(TESS)를 사용해 적색왜성(M형 주계열성) ‘TOI-270’ 주위에서 슈퍼지구 1개와 미니 해왕성 2개를 발견했다고 세계적 학술지 네이처 자매지 ‘네이처 아스트로노미’(Nature Astronomy) 최신호(29일자)에 발표했다.지난 3월 화가자리에 있는 이 항성에서 가장 가까운 약 450만㎞(약 0.03AU) 떨어진 곳에서 발견된 슈퍼지구 ‘b 행성’(TOI-270 b)은 지름이 지구보다 약 1.2배 더 크다. 슈퍼지구는 지구보다 크지만 그 지름이 지구의 1.75배 이하이고 질량은 2~10배 정도인 암석형 행성을 말한다. 이 행성의 공전 주기는 3.4일로 항성과 바짝 붙어있어, 지구형 행성이지만 평균 온도가 약 254°C에 달해 생명체가 도저히 살 수 없는 곳으로 추정된다. 또 이 항성에서 750만㎞(약 0.05AU) 떨어진 첫 번째 미니 해왕성 ‘c 행성’(TOI-270 c)의 지름은 지구의 약 2.4배로 세 행성 중 가장 크다. 미니 해왕성은 지구 지름의 2~3.5배 사이의 행성으로 표면에 수소와 헬륨으로 된 기체를 지닌 가스형 행성이다. 이들은 해왕성이나 천왕성 같은 행성이지만, 기체가 적은 형태의 행성으로 추정된다. 공전 주기는 약 5.7일, 평균 온도는 약 150°C에 달한다. 두 번째 미니 해왕성 ‘d 행성’(TOI-270 d)은 모성에서 약 1100만㎞(약 0.07AU) 거리에 있으며 그 지름은 지구의 약 2.1배다. 공전 주기는 약 11.4일이며 평균 온도는 약 66°C다. 이에 대해 연구를 이끈 MIT 천체물리학자 막시밀리안 귄터 박사는 “항성 TOI-270은 곧 지구형 행성과 가스가 좀더 우세한 미니 해왕성 사이의 잃어버린 고리를 연구할 수 있게 해줄 것”이라면서 “왜냐하면 이 항성계에서는 이 모든 형태의 행성들이 같은 시스템(항성계)에서 형성됐기 때문”이라고 설명했다. 이는 태양계에 이들 행성처럼 지구와 해왕성 크기 사이에 속하는 행성이 없어 행성 행성의 비밀을 밝히는 데 도움이 된다는 얘기다. 따라서 연구진은 슈퍼지구와 두 미니 해왕성의 형성 경로가 같은지 아니면 다른지를 확인할 수 있기를 기대한다.이런 세 행성이 발견된 항성 TOI-270의 이름은 지난해 4월 발사된 뒤 관측 임무를 수행하고 있는 TESS가 발견한 천체들 가운데 행성을 거느릴 가능성이 높은 관심 천체(OI·Object of Interest) 중 270번째(270)라는 뜻에서 이런 약칭이 붙었다. 또한 연구진은 이 항성계 안에 더 많은 행성들이 숨겨져 있을 가능성이 높다고 추정한다. 그중 일부 행성은 생명체 거주 가능 공간에 있을지도 모른다. 귄터 박사는 “TOI-270은 외계행성 과학을 위한 진정한 디즈니랜드이자 TESS가 발견한 가장 중요한 항성계 중 하나”라면서 “이는 하나가 아닌 여러 이유로 뛰어난 실험실로 정말 사람들이 좋아할 요소를 다 갖췄다”고 말했다. 연구진은 앞으로 TESS보다 적외선 분해능이 뛰어난 차세대 제임스 웹 우주망원경(JWST)이 배치되면 TOI-270에 관한 더 자세한 관측 연구에 집중할 계획이다.한편 TESS는 ‘천체면통과 외계행성 탐색 위성’(Transiting Exoplanet Survey Satellite)의 약자로 지난해 11월 퇴역한 케플러 우주망원경의 후임으로 그해 4월 발사됐다. TESS는 2년 동안 슈퍼지구를 포함해 1500개의 외계행성 후보 물질을 분류하는 임무를 수행한다. 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

하늘에 세 개의 태양이 빛나는 외계행성이 발견되었다고 우주 전문 사이트 스페이스닷컴이 26일(현지시간) 보도했다. 과학자들은 미 항공우주국(NASA)의 외계행성 탐색용 우주망원경 TESS에 의해 수집된 데이터에서 'LTT 1445Ab'라고 불리는 외계행성을 발견했다. LTT 1445Ab는 3개의 별을 가진 항성계의 행성으로, 그 중 하나만 궤도를 돌고 있다. 지구에서 약 22.5 광년 떨어진 거리에 있는 이 항성계의 별들은 모두 별의 생애 중 후반기에 있는 적색왜성으로 알려져 있다. 하버드-스미소니언 센터의 천문학자 제니퍼 윈터스 공동저자는 “그 행성의 표면에 서 있으면 하늘에는 3개의 태양이 빛나고 있지만 그 중 2개는 아주 멀리 떨어져 있어 작게 보인다”고 밝히면서 “그들은 하늘에 떠 있는 두 개 불길한 붉은 눈과 같이 보인다”고 덧붙였다. TESS 자료에 따르면, 과학자들은 이 외계행성이 지구에 비해 3배 정도의 크기로, 질량은 지구의 약 8배에 달하며, 표면 온도가 섭씨 160도에 이르는 것으로 추정하고 있다. 또한 이 행성은 모항성을 5일마다 한 바퀴 공전한다. 이 행성의 특이점에 대해서는 아직까지 제대로 파악하지 못하고 있으나, 머지않아 대기의 조성은 알 수 있을 것으로 기대되고 있다. 행성의 모항성인 문제의 별은 비교적 지구의 가까운 곳에 위치한 적색왜성으로, 지구의 시선방향으로 볼 때 행성이 모항성의 앞을 지나가는 위치에 있는 만큼 과학자들은 망원경을 통해 행성을 둘러싼 대기를 실제로 볼 수 있다. 천문학들은 곧 TESS 우주망원경을 통해 이 외계행성의 대기를 분석할 계획으로 있다.2년의 주요 미션 기간 중 중간 시점에 있는 TESS는 태양계 외부의 항성계 시스템을 탐색할 미션을 띠고 지난해 발사된 우주망원경으로, 항성면 통과(transit) 방법을 이용하여 밝은 항성을 공전하는 행성을 발견하는 게 목표이다. 이를 위해 TESS는 행성이 모항성 앞을 지나갈 때는 일정한 크기의 빛이 차단되어 모항성이 어두워 지는 정도를 측정하는 방법으로 행성의 크기와 정확한 공전주기를 파악한다. 이광식 칼럼니스트 joand999@naver.com　

차세대 ‘행성 사냥꾼'인 우주망원경 테스(TESS·Transiting Exoplanet Survey Satellite)가 역대 가장 작은 외계행성을 발견했다. 지난 17일(현지시간) 미 항공우주국(NASA)은 지구와 화성 중간 사이즈의 새 외계행성을 발견했다는 연구결과를 학술지 ‘천문학저널'(The Astronomical Journal)에 발표했다. L 98-59b로 명명된 이 외계행성은 지구의 약 80% 크기로 TESS가 지금까지 발견한 것 중 가장 작다. 함께 발견된 '형제'인 L 98-59c와 L 98-59d는 각각 지구의 1.4배, 1.6배 크며 모두 항성 L 98-59 주위를 돈다. 우리의 태양 기준으로 약 35광년 떨어진 곳에 위치한 L 98-59는 태양 질량의 3분의 1 정도인 적색왜성으로 밝게 빛나지만 차가운 별이다.다만 NASA 측은 세 행성의 사이즈만 알아냈을 뿐 대기의 존재유무 등 세부적인 특징에 대해서는 추가적인 연구가 필요하다고 밝혔다. 논문의 선임저자인 고나드 우주비행센터와 세티 연구소 베슬린 코스토프 박사는 "이번 외계행성 발견은 TESS의 위대한 공학적, 과학적 업적"이라면서 "지구보다 작은 행성은 탐지하기가 어려우며 대기 연구를 위해서는 궤도 연구가 더 필요하다"고 설명했다. 　한편 지난해 4월 발사된 TESS는 지구 고궤도에 올라 13.7일에 한 바퀴 씩 지구를 돌면서 300~500광년 떨어진 별들을 집중 조사하고 있다. 특히 TESS에 ‘차세대’라는 명칭이 붙은 이유는 지금까지 임무를 수행해 온 케플러 우주망원경의 후임이기 때문으로 케플러보다 관측범위가 400배는 더 넓다. 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. 이후 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

1998년 비슷한 내용의 재난영화 2편이 개봉됐다. ‘아마겟돈’과 ‘딥임팩트’이다. 결론은 서로 달랐지만 두 영화 모두 엄청나게 큰 소행성이 지구로 날아들면서 충돌을 막기 위해 동분서주하는 모습을 그렸다. 국내 연구진이 지구를 향해 날아드는 소행성을 처음으로 발견하고 이 소행성이 2063년이나 2069년에 충돌 가능성이 크다고 밝혔다. 한국천문연구원 우주과학본부 연구팀은 외계행성탐색시스템(KMTNet) 망원경 3기를 이용해 소행성 2개를 발견했고 이 중 하나는 지구와 충돌가능성이 높은 지구위협소행성(PHA)이며 다른 하나는 그 보다 작지만 역시 지구 공전궤도로 들어와 충돌가능성이 높은 천체라고 25일 밝혔다. 국제천문연맹 소행성센터는 이번에 발견한 소행성 중 큰 것에 대해 ‘2018 PP29’라는 임시번호를 붙였으며 보다 작은 것에는 근지구소행성(NEA)로 분류하고 ‘2018 PM28’이라는 임시번호를 부여했다. 지금까지 PHA는 대부분 미국 소행성탐사프로젝트에서 발견했지만 이번 소행성들은 국내 순수관측으로 발견됐다. 연구팀은 지난해 8월 칠레, 호주, 남아프리카공화국 관측소에서 운영하는 지름 1.6m KMTNet 망원경을 이용해 소행성을 관찰해 정밀궤도를 확보했다. 지구위협소행성으로 분류된 PP29는 발견 당시 밝기와 거리, 평균 반사율을 고려해 분석한 결과 지름은 160m급으로 추정되고 있다. PP29는 공전주기가 5.7년으로 길고 궤도 형태가 긴 타원형태를 보이는데 이렇게 공전주기와 궤도반경이 긴 천체는 전체 PHA 중에서도 1%에 불과하다.PP29 궤도와 지구 궤도가 만나는 최단거리는 지구에서 달까지 거리의 11배 정도인 426만㎞ 매우 가까운 것으로 분석됐다. 미국항공우주국 제트추진연구소(NASA-JPL)에서 운용하는 센트리 시스템 분석에 따르면 PP29는 2063년과 2069년에 지구 충돌 가능성이 있다. 충돌 확률은 28억분의 1 수준으로 우려할 단계는 아니라고 연구팀은 설명했다. 미국항공우주국(NASA)는 지름이 140m가 넘고 지구와 교차거리가 750만㎞ 보다 가까운 천체에 대해서는 ‘지구위협소행성’으로 분류하는데 2019년 6월 21일 기준으로 1981개의 PHA가 발견된 상태다. 1908년 러시아 퉁구스카에 60m급 소행성이 떨어져 서울시 면적의 3.5배 되는 숲을 초토화시켰는데 1945년 일본 히로시마에 떨어진 원자폭탄의 폭발력보다 1000배 큰 것으로 확인됐다. 또 미국 애리조나주에 있는 직경 1.2㎞ 충돌구는 50m 급 소행성이 만들어 낸 것이다. 만약 PP29가 지구와 충돌한다면 히로시마 원폭의 2만 5000배의 폭발력을 갖기 때문에 반경 수 백 ㎞ 지역을 초토화시킬 것으로 예상된다.한편 PM28은 지구궤도와 교차거리가 약 750만㎞로 가까워 궤도상으로는 지구위협소행성이지만 직경이 20~40m에 불과해 NEA로 분류됐다. NEA는 대부분 궤도가 긴 타원모양이고 지구 공전궤도면에서 크게 벗어나 있는데 PM28은 지구와 비슷한 궤도로 공전하는 특이한 양상으로 움직이는 것으로 분석됐다. 연구팀에 따르면 PM28은 PP29와는 달리 충돌확률이 100억분의 1 이하로 계산돼 향후 100년 이내에 충돌 위협은 없는 것으로 분석됐다. 문홍규 천문연 박사는 “PP29는 궤도이심률과 궤도경사각이 크기 때문에 지구대기 진입속도가 초속 24㎞여서 다른 PHA보다도 빠른 편으로 지구와 충돌할 경우 상대속도가 빨라 파괴력도 커질 수 밖에 없다”라며 “미래 충돌위협을 구체적으로 예측하기 위해서는 정밀궤도, 자전특성, 구성물질에 대한 추가 연구가 필요하다”고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

우주의 시각에서는 멀지않은 곳에 위치한 지구와 유사한 외계행성 2개가 새롭게 발견됐다. 지난 18일(현지시간) 독일 괴팅겐대학 등 연구팀은 지구에서 12.5광년 떨어진 곳에 위치한 ‘티가든(Teegarden)의 별’ 주위를 도는 외계행성 2개를 발견했다고 발표했다. 물과 생명체가 존재할 가능성이 있는 '슈퍼지구' 후보가 된 이 행성들은 지구 질량의 1.1배 정도로, '티가든 b'는 지구시간으로 단 4.9일, '티가든 c'는 11.4일 만에 항성인 티가든의 별을 공전한다. 이처럼 항성과 바짝 붙어있음에도 두 행성이 ‘생명체 거주 가능 공간’(habitable zone)으로 분류된 것은 티가든의 별의 특징 때문이다. 일반적으로 항성과 행성 간의 거리는 생명체가 살 만한 곳인지 예측해 볼 수 있는 중요한 자료가 된다. 지구처럼 행성이 태양(항성)과 멀지도 가깝지도 않은 적당한 위치에 놓여야 액체상태의 물이 존재할 수 있기 때문이다.그러나 티가든의 별은 우리의 태양과 많이 다른 적색왜성이다. 적색왜성은 태양보다 작고 침침한 별로 오히려 거리가 가까워야 생명체가 살기에 적절한 위치가 된다. 연구팀의 분석에 따르면 티가든의 별 나이는 태양보다 거의 두배나 많은 80억 년이지만 온도는 2700°C에 불과하다. 이같은 항성의 특징 때문에 바짝 붙어있는 티가든 b의 경우 0~50°C 사이의 표면 기온, 보다 멀리 떨어진 티가든 c도 대략 -47°C로 추정해 화성과 비슷할 것으로 예측했다. 논문의 선임저자인 마티아스 체흐마이스터 연구원은 "두 외계행성은 우리 태양계 내행성들을 닮았다"면서 "생명체 거주 가능 공간에 위치해 있어 액체상태의 물이 존재할 수도 있다"고 설명했다. 특히나 연구팀은 80억 년에 달하는 티가든의 별의 나이 덕에 만약 생명체가 존재할 경우 충분히 진화할 시간을 가졌을 것으로 추정했다. 한편 이번 연구는 스페인의 칼라 알토 천문대에 있는 카르메네스(CARMENES) 장비로 티가든의 별을 200여 차례 이상 관측해 이루어졌으며 논문은 ‘천문학 & 천체 물리학 저널’(the journal Astronomy & Astrophysics) 최신호에 발표됐다. 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

당신이 가장 좋아하는 행성은 어떻게 돌고 있는가? 최근 미 항공우주국(NASA)이 운영하는 ‘오늘의 천문사진’(APOD)에 태양계 여덟 행성들의 자전축 기울기와 자전속도를 비교한 흥미로운 동영상이 올라와 눈길을 끌고 있다. 여덟 행성의 기울기와 자전속도는 제각각이지만, 우리는 아직까지 그 이유를 명확히 밝혀내지 못하고 있다. 태양계의 여덟 행성들 중에는 거의 수직으로 서서 자전하는 것이 있는가 하면, 옆으로 벌렁 드러누운 채 자전하는 것도 있고, 또는 희한하게도 반대 방향으로 자전하는 행성도 있다. 이 동영상은 NASA에서 우리 태양계의 여덟 행성들을 한 자리에 모아놓고 그 기울기와 자전속도를 타임렙스로 제작해 비교해본 것이다.이 동영상에서 지구의 하루, 곧 지구가 한 번 자전하는 데는 몇 초가 걸리지만, 금성은 자전하는지조차 모를 정도로 천천히 돌고 있다. 한 바퀴 자전하는 데 지구 시간으로 234일이 더 걸리니, 눈으로 알아챌 수가 없을 정도다. 더욱이 금성의 자전 방향은 다른 행성들과는 반대다. 이는 금성의 초창기에 무엇으로부터 격심한 충격을 받았다는 명백한 증거이다. 크고 작은 차이는 있지만 안쪽의 암석 행성들은 태양계 초창기에 예외없이 그 같은 충격들을 받았다. 오늘날과 같은 행성의 자전축 기울기와 자전속도에는 수십억 년 전 먼 과거의 누적된 충격 여파가 숨어 있는 것이다. 그러나 우리는 그것들이 무엇에서 연유된 것인지는 다 밝혀내지 못하고 있다. 최근 발견되고 있는 수백 개의 외계행성들을 대상으로 컴퓨터 모델링을 통해 기울기와 자전속도에 숨은 비밀들을 연구하고 분석하는 것은 우리 태양계를 더욱 잘 이해하기 위한 작업이기도 하다. 이광식 칼럼니스트 joand999@naver.com　

거대한 행성이 있기에 힘든 위치에 존재하는 특이한 행성이 발견됐다. 지난 29일(현지시간) 미국 CNN 등 해외 주요언론은 국제 천문학 공동연구팀이 매우 희귀한 외계행성인 'NGTS-4b'를 발견했다는 연구결과를 보도했다. 우리 태양에서 약 921광년 떨어진 곳에 위치한 NGTS-4b는 해왕성보다는 약 20% 정도 작지만 지구보다는 3배 정도 큰 거대한 행성이다. 표면온도가 1000℃에 이를 정도로 매우 뜨거운 행성으로 이는 항성과 매우 바짝 붙어있기 때문이다. NGTS-4b가 항성을 도는 시간은 불과 1.3일로, 수성이 태양을 한 바퀴 도는데 걸리는 시간이 88일인 것과 비교해보면 얼마나 가까운 지 알 수 있다. 천문학자들을 놀라게 한 것은 지구보다 3배나 클 정도로 거대한 행성이 항성과 이렇게 가까이 붙어있기 힘들다는 점이다. 특히나 NGTS-4b는 대기도 가지고 있는 것으로 확인됐는데 일반적으로 행성은 항성의 영향으로 암석 중심부만 남기고 증발해 대기를 유지하기 어렵다. 이 때문에 천문학자들과 언론들은 NGTS-4b에 존재하지 못할 곳에 있다는 의미로 '금단의 행성’(The Forbidden Planet)이라는 재미있는 수식어를 붙였다. 　 연구에 참여한 영국 워릭대학교 리처드 웨스트 연구원은 "해왕성 크기의 거대 행성이 살아남지 못할 것으로 예상됐던 바로 그 지역에서 NGTS-4b가 발견됐다"면서 "지금까지 한번도 해왕성급 행성은 전혀 발견되지 않는 곳"이라고 설명했다. 그렇다면 NGTS-4b는 어떻게 이같은 위치에 존재할 수 있는 것일까? 이에대해 연구팀은 크게 2가지 가설을 내놨다. 첫번째는 다른 곳에서 있던 NGTS-4b가 몇 백만 년 전 현재의 위치로 이동한 '떠돌이 행성'일 가능성, 또 하나는 NGTS-4b가 지금보다 더 컸으며 여전히 대기가 증발 중이라는 주장이다. 이번 연구는 칠레 아타카마 사막에 있는 ‘차세대 천체 통과 관측계획’(NGTS) 천체 망원경을 이용해 이루어졌으며 연구결과는 천문학 분야 국제학술지 ‘영국 왕립천문학회 월간보고’(Monthly Notices of the Royal Astronomical Society) 최신호에 실렸다. 　 　 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

태양계 너무 외계에서 지구만한 크기의 행성 18개가 무더기로 발견됐다. 최근 독일 막스플랑크 연구소 등 공동연구팀은 지구보다 69% 작은 것부터 2배 정도 큰 사이즈까지 외계행성 18개를 발견했다는 연구결과를 ‘천문학 & 천체 물리학 저널’(the journal Astronomy & Astrophysics)에 발표했다. 지구만한 크기의 외계행성을 찾는 것은 생명체 존재 가능성이 있는 '슈퍼지구'를 찾는다는 점에서 의미가 있지만 이를 발견하는 것은 어렵다. 지금까지 천문학자들이 발견한 외계행성은 4000개 이상이지만 이중 96%는 지구보다 크다. 특히 그중 대다수는 태양계의 큰형님 목성이나 해왕성 만하다. 그러나 이는 실제 우주에 목성처럼 큰 행성이 대다수라는 것을 의미하지는 않는다. 지구와 같은 행성은 매우 작아 아직 발견하지 못했기 때문이다. 이번에 발견된 18개의 외계행성 중 지구보다 작은 것은 총 3개로 가장 작은 행성은 지구 사이즈의 69% 정도다. 특히 한 행성에는 지표면에 물이 존재할 가능성이 있다는 것이 연구팀의 설명이다. 흥미로운 점은 연구팀이 지난해 퇴역한 미 항공우주국(NASA)의 케플러우주망원경의 데이터를 재분석해 이같은 결과를 얻었다는 사실이다. 기존에 쓰던 케플러의 데이터에서 행성을 찾는 방식을 발전시켜 새로운 방법을 고안한 것. 학자들이 수많은 별들 속에서 외계행성을 찾을 수 있는 이유는 식현상(transit)을 이용하기 때문이다. 행성이 별 앞으로 지날 때 별의 밝기가 감소하는 것을 포착해서 행성의 존재 유무를 확인하는 것이다.그러나 막스플랑크 연구소는 이와같은 기본 원리를 적용했지만 식현상의 갑작스러운 변화를 찾기보다는 더 점진적인 조명과 밝기를 고려해 작은 행성의 존재 유무를 확인했다. 논문의 제1 저자인 르네 헬러 박사는 "기존에 사용해온 표준 검색 알고리즘은 밝기의 갑작스러운 변화를 확인한다"면서 "이 때문에 큰 행성들의 경우 밝기의 급격한 하락을 보여주며 그 존재를 분명하게 알려준다"고 설명했다. 이어 "지난 2014년 부터 2018년 사이 얻어진 케플러의 데이터를 재분석했으며 이 기간 중 적어도 하나의 행성을 가진 517개의 별을 식별했다"면서 "향후 케플러의 후계자인 차세대 ‘행성 사냥꾼’ 테스(TESS)가 우주에 숨겨진 지구와 같은 행성을 더 많이 찾아낼 수 있을 것"이라고 덧붙였다. 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

“저희는 큐팝(Q-pop)의 창시자예요. 카자흐스탄의 기존 가수들과 달리 춤을 추면서 라이브로 노래하고 랩을 하죠.”(AZ) 카자흐스탄 최고의 인기 보이그룹 91(나인티원)은 최근 이메일 인터뷰를 통해 “카자흐스탄 사람들이 저희 음악에 큐팝이라는 이름을 붙여줬다”며 큐팝의 특징을 이렇게 설명했다. 케이팝과 아이돌 시스템이 20여년에 걸쳐 진화하고 전 세계적인 인기를 확대하는 동안 중국이나 동남아를 넘어 각국에서 케이팝에 영향을 받은 팀들이 나타나고 있다. 케이팝을 벤치마킹한 아이돌 그룹 발굴 프로젝트를 통해 2015년 데뷔한 5인조(AZ, 알렘, 에이스, 자크, 발라) 그룹 91은 그중 하나다. “케이팝은 전 세계 모든 곳에서처럼 카자흐스탄에서도 인기가 있어요. 저희도 2011년에 케이팝을 배웠죠. 케이팝 콘테스트와 댄스 배틀도 있고 우승자들은 한국에 갈 기회를 얻기도 합니다.”(자크) ●SM엔터테인먼트에서 연습생 생활도 멤버들 모두 케이팝에 친숙하지만 특히 에이스는 한국의 SM엔터테인먼트에서 3년간 연습생 생활을 한 경력이 있다. 에이스는 “춤과 노래 실력을 향상시켰고 한국어도 배웠다. 완전히 새로운 세계를 본 계기가 됐다”며 “그 순간들을 언제나 기억할 것”이라고 말했다. 이들은 자신들의 음악에 대해 “케이팝을 기초로 하고 있지는 않다. 각 나라 음악에는 자신들 고유의 스타일과 정신이 있다”고 강조하면서도 “케이팝의 그룹 형성 시스템, 홍보방법 등은 닮아 있다”고 설명했다. ●러시아어 일색 시장서 카자흐어 로 노래 불어 러시아어로 된 노래가 많던 자국의 음악 시장에서 카자흐어를 적극 활용한 것도 특징이다. AZ는 “카자흐스탄에서 카자흐어가 인기를 얻고 있다. 저희 팀은 카자흐어의 아름다움을 보여주려고 노력한다”고 말했다. 이어 “젊은 사람들이 큐팝을 계기로 카자흐스탄 음악을 듣기 시작했다”고 덧붙였다. 이들은 지난 2월 한국관광공사 알마티 사무소의 지원을 받아 한 달간 한국을 방문했다. 서울, 부산, 제주 등 곳곳을 여행하며 영상을 찍고 유튜브에 공유했다. 자크는 “난타를 보고 엄청난 영감을 받았다”며 추천했고, 알렘은 “너무 아름다운 제주도에 꼭 한번 살아보고 싶다”고 말했다. 발라는 “케이팝이 밝은 이유를 알게 됐다. 그건 한국인들 때문”이라고 덧붙였다. ●“BTS처럼 세계 무대 입성 할 것” 이들은 세계에서 9번째로 넒은 나라인 카자흐스탄 각지에서 모였고 같은 꿈을 키우며 활동하고 있다. 91은 “세계무대에 입성하겠다는 목표가 있다. 만약 외계행성에 간다면 지구를 대표하는 팀이 되고 싶다”는 당찬 포부를 밝혔다. 이들은 좋아하는 케이팝 가수로 빅뱅, 방탄소년단, NCT, 블랙핑크 등을 꼽으면서 “저희도 그들과 비슷한 비전을 갖고 있다”고 말했다. 이정수 기자 tintin@seoul.co.kr