미국항공우주국(NASA)의 테스(TESS) 우주망원경이 가시적인 성진(별의 지진파) 현상을 보이는 항성의 주위를 공전하는 외계행성을 발견했다고 우주전문사이트 스페이스닷컴이 28일(현지시간) 보도했다. 이 발견이 NASA 과학자들의 관심을 집중시키는 이유는 TESS의 외계행성 탐사능력이 입증됐을 뿐만 아니라 이번에 발견된 외계행성의 성질을 더 정확하게 특징지을 수 있게 해주기 때문이다. 토성을 닮았지만 모항성과 너무 가까워 ‘뜨거운 토성’으로 불리는 이 행성은 TESS에 설치된 첨단 카메라들에 의해 포착됐다. 이에 대해 연구에 공동저자로 참여한 스티브 카발러 미 아이오와주립대 천문학과 교수는 성명을 통해 “이는 TESS에서 나온 첫 번째 자료에 불과하다”며 앞으로 더 놀라운 발견이 있을 것을 시사했다. 지난해 4월 18일 발사된 TESS는 전임자인 케플러 우주망원경의 임무를 물려받아 태양의 이웃에 있는 수십만 개의 별들을 조사하고, 외계행성들이 모항성의 앞을 가로지를 때 일어나는 밝기의 감소를 관측하는 방법으로 외계행성을 찾는다. 이를 트랜싯 법이라 하는데, NASA의 케플러 우주망원경은 이 기법으로 현재까지 발견된 3750개의 외계행성 중 약 70%를 발견했다. 그러나 TESS 임무에 참여한 과학자들은 TESS가 케플러보다 훨씬 더 많은 업적을 올릴 수 있을 것으로 기대한다. 케플러는 1차 임무 중 하늘의 한 작은 한 구역을 작업장으로 제한했지만, TESS는 계획된 2년간의 관측 동안 거의 모든 하늘을 샅샅이 조사할 계획이다. 이 조사는 하늘에 있는 20만 개의 가장 밝은 별에 중점을 둘 것이다. 말하자면 별지기들에게 친숙한 별자리의 거의 모든 별 주위를 뒤져 외계행성을 찾아낸다는 듯이다. 이들은 TESS가 지구 크기를 포함한 외계행성 약 1600개를 새로 발견해낼 것으로 추산하고 있다. TESS는 성진, 곧 별의 지진파를 감지할 수도 있는데, 지구의 지진파처럼 별을 관통하는 이런 현상이 일어날 경우 별의 밝기는 급격한 변화를 보인다. 성진은 모든 별에서 일어나는 현상으로 어느 정도 별을 요동시키지만 항상 발견할 수 있는 것은 아니다. 그러나 성진학자들은 이런 별의 떨림으로 해당 별의 질량과 나이 그리고 크기에 대한 유용한 정보를 얻어낸다. 그런 정보는 별의 궤도를 도는 행성에 관한 세부사항을 파악하는 데 도움이 된다. 이 연구에서 TESS 자료는 모항성 TOI-197의 나이가 약 50억 년이며, 크기는 태양보다 조금 더 크고, 적색거성(별의 후기 생애 단계)으로 변하기 시작한 것을 밝혔다. 이 별 주위를 돌고 있는 TOI-197.01 행성은 토성 크기의 가스 행성이지만, 태양계의 토성과는 달리 모항성에 너무 가까이 접근해 있어서 공전주기가 14일에 불과하다. 이 행성은 토성 크기의 외계행성으로는 아마 가장 정확하게 연구된 대상일 거라고 한 연구원은 밝혔다. TOI-197.01은 모항성에 너무 가까이 돌고 있으므로 불행하게도 적색거성으로 뜨거워지는 모항성에 의해 바짝 구워질 운명에 처해 있다. 천문학자들은 별이 팽창함에 따라 근접한 행성은 그 열기로 인해 크게 부풀어오를 수 있으며, TOI-197.01의 경우 케플러가 발견한 적색거성에 딸린 저밀도의 거대 가스 행성들처럼 팽대할 것으로 예측한다. 한편 이번 연구 논문은 출판 전 논문저장소 아카이브(arXiv)에 수록됐으며, 저명한 천문학 분야 학술지 ‘천문학 저널’(AJ·The Astronomical Journal) 최신호에 실릴 예정이다. 이광식 칼럼니스트 joand999@naver.com

태양계의 목성, 토성과 유사한 외계행성들이 차세대 ‘행성 사냥꾼’의 도움으로 새롭게 발견됐다. 최근 미국 컬럼비아대학 연구팀은 지구에서 583광년 떨어진 곳에 위치한 작은 항성 주위를 도는 2개의 가스형 행성을 발견했다는 연구결과를 내놨다. 우리 태양 질량의 약 87%, 지름으로는 84%로 작은 이 항성의 이름은 'TOI-216'. 이번에 발견된 것은 TOI-216의 주위를 도는 2개의 행성으로 각각의 이름은 'TOI-216b', 'TOI-216c'다. 먼저 TOI-216b는 지구와 비교하면 질량은 26배, 크기는 8.2배로, 항성의 주위를 단 17일 만에 돌만큼 바짝 붙어있다. 그 거리는 0.13AU(1AU=1억4900만㎞)로 태양과 수성 사이 거리의 3분의 1 수준. 이 때문에 행성의 표면도 항성의 영향을 받아 뜨거운데 온도는 357℃ 정도다. TOI-216b보다 바깥쪽 궤도를 도는 TOI-216c는 이보다 더 크다. 지구와 비교해보면 질량은 190배, 크기는 11.3배나 더 큰 TOI-216c는 항성과 0.2AU 떨어져있다. 표면 온도는 224℃로 추정되며 이곳의 1년은 34.6일이다.　 연구를 이끈 컬럼비아대 천문학과 데이비드 키핑 교수는 "두 행성 모두 목성과 토성처럼 부피가 크지만 지구와 같은 암석형이 아닌 가스형"이라면서 "두 행성의 존재가 아직 공식적으로 인정받은 것은 아니지만 그곳에 두 행성이 있는 것은 거의 확실하다"고 설명했다. 이어 "이번 발견은 새로운 천체 사냥꾼인 테스(TESS)의 데이터를 이용해 가능했다"고 덧붙였다.지난해 4월 발사된 미 항공우주국(NASA)의 우주망원경 TESS(Transiting Exoplanet Survey Satellite)는 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 때문이다. 케플러보다 관측범위가 400배는 더 넓은 TESS는 20만 개의 별이 조사 범위다. 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

엑소 ‘외계 이야기’ 3세대 아이돌 시초 BTS ‘청춘 시리즈’로 월드스타 발판 이달의 소녀, 완전체 공개만 2년 걸려 “완성도 높은 세계관으로 팬덤 강화” 아이슬란드 동토 위를 달리던 소녀가 힘에 부쳐 쓰러진다. 소녀를 뒤로한 채 깨어난 또 하나의 자아는 나비가 허물을 벗고 다시 태어나듯 겉옷을 땅바닥에 벗어 던진 뒤 비행기 잔해로 성큼성큼 걸어간다. 또 다른 영상에서는 붉은 달이 뜬 프랑스 파리 거리를 거닐던 소녀가 상처 난 목을 감싼 초커 목걸이를 끊어버린다. 홍콩 밤거리 한복판에서는 두 소녀가 함께 춤을 춘다. 세계 각지를 배경으로 호기심을 자극하는 이야기 토막들이 수려한 화면을 통해 전해지는 이것은 영화나 드라마 예고편이 아니다. 걸그룹 이달의 소녀가 19일 공개하는 신곡 ‘버터플라이’에 앞서 하나씩 풀어놓은 뮤직비디오 티저 영상이다. 아이돌 그룹의 ‘세계관’이 갈수록 정교해지고 있다. 기존 가수들이 음악과 퍼포먼스 또는 매력적인 외모로 인기를 끌었다면 최근 몇몇 아이돌은 한발 더 나아가 데뷔 전부터 정교하게 기획된 자신들만의 세계관을 내세워 팬들의 눈길을 사로잡는다. 이들은 차례로 발매하는 앨범 속 음악과 이미지를 통해 그들만의 서사를 쌓아올린다. 세계관은 본래 철학에서 자연적·인간적 세계를 바라보는 통일된 견해를 일컫는 용어지만, 판타지·SF 등 소설·영화·게임 등에서는 시나리오의 시간·공간·사상적 배경을 뜻하는 말로 사용된다. 아이돌이 세계관을 도입한다는 것은 현실의 무대 위에서 노래하는 가수를 넘어 가상 세계의 캐릭터를 입는다는 의미다. 3세대 아이돌 시대를 연 보이그룹 엑소는 세계관을 본격적으로 도입한 그룹이다. 2012년 데뷔한 이들은 외계행성을 뜻하는 ‘엑소플래닛’(Exoplanet)에서 팀명을 따왔고 미지의 세계에서 온 새로운 인간이라는 콘셉트로 활동을 시작했다. 첫 번째 미니앨범 타이틀곡 ‘마마’ 뮤직비디오에서는 순간이동, 치유, 번개, 힘 등 멤버 각자의 초능력을 구현한 컴퓨터그래픽(CG)을 선보였다. 방탄소년단(2013년 데뷔)과 여자친구(2015년 데뷔)는 일상의 이야기를 다듬어 세계관으로 활용한 경우다. 방탄소년단은 반항기 넘치는 10대의 이야기를 담은 ‘학교 시리즈’를 보여준 데 이어 스무 살에 접어든 청춘의 고뇌를 노래한 ‘청춘 시리즈’로 본격적인 성공을 거두며 ‘월드스타’로의 발판을 마련했다. 여자친구는 입학, 방학, 졸업을 소재로 한 ‘학교 3부작’을 연달아 선보이며 데뷔와 동시에 개성 있는 걸그룹으로 사랑받았다. 최근 아이돌의 세계관은 더욱 뚜렷해졌다. 지난 13일 신곡 ‘피리’로 컴백한 드림캐쳐가 대표적이다. 몇 가지 유형화된 콘셉트를 벗어나지 않는 기존 걸그룹과 달리 이들은 호러 영화 스타일의 뮤직비디오와 강렬한 록 사운드 기반의 음악으로 강한 인상을 남겼다. 멤버들이 ‘좁은 공간이 갇힌 꿈’, ‘높은 곳에서 떨어지는 꿈’ 등 악몽 자체로 분했고 이어지는 이야기에서 이들이 악몽이 된 이유가 하나씩 밝혀졌다. 이달의 소녀는 지금까지 나온 어떤 세계관보다 방대한 세계관을 풀어낸다. 한 명씩 진행된 멤버 공개는 12명이 모두 공개되고 완전체 앨범이 나오기까지 2년 가까운 시간이 걸렸다. 멤버별로 상징동물, 상징색 등을 갖고 있는 이들은 그동안 솔로곡을 통해 각자의 이야기를 시작했고 3~4명 단위의 유닛과 12명 완전체로 또 다른 이야기 조각을 맞췄다. 멤버들 간의 관계마다 숨은 이야기도 있다. 예컨대 마지막 멤버인 올리비아 혜가 솔로곡 뮤직비디오에서 희진과 만나는 장면은 팬들 사이에서 1과 12의 단순한 만남 이상의 다양한 해석을 낳는다. 지난달 데뷔한 10인조 걸그룹 체리블렛은 팀명과 동일한 운영체제(OS) 안에서 멤버들이 여러 게임의 퀘스트를 달성하며 경험치를 얻어간다는 세계관을 도입해 게임에 익숙한 남성 팬들의 호기심을 자극한다. 김윤하 대중음악평론가는 아이돌 세계관의 효과에 대해 “노래나 무대가 좋아서 아이돌에 눈이 갈 수도 있지만 그 그룹에 대해 더 알고 싶게 하고 깊이 들어갔을 때 빠져나오기 힘들 게 하는 역할을 한다”며 “팬들은 세계관을 통해 한 아이돌에 집중하게 된다”고 설명했다. 이어 “4~5년 전부터 시작돼 이제는 많은 그룹들에게 기본 요소가 된 측면이 있다”며 “대중적인 성공과는 상관없지만 (팬덤에 어필하는) 완성도 높은 세계관을 가진 팀이 늘고 있다”고 분석했다. 이정수 기자 tintin@seoul.co.kr

아이슬란드 동토 위를 달리던 소녀가 힘에 부쳐 쓰러진다. 소녀를 뒤로 한 채 깨어난 또 하나의 자아는 나비가 허물을 벗고 다시 태어나듯 겉옷을 땅바닥에 벗어 던진 뒤 비행기 잔해로 성큼성큼 걸어간다. 또 다른 영상에서는 붉은 달이 뜬 프랑스 파리 거리를 거닐던 소녀가 상처 난 목을 감싼 초커 목걸이를 끊어버린다. 홍콩 밤거리 한복판에서는 두 소녀가 함께 춤을 춘다. 세계 각지를 배경으로 호기심을 자극하는 이야기 토막들이 수려한 화면을 통해 전해지는 이것은 영화나 드라마 예고편이 아니다. 걸그룹 이달의 소녀가 19일 공개하는 신곡 ‘버터플라이’에 앞서 하나씩 풀어놓은 뮤직비디오 티저 영상이다. 아이돌 그룹의 ‘세계관’이 갈수록 정교해지고 있다. 기존 가수들이 음악과 퍼포먼스 또는 매력적인 외모로 인기를 끌었다면 최근 몇몇 아이돌은 한발 더 나아가 데뷔 전부터 정교하게 기획된 자신들만의 세계관을 내세워 팬들의 눈길을 사로잡는다. 이들은 차례로 발매하는 앨범 속 음악과 이미지를 통해 그들만의 서사를 쌓아올린다.세계관은 본래 철학에서 자연적·인간적 세계를 바라보는 통일된 견해를 일컫는 용어지만, 판타지·SF 등 소설·영화·게임 등에서는 시나리오의 시간·공간·사상적 배경을 뜻하는 말로 사용된다. 아이돌이 세계관을 도입한다는 것은 현실의 무대 위에서 노래하는 가수를 넘어 가상 세계의 캐릭터를 입는다는 의미다. 3세대 아이돌 시대를 연 보이그룹 엑소는 세계관을 본격적으로 도입한 그룹이다. 2012년 데뷔한 이들은 외계행성을 뜻하는 ‘엑소플래닛’(Exoplanet)에서 팀명을 따왔고 미지의 세계에서 온 새로운 인간이라는 컨셉트로 활동을 시작했다. 첫 번째 미니앨범 타이틀곡 ‘마마’ 뮤직비디오에서는 순간이동, 치유, 번개, 힘 등 멤버 각자의 초능력을 구현한 CG를 선보였다. 방탄소년단(2013년 데뷔)과 여자친구(2015년 데뷔)는 일상의 이야기를 다듬어 세계관으로 활용한 경우다. 방탄소년단은 반항기 넘치는 10대의 이야기를 담은 ‘학교 시리즈’를 보여준 데 이어 스무살에 접어든 청춘의 고뇌를 노래한 ‘청춘 시리즈’로 본격적인 성공을 거두며 ‘월드스타’로의 발판을 마련했다. 여자친구는 입학, 방학, 졸업을 소재로 한 ‘학교 3부작’을 연달아 선보이며 데뷔와 동시에 개성 있는 걸그룹으로 사랑받았다. 최근 아이돌의 세계관은 더욱 뚜렷해 졌다. 지난 13일 신곡 ‘피리’로 컴백한 드림캐쳐가 대표적이다. 몇 가지 유형화된 컨셉트를 벗어나지 않는 기존 걸그룹과 달리 이들은 호러 영화 스타일의 뮤직비디오와 강렬한 록 사운드 기반의 음악으로 강한 인상을 남겼다. 멤버들이 ‘좁은 공간이 갇힌 꿈’, ‘높은 곳에서 떨어지는 꿈’ 등 악몽 자체로 분했고 이어지는 이야기에서 이들이 악몽이 된 이유가 하나씩 밝혀졌다.이달의 소녀는 지금까지 나온 어떤 세계관보다 방대한 세계관을 풀어낸다. 한 명씩 진행된 멤버 공개는 12명이 모두 공개되고 완전체 앨범이 나오기까지 2년 가까운 시간이 걸렸다. 멤버별로 상징동물, 상징색 등을 갖고 있는 이들은 그동안 솔로곡을 통해 각자의 이야기를 시작했고 3~4명 단위의 유닛과 12명 완전체로 또 다른 이야기 조각을 맞췄다. 멤버들 간의 관계마다 숨은 이야기도 있다. 예컨대 마지막 멤버인 올리비아 혜가 솔로곡 뮤직비디오에서 희진과 만나는 장면은 팬들 사이에서 1과 12의 단순한 만남 이상의 다양한 해석을 낳는다. 지난달 데뷔한 10인조 걸그룹 체리블렛은 팀명과 동일한 운영체제(OS) 안에서 멤버들이 여러 게임의 퀘스트를 달성하며 경험치를 얻어간다는 세계관을 도입해 게임에 익숙한 남성 팬들의 호기심을 자극한다.김윤하 대중음악평론가는 아이돌 세계관의 효과에 대해 “노래나 무대가 좋아서 아이돌에 눈이 갈 수도 있지만 그 그룹에 대해 더 알고 싶게 하고 깊이 들어갔을 때 빠져 나오기 힘들 게 하는 역할을 한다”며 “팬들은 세계관을 통해 한 아이돌에 집중하게 된다”고 설명했다. 이어 “4~5년 전부터 시작돼 이제는 많은 그룹들에게 기본 요소가 된 측면이 있다”며 “대중적인 성공과는 상관없지만 (팬덤에 어필하는) 완성도 높은 세계관을 가진 팀이 늘고 있다”고 분석했다. 이정수 기자 tintin@seoul.co.kr

외계 태양계를 주시하던 과학자들이 거대 충돌의 증거를 가지고 있는 한 쌍의 행성을 발견했다. 증거는 다름아닌 두 행성의 커다란 밀도의 차이다. 문제의 두 이웃 행성은 크기면에서는 비슷하지만, 한쪽 행성이 다른 행성보다 밀도가 두 배 이상 높다. 이 같은 심한 밀도 불균형을 측정한 연구자들은 그 이유를 두 행성의 충돌이라고 예측하고 있다. 거대한 충돌로 인해 두 행성 중 하나에서 밀도가 낮은 맨틀의 대부분이 뜯겨져 나갔기 때문에 이 같은 밀도 차가 존재하게 된 것으로 보고 있다. 2014년에 처음 발견된 이 행성은 다른 두 행성과 함께 케플러-107(Kepler-107)이라는 별을 공전하고 있다. 안쪽 궤도를 도는 두 행성인 케플러-107b와 c는 거의 같은 크기인 것으로 보이며, 과학자들은 새로운 연구에서 두 행성의 질량을 결정하기 위해 다시 관측에 나섰다. 두 행성은 최초로 케플러 우주망원경에 의해 발견되었다. 케플러 망원경은 행성이 모항성 앞을 지날 때 그 엄폐로 인해 모항성의 밝기가 변하는 것을 포착하는 방법으로 외계행성의 존재를 탐지하는데, 이를 ‘트랜싯 방법’이라 한다. 이러한 밝기의 차는 별과 행성의 상대적 크기에 비례한다. 그러나 외계행성을 확인하는 데 일반적으로 사용되는 다른 기술은 방사형 속도법(radial velocity method)으로, 행성의 중력에 의해 발생하는 별의 미세한 흔들림을 추적하여 행성의 질량을 추정할 수 기법이다. 연구팀이 두 유형의 측정을 결합해본 결과, 안쪽 궤도의 두 케플러-107 행성이 서로 뚜렷하게 다르다는 것을 발견했다. 그리고 이 시스템에서 밀도가 높은 행성이 낮은 밀도의 행성보다 별에서 멀리 떨어져 있다는 점이 특히 흥미롭다고 생각했다.일반적으로는 밀도가 높은 행성이 모항성에 가까운 궤도를 돌게 마련인데, 이 특이한 한 쌍은 반대 현상을 보이고 있는 것이다. 연구자들은 내부 행성의 밀도가 더 높아질 수 있는 여러 가지 잠재적인 메커니즘을 생각해냈는데, 가장 유력한 원인으로, 거대 충돌이 케플러-107c의 저밀도 바깥층을 벗겨냄으로써 그처럼 높은 밀도를 갖게 되었다는 것이다. 이런 거대 충돌 가설이 어쩌면 비정상적으로 들릴 수도 있지만, 우리 태양계만 보더라도 수많은 충돌의 역사를 가지고 있다. 덩치에 비해 비정상적으로 거대한 수성의 핵이나 지구와 달의 비슷한 조성, 그리고 궤도면에 누운 채 공전하는 천왕성의 기이한 자세 등은 모두 충돌과 밀접하게 관련된 증거들이다. 우주에는 이런 폭력적인 충돌이 다반사이다. 심지어 블랙홀끼리도 충돌한다. 우리는 얼마 전 심우주에서 블랙홀이 충돌하여 발생시킨 중력파를 검출하기도 했다. 지난달 미국천문학회 회의에서 연구자들은 NGC 2547-ID8이라는 별 주변에 두 차례 관찰된 파편 구름이 커다란 소행성 충돌에 의한 것일 가능성이 가장 높다고 주장했다. 태양계는 생각보다 어지러운 장소인 것 같다. 이 연구는 ‘네이처 아스트로노미’ 저널 2월 4일자에 발표되었다. 이광식 칼럼니스트 joand999@naver.com　

지구에서 불과 6광년 떨어진 곳에 위치한 이른바 '슈퍼지구'에 외계생명체가 존재할 가능성이 제기됐다. 지난 10일(현지시간) 미국 CNN 등 주요언론은 외계행성 ‘바나드-b’ 표면 아래에 원시생명체가 존재할 가능성이 있다는 연구결과를 보도했다. 지난해 11월 처음 발견된 바나드-b는 뱀주인자리의 어두운 별인 바나드(Barnard)의 주위를 도는 외계행성이다. 지구와 같은 바위형 행성이지만 표면온도가 -130℃도 넘는 차가운 얼음왕국인 바나드-b는 항성을 233일 만에 공전한다. 항성과의 거리로만 보면 태양과 수성 사이 정도지만 바나드가 태양과 비교하면 약 0.4%의 빛을 방출해 표면에 액체상태의 물은 없고 얼음만 가득할 것으로 보인다. 이같은 가혹한 조건 때문에 당초 전문가들은 외계생명체의 존재가능성에 대해 회의적이었으나 최근 연구결과는 다르다. 지난 10일 빌라노바 대학 연구팀이 시애틀에서 열린 미 천문학회 연례회의에서 바나드-b 내 생명체 존재가능성에 대한 논문을 발표한 것.연구를 이끈 에드워드 귀난 박사는 "바나드-b의 표면에서는 생명체가 살 가능성이 없지만 그 아래는 다르다"면서 "바나드-b는 그 코어에 뜨거운 액체상태의 철과 니켈을 가지고 있을 수 있어 지열난방을 통해 원시적인 생명체가 살 수 있는 환경이 된다"고 설명했다. 이어 "이같은 지열난방은 남극대륙에서 발견되는 지하호수의 조건과 마찬가지"라면서 "표면 아래에 바다가 숨겨져있을 것으로 보이는 목성의 달 유로파와도 비슷하다"고 덧붙였다. 　 바나드-b는 지난해 11월 미국의 카네기 연구소, 스페인 우주과학 연구소 등 국제공동연구팀이 지난 20년 간 이루어진 관측 데이터를 재분석한 끝에 발견했다. 다만 아직까지는 유력한 외계행성 후보로, 보다 확실한 데이터는 차세대 우주망원경 ‘제임스웹 우주망원경'(JWST)이 배치돼야 알 수 있으나 2021년 이후로 발사가 연기된 상태다. 전문가들에 따르면 바나드 별은 90억 년 정도의 나이로 우리 태양보다 2배는 더 많다. 이 때문에 주위 행성 역시 지구보다 훨씬 오래 전 생성됐을 것으로 보인다. 이중 바나드-b는 역대 발견된 것 중 2번째로 가까운 곳에 위치한 외계행성이다. 지구에서 가장 가까운 항성계는 3개의 별이 모인 삼성계인 알파 센타우리로 지구에서 약 4.3광년 떨어진 곳에 위치해있다. 　 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

지난해 11월 15일 미 항공우주국(NASA)의 케플러 우주망원경은 '굿나잇'(goodnight)이라는 최종신호를 받고 영면했지만 그 '유산'을 받은 연구는 현재 진행형이다. 지구에서 약 226광년 떨어진 황소자리에서 지구 2배 만한 크기의 외계행성이 발견됐다. 지난 7일(현지시간) NASA와 시카고 대학 출신 연구진들은 케플러 우주망원경의 데이터를 분석하는 과정에서 외계행성 'K2-288Bb'를 발견했다는 논문을 시애틀에서 열린 미 천문학회 연례회의에서 발표했다. 　 지구와 같은 암석형인지 혹은 해왕성 같은 가스형인지 아직 밝혀지지 않은 K2-288Bb는 지구의 1.9배 정도로 K2-288계(系)의 주위를 돈다. K2-288계는 별 중 가장 온도가 낮은 2개의 M타입(M-type) 별로 이루어져 있는데 서로의 거리는 무려 82억㎞다. 가장 밝은 별은 우리 태양과 비교하면 질량이 절반만 하며 다른 별은 3분의 1 수준이다. 이중 K2-288Bb는 작은 별을 31.3일이라는 짧은 시간 내에 공전한다. 논문의 주저자인 시카고 대학 대학원생 아디나 페인스테인은 "지구의 1.5~2배 만한 사이즈를 가진 외계행성은 매우 드물며 발견하기도 어렵다"면서 "향후 행성 진화를 연구하는데 있어 귀한 자료가 될 것"이라고 밝혔다. NASA에 따르면 이번에 굵직한 연구성과를 얻어낸 페인스테인은 지난 2017년 NASA 고다드 우주비행센터에서 인턴으로 일하며 케플러 우주망원경이 보내온 데이터를 분석해왔다. 이 과정에서 특별한 ‘트랜싯’(transit)을 찾아내면서 결과적으로 외계행성 발견이라는 큰 성과로 이어졌다.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. 케플러 우주망원경은 이 기법을 사용해 현재까지 발견된 3750개의 외계행성 중 약 70%를 발견했다. 페인스테인은 "케플러 우주망원경의 방대한 데이터 속에서 이번과 같은 극도로 가치있는 발견을 하기란 쉽지않다"면서 "이 때문에 우리와 같은 전세계 시민 과학자들이 외계행성을 발견하는데 도움을 줄 수 있을 것"이라고 말했다. 한편 그간 수많은 외계행성을 찾아온 케플러 우주망원경은 지난해 11월 15일 9년 간의 임무를 마치고 퇴역했다. 지난 2009년 3월 발사된 케플러 우주망원경은 ‘행성 사냥꾼’이라는 별명답게 인류에게 우주에게 대한 새로운 지평을 열어줬다. 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

루비와 사파이어가 풍부한 외계행성이 발견됐다. 최근 스위스 취리히대 등 국제연구팀은 2015년 발견된 외계행성 ‘HD219134 b’의 광물구성을 분석해 이같은 결론을 내렸다고 ‘영국왕립천문학회 월간보고’(MNRAS) 12월호에 발표했다. 이른바 ‘보석 행성’으로 불리는 이 행성은 북반구 별자리로 21광년 거리에 있는 카시오페이아자리 속에 있다. 지구보다 질량이 거의 5배나 많아 ‘슈퍼지구’로 분류되는 HD219134 b는 모항성과 매우 가까운 거리에 있어 공전 속도가 우리시간으로 3일 정도밖에 되지 않는다. 이같이 모항성과 바짝 붙어있는 특성 때문에 이 행성의 주 성분은 칼슘과 알루미늄 그리고 사파이어와 루비가 가득할 것으로 보인다. 천문학자들은 태양과 같은 별은 초기에 가스와 먼지로 된 원시 행성계 원반에 둘러싸여 있었고 이런 원반에서 행성들이 만들어졌을 것으로 본다. 지구와 같은 암석형 행성은 시간이 흐르면서 가스가 흩어지고 남은 고체 물질이 응축돼 형성되는데 철을 비롯해 마그네슘과 실리콘 같은 광물이 주성분을 이룬다. 따라서 암석형 행성은 지구처럼 중심 핵이 주로 철로 돼 있다. 반면 모항성에 더 가까워 훨씬 더 온도가 높은 행성에서는 칼슘과 알루미늄이 주성분이 되며 거기에 마그네슘과 실리콘 등이 더해져 철 성분이 거의 없는 전혀 다른 형태의 새로운 행성을 형성한다는 것이 연구팀의 생각이다. 연구팀은 “보석 행성은 지구와 달리 중심에 있는 핵의 주성분이 철이 아닐 가능성이 높으며, 그 대신 칼슘과 알루미늄이 주를 이뤄 이런 보석이 풍부할 것으로 추정된다”고 설명했다. 연구에 주저자로 참여한 취리히대 천체물리학자 카롤린 도른 박사는 “이같은 특징이 보석 행성과 같은 행성이 지구형 행성과 달리 자기장을 가질 수 없는 이유”라고 덧붙였다. 연구팀은 보석 행성을 전혀 새로운 형태의 슈퍼지구라고 설명하면서 이런 행성을 현재 총 3개나 찾았다고 밝혔다. 또한 연구팀은 2012년 이른바 ‘다이아몬드 행성’으로 불리며 화제를 모았던 슈퍼지구 ‘55 캔크리(Cancri·게자리)e’에 관한 추가 연구도 진행하고 있다. 연구팀에 따르면, 이 행성은 다이아몬드가 아니라 사파이어로 뒤덮여 있을 가능성이 크다. 사진=취리히대 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

지구에서 페가수스자리 방향으로 약 129광년 거리에 있는 한 외계행성의 대기 속에서 물의 존재가 감지됐다. 미국 캘리포니아공과대(캘텍) 천문학 연구팀은 미국 하와이 켁 천문대 망원경을 사용한 연구를 통해 목성보다 질량이 7배 이상 많은 가스행성 HR 8799c의 대기에서 메탄의 부족과 물의 존재를 감지했다고 밝혔다.이 행성은 모항성 HR 8799의 주위를 돌고 있는 것으로 확인된 네 행성 중 하나로, 가장 바깥에 있는 HR 8799b에 이어 두 번째로 발견돼 HR 8799c라는 이름이 붙었다. 특히 이들 행성은 천문학자들이 망원경을 이용해 직접 사진을 찍어 그 존재를 확인한 천체들로 유명하다. 캘텍 연구팀은 이번 연구에서 지구와 같이 생명이 살 수 있는 행성의 대기에 존재하는 물과 산소, 메탄 등의 존재를 감지하기 위해 최첨단 관측 기술을 사용했다. 연구팀은 고해상도 분광 기술과 적응광학 기술을 결합해 행성 대기가 흐릿해 보이는 현상을 보정한 뒤 기존보다 뚜렷한 행성 사진을 얻을 수 있었다. 그후 분광기를 사용해 행성에서 반사된 빛을 분리해냈다. 이는 대기 중 화학물질들의 성분을 밝혀내기 위한 과정으로, 켁2 망원경의 근적외선 분광기(NIRSPEC)에 가능했다. 이에 대해 연구에 공동저자로 참여한 캘텍의 디미트리 마웨트 천문학과 부교수는 “이런 형태의 기술은 미래에 우리가 지구와 같은 행성에서 생명체의 흔적을 찾기 위해 사용하고자 하는 것”이라고 설명했다. 이제 전문가들은 항성에 좀 더 가까이 존재하는 더 작은 행성들의 대기를 분석할 수 있는 관측 기술이 나오기를 기대한다. 이 같은 목표는 2020년대 안에 하와이에서 완공될 거대 망원경 ‘30미터 망원경‘(TMT·Thirty Meter Telescope)이 본격적으로 가동하면 실현할 수 있다고 연구팀은 말한다. 캘텍 박사후연구원 출신으로 연구를 이끈 미국 오하이오주립대의 지 왕 천문학과 조교수는 “현재는 켁 망원경으로 거대한 외계행성들에 대해서 배울 수 있지만, 앞으로 기술이 좀 더 발전하면 더 작은 행성들의 대기 성분에 대해서 알아낼 수 있을 것”이라고 말했다. 자세한 연구 결과는 저명한 천문학 분야 학술지 ‘천문학 저널’(AJ·The Astronomical Journal) 최신호에 실렸다. 사진=켁 천문대 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

미 항공우주국(NASA)은 15일 밤(현지시간) 외계행성 사냥꾼 케플러에게 ‘잘 자~’라는 작별인사를 마지막으로 보냈다. 이로써​ 2009년 3월에 시작되었던 케플러 망원경의 외계행성 미션은 9년 8개월 만에 대단원의 막을 내리게 되었다. 케플러의 퇴역은 이미 예견되었던 일로서, NASA는 지난 10월 30일 케플러의 과학 작업이 완료됐다고 발표하면서 미션 팀 요원들은 퇴역 명령이 몇 주 이내에 보내질 것이라고 밝혔다. NASA 관계자는 16일 “케플러 팀은 시스템을 복원할 수 있는 안전모드를 비활성화하고, 송신기를 차단하라는 명령을 보냈다”고 밝혔다. 케플러를 향한 최종 명령은 콜로라도 대학의 대기 및 우주물리연구소의 케플러 운영 센터에서 보냈다. 이 명령은 NASA의 먼 우주 탐사선과의 통신에 사용되는 딥 스페이스 네트워크(Deep Space Network)를 통해 우주선에 전달되었다. 총 7억 달러가 투입된 케플러 미션은 2009년 3월에 시작되었으며, 4년의 기본임무 기간 동안 망원경은 약 15만 개의 별을 동시에 관측하면서 행성들의 모항성 통과를 추적했다. 케플러 망원경은 행성이 모항성 앞을 지날 때 그 엄폐로 인해 모항성의 밝기가 변하는 것을 포착하는 방법으로 외계행성의 존재를 탐지하는데, 이를 ‘트랜싯 방법’이라 한다. 그러나 케플러 미션에는 곡절도 많았다. 케플러의 외계행성 탐색 작업은 관측대상을 정확히 조준하는 역할을 하는 리액션 휠 4개 중 2개가 고장나는 바람에 2013년 5월 끝났다. 그러나 케플러 망원경은 그후 2개의 리액션 휠과 태양광의 압력을 이용해서 화려하게 부활함으로써 2014년 확장 미션 K2를 시작해 외계행성 탐색을 재개했다. 그 결과, 케플러 우주망원경은 현재까지 발견된 약 3800개의 외계행성 중 약 70%인 2682개의 행성을 발견하는 개가를 올렸다. 이 ‘케플러 수’는 계속해서 증가할 것으로 보이는데, 현재 3000개의 행성 ‘후보’가 후속 분석, 관찰에 의한 확인을 기다리고 있다. 이처럼 빛나는 전과를 올린 케플러는 연료가 바닥나는 바람에 더이상 작동할 수 없게 되었고, 현재는 지구궤도가 아닌 태양궤도를 돌며 우리 행성에서 약 1억 5000만km 떨어진 우주공간을 외로이 떠돌고 있는 중이다. 이광식 칼럼니스트 joand999@naver.com　

"굿나잇"(goodnight) 그간 수많은 외계행성을 찾아온 '행성 사냥꾼' 케플러 우주망원경이 9년 간의 임무를 마치고 영면에 들었다. 지난 16일(이하 현지시간) 미 항공우주국(NASA)은 15일 밤 케플러 우주망원경이 최종 명령을 받고 퇴역했다고 밝혔다. 이날 NASA가 케플러 우주망원경에 보낸 최종 신호는 바로 '굿나잇'이다. 지난 2009년 3월 발사된 케플러 우주망원경은 '행성 사냥꾼'이라는 별명답게 인류에게 우주에게 대한 새로운 지평을 열어줬다. 케플러가 발견한 외계행성의 수만 2682개로, 이는 현재까지 찾아낸 외계행성의 70%에 해당될 만큼 엄청난 수다. 케플러 우주망원경은 15만 개 이상의 별의 밝기 변화를 감지해 외계행성의 존재 유무를 파악한다. 일반적으로 행성은 모성 앞을 지날 때 별빛을 가림으로써 일시 별이 깜박거리게 되는데, 케플러는 바로 이 현상을 포착해서 행성을 찾아내는 것이다.당초 케플러 우주망원경의 첫번째 목표는 3.5년에 걸쳐 외계행성을 찾아내는 것이었으나 예상을 뛰어넘는 성과로 지금까지 계속 임무가 연장돼 왔다. 물론 임무 수행 중 큰 위기도 있었다. 지난 2013년에는 케플러의 자세를 잡아주는 자이로스코프(회전의)가 고장나면서 임무를 종료할 뻔한 큰 위기를 겪기도 했다. 그러나 태양광의 압력을 이용해서 케플러의 방향을 본래 목표와 다른 방향으로 고정하면서 기적적으로 문제를 해결했다. 이렇게 극적으로 위기를 극복한 케플러 우주망원경이지만 결국 '수명'은 넘어서지 못했다. 발사된 지 9년 째에 이르러 연료가 고갈됐기 때문이다. 연료가 완전히 떨어지면 케플러 우주망원경은 임무 수행을 위한 궤도를 유지할 수 없게된다. 다만 지구에서 멀리 떨어진 위치에 있어 지구로 추락하지는 않는다.이에 지난달 30일 NASA 측은 "케플러 우주 망원경이 탐사 활동에 필요한 연료가 모두 고갈돼 현재 돌고 있는 궤도에서 은퇴시키기로 했다”고 밝혔다. 그리고 지난 15일 밤 최종 명령이자 인류의 마지막 인사를 받고 케플러 우주망원경은 1억 5100만㎞ 떨어진 곳에서 영원히 우주에 품에 잠들었다. 한편 케플러 우주망원경의 후임은 테스(TESS·Transiting Exoplanet Survey Satellite)다. 지난 4월 발사된 TESS는 지구 고궤도에 올라 13.7일에 한 바퀴 씩 지구를 돌면서 300~500광년 떨어진 별들을 집중 조사한다. 케플러 우주망원경보다 관측범위가 400배는 더 넓은 TESS는 20만 개의 별이 조사 범위다. 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

지구에서 불과 6광년 떨어진 곳에서 지구 질량의 3배인 '슈퍼지구'가 발견됐다. 지난 14일(현지시간) 미국 CNN 등 주요언론은 뱀주인자리의 어두운 별인 바나드(Barnard)의 주위를 도는 외계행성 '바나드-b'가 발견됐다고 보도했다. 　 지구와 같은 바위형 행성이지만 표면온도가 -130℃도 넘는 차가운 얼음왕국인 바나드-b는 항성을 233일 만에 공전한다. 항성과의 거리로만 보면 태양과 수성 사이 정도지만 바나드가 태양과 비교하면 약 0.4%의 빛을 방출해 표면에 액체상태의 물은 없고 얼음만 가득할 것으로 보인다. 바나드는 우리은하의 별 가운데 80% 정도를 차지하는 적색왜성에 속한다. 적색왜성은 태양질량의 40% 미만인 작은 별로 크기가 작은만큼 밝기나 표면 온도가 낮다. 이 때문에 주위에 있는 행성들이 따뜻한 기후를 갖추기 위해서는 적색왜성에 매우 가까이 위치해야 한다. 적색왜성 역시 많은 행성을 거느리고 있지만 매우 어둡고 침침해 이를 관측하기가 쉽지않다.이번에 미국의 카네기 연구소, 스페인 우주과학 연구소 등 국제공동연구팀은 지난 20년간 이루어진 관측 데이터를 재분석해 이같은 결과를 얻었으며 바나드-b는 아직은 외계행성 후보다. 논문의 공동저자인 카네기 연구소 폴 버틀러 박사는 "그곳에 진짜 행성이 있을 것으로 99% 확신하다"면서 "바나드별은 마치 행성사냥을 위한 거대한 흰고래와 같다"고 자평했다. 이어 "'시선속도'라는 기술을 사용해 이번에 처음으로 먼 별의 주위에서 행성을 찾는데 성공했다"고 덧붙였다.시선속도(radial velocity)는 심연의 우주에서 행성을 찾아내는 방법 중 하나다. 별이 지구에 가까워지거나 혹은 멀어지면 도플러 효과에 의해 파장이 짧아지거나 길어지는데, 이를 측정하면 별의 이동속도를 측정할 수 있다. 그런데 외계행성이 있는 경우 별이 공전 주기에 따라 조금씩 흔들리게 되는데 이를 감지해 그 존재를 찾아내는 방법이 바로 시선속도다. 보도에 따르면 바나드-b는 역대 발견된 것 중 2번째로 가까운 곳에 위치한 외계행성이다. 지구에서 가장 가까운 항성계는 3개의 별이 모인 삼성계인 알파 센타우리로 지구에서 약 4.3광년 떨어진 곳에 위치해있다. 　 이번 연구결과는 유명 과학저널 네이처(Nature) 14일 자에 발표됐다.　 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

“케플러는 우리가 밤하늘을 바라보는 방식을 바꿨습니다.”미국항공우주국(NASA)이 2009년 발사해 지난 9년간 2600개 이상의 외계행성을 찾아낸 ‘케플러’ 우주망원경이 공식 은퇴한다. 케플러보다 2년 앞서 발사된 인류 최초의 소행성 탐사선 ‘돈’도 연료가 고갈돼 같은 절차를 밟게 될 전망이다. 30일(현지시간) 로스앤젤레스타임스(LAT) 등 미 언론에 따르면 NASA의 천체물리학 부문 책임자인 폴 허츠는 워싱턴DC 본부에서 “케플러는 우주 탐사의 새 시대를 열었고, 인류를 새롭게 정의했다”면서 “연료가 바닥 난 상황이라 다음주 안에 송신기를 끄라는 명령을 전달할 예정”이라고 밝혔다. 일명 ‘행성 사냥꾼’이란 별칭이 붙은 케플러는 현재까지 발견된 외계행성의 70%가량인 2681개를 찾아냈다. 이를 통해 우리 은하의 모든 별이 적어도 한 개 이상의 행성을 갖고 있다는 점을 알게 됐다. 케플러가 발견한 행성 10여개는 생명체가 거주할 수 있는 이른바 ‘골디락스’ 영역에 위치한 지구 크기 암석형 행성이다. 이 중 ‘케플러-22b’는 지구보다 크지만 해왕성보다 작은 슈퍼지구급으로 생명체 존재 가능성이 높은 곳으로 꼽힌다. 소행성 탐사선 돈은 2007년 9월 델타Ⅱ 중형 로켓에 실려 발사된 뒤 2011년 7월 화성과 목성 사이의 소행성 벨트에서 질량이 가장 큰 소행성인 ‘베스타’에 도착했다. 이듬해 9월까지 1년여간 궤도를 돌다 왜행성 ‘세레스’로 옮겨 2015년부터 탐사해왔다. 최훈진 기자 choigiza@seoul.co.kr

“케플러는 우리가 밤하늘을 바라보는 방식을 바꿨습니다.” 미국항공우주국(NASA)이 2009년 발사해 지난 9년간 2600개 이상의 외계행성을 찾아낸 ‘케플러’ 우주망원경이 공식 은퇴한다. 케플러보다 2년 앞서 발사된 인류 최초의 소행성 탐사선 ‘돈’도 연료가 고갈돼 같은 절차를 밟게 될 전망이다. 30일(현지시간) 로스앤젤레스타임스(LAT) 등 미 언론에 따르면 NASA의 천체물리학 부문 책임자인 폴 허츠는 워싱턴DC 본부에서 “케플러는 우주 탐사의 새 시대를 열었고, 인류를 새롭게 정의했다”면서 “연료가 바닥 난 상황이라 다음주 안에 송신기를 끄라는 명령을 전달할 예정”이라고 밝혔다. 태양에서 약 1억 5000만㎞ 떨어진 궤도에서 지구를 따라 돌고 있는 케플러는 이제 어두운 우주 궤도를 떠돌며 영면에 들게 된다. 일명 ‘행성 사냥꾼’이란 별칭이 붙은 케플러는 현재까지 발견된 외계행성의 70%가량인 2681개를 찾아냈다. 이를 통해 우리 은하의 모든 별이 적어도 한 개 이상의 행성을 갖고 있다는 점을 알게 됐다. 케플러가 발견한 행성 10여개는 생명체가 거주할 수 있는 이른바 ‘골디락스’ 영역에 위치한 지구 크기 암석형 행성이다. 이 중 ‘케플러-22b’는 지구보다 크지만 해왕성보다 작은 슈퍼지구급으로 생명체 존재 가능성이 높은 곳으로 꼽힌다. 케플러의 뒤를 잇는 우주망원경 ‘테스’는 지난 4월 발사돼 가동 중이다. 소행성 탐사선 돈은 2007년 9월 델타Ⅱ 중형 로켓에 실려 발사된 뒤 2011년 7월 화성과 목성 사이의 소행성 벨트에서 질량이 가장 큰 소행성인 ‘베스타’에 도착했다. 이듬해 9월까지 1년여간 궤도를 돌다 왜행성 ‘세레스’로 옮겨 2015년부터 탐사해왔다. 최훈진 기자 choigiza@seoul.co.kr

잠재적으로 거주 가능한 외계행성 수의 집계가 조금 아래쪽으로 수정되어야 한다는 관측 결과가 나왔다. 현재까지 미항공우주국(NASA)의 가성비 높은 케플러 우주망원경은 ‘거주가능 지역'(habitable zone) 곧, 행성 표면에 액체 물이 존재할 수 있는 궤도 범위에서 대략 지구 크기의 외계행성 30여 개를 발견했다. 그러나 유럽우주국(ESA)의 가이아(Gaia) 관측 위성에 의한 새로운 관측에 따르면, 실제 거주가능 외계행성 수는 2~12개 정도로 예측된다고 지난 26일(현지시간) NASA 관계자는 밝혔다. 2013년 12월에 발사된 가이아는 우리은하의 초정밀 3D지도를 제작에 착수했는데, NASA 관계자에 따르면,이 지도에는 약 17억 개의 별에 대한 위치 정보와 13억 개 별에 대한 거리 데이터가 포함되어 있다. 가이아의 관측에 따르면 케플러가 발견한 외계행성의 모항성들 중 일부는 이전에 예측했던 것보다 더 밝고 큰 것으로 밝혀졌다. 따라서 그러한 별들을 돌고 있는 외계행성들은 이전에 생각했던 것보다 더 크고 뜨거울 가능성이 있다. ‘뜨거운’ 문제는 간단한 것이다. 별은 크고 밝을수록 더 많은 열을 방출한다. 예상치의 큰 오차는 ‘트랜싯 방법’으로 알려진 케플러의 외계행성 사냥법에서 비롯된 것으로 알려졌다. 케플러 망원경은 행성이 모항성 앞을 지날 때 그 엄폐로 인해 모항성의 밝기가 변하는 것을 포착하는 방법으로 외계행성의 존재를 탐지하는데, 이를 ‘트랜싯 방법’이라 한다. 행성 크기 추정치는 통과 중 엄폐되는 별의 디스크 백분율로 구해진다. 따라서 별의 지름이 큰 쪽으로 수정되면 이에 따라 행성의 지름도 수정될 수밖에 없다. “항상 모든 문제는 우리가 그 별을 얼마나 잘 이해하고 있는가에 달려 있다”고 설명하는 NASA 외계행성 탐색 프로그램 수석 과학자 에릭 매머젝은 “이것은 진행 중인 이야기의 또 다른 장”이라고 밝혔다. 중요한 것은 새로운 관측 결과는 우리은하에 지구에만 생명체가 존재하는 것은 아닐 거라고 희망하는 사람들을 낙담시키지 않아야 한는 점이다. NASA 관계자들은 은하수에 아직도 생명체가 거주할 만한 많은 천체들이 있다고 강조하지만, 가이아 자료에 따르면 천문학자, 우주 생물학자 및 행성 과학자들은 외계행성의 거주 가능성에 대해 더 많은 연구가 필요하다는 사실을 말해준다. 제시 닷슨 NASA 천체 물리학자는 “우리는 여전히 외계행성이 얼마나 크며, 암석으로 이루어져 있는지 밝혀내려고 노력 중"이라고 밝혔다. 그는 K2로 알려진 케플러 확장 임무 프로젝트 과학자다. 과학자들이 외계행성을 탐색할 때 ‘거주 가능 지역’의 개념에는 궤도 거리만 들어 있는 것은 아니다. 외계행성의 질량과 대기 조성 같은 조건도 빠뜨릴 수 없는 요소들이다. 행성의 온도를 결정하는 데 중요한 영향을 미치기 때문이다. 또한 생명체가 서식하기 위해서는 지표에 액체 물이 필요하다고 흔히 말하지만, 꼭 그런 것은 아니다. 우리 태양계에서 거주 가능 지역 바깥에 있는 목성의 유로파와 토성의 엔셀라두스와 같은 얼어붙은 위성에도 지하에 바다를 갖고 있는 경우가 있다. 그 바다에 생명체가 서식하고 있을 것이라고 과학자들은 추측하고 있다. 물이 아니라 다른 용매로도 생명체가 존재할 수 있을지도 모르기 때문이다. 총 6억 달러(한화 약 7000억원)가 투입된 케플러 미션은 2009년 3월에 시작되었으며, 4년의 기본 임무 기간 동안 망원경은 약 15만 개의 별을 동시에 관측하면서 행성들의 모항성 통과를 추적했다. 이 작업은 관측대상을 정확히 조준하는 역할을 하는 리액션 휠 4개 중 2개가 고장나는 바람에 2013년 5월 끝났다. 그러나 케플러 망원경은 그후 2개의 리액션 휠과 태양광의 압력을 이용해서 부활되어 2014년 확장 미션 K2를 시작해 외계행성 탐색을 재개, 지금까지 이 K2에서 2,681건의 외계행성이 발견되었다. 그 결과, 케플러 우주망원경은 현재까지 발견된 약 3800개의 외계행성 중 약 70%를 발견하는 개가를 올렸다. 이 ‘케플러 수’는 계속해서 증가할 것으로 보이는데, 현재 3000개의 행성 ‘후보’가 후속 분석-관찰에 의한 확인을 기다리고 있다. 이처럼 빛나는 전과를 올린 케플러의 활약도 곧 막을 내릴 것으로 보인다. 우주선은 연료가 바닥을 드러내고 있어 최근 ‘연료를 사용하지 않는’ 휴면 모드로 들어갔다.　 이광식 칼럼니스트 joand999@naver.com　　

지구가 달을 위성으로 거느리고 있듯 태양계의 다른 행성들도 많은 달을 가지고 있다. 그렇다면 태양계 밖, 곧 외계행성들도 달을 가지고 있다는 점은 상식적이지만 지금까지 과학적으로 이를 입증하지는 못했다. 4일(현지시간) 미국 CNN, 영국 BBC 등 해외 주요언론은 태양계 밖에서 처음으로 ‘엑소문’(Exomoon·외계행성 주위를 도는 외계위성)일 가능성이 높은 천체를 발견했다는 연구결과를 보도했다. 일반적으로 행성은 스스로 빛을 내지 않기 때문에 외계행성을 발견하기란 어렵다. 전문가들은 흔히 외계행성 관측을 등대 옆에서 반딧불 찾기로 비유하지만 이보다 훨씬 작은 엑소문은 그 반딧불 옆에 있는 먼지 찾기와 다를 바 없다. 이번에 미국 콜롬비아 대학 연구팀은 미 항공우주국(NASA)의 케플러우주망원경과 허블우주망원경의 데이터를 바탕으로 엑소문일 가능성이 높은 천체를 찾아냈다. 아직은 엑소문 후보인 이 천체는 지구에서 약 8000광년 떨어진 목성만한 크기의 가스행성인 Kepler 1625b의 주위를 약 300만㎞ 거리를 두고 돈다. 흥미로운 점은 엑소문의 크기로 지름이 4만9000㎞로 해왕성 만하다. 태양계 내에서 가장 큰 위성이자 ‘건방지게’ 행성인 수성보다 큰 목성의 달 가니메데(5262㎞)와도 비교조차 안될 정도. 더욱 놀라운 점은 이 엑소문이 가스위성일 가능성으로, 이 가설이 사실이라면 태양계에는 없는 거대 가스 위성이 외계에 존재하는 셈이다. 연구를 이끈 콜롬비아 대학 천문학과 데이비드 키핑 교수는 "우리 태양계의 달은 모두 암석형이거나 얼음형 천체"라면서 "만약 이번 연구결과가 사실로 증명된다면 거대한 가스행성이 거대한 가스위성을 가지고 있는 셈"이라고 설명했다. 이어 "이같은 결과는 외계의 위성 생성 과정은 태양계와 다를 수 있다는 점을 시사한다"고 덧붙였다. 이번 연구결과는 국제학술지 ‘사이언스 어드밴시스'(Science Advances) 3일 자에 발표됐다.　 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

인기 공상과학(SF) 드라마이자 영화인 '스타트렉'에 등장하는 외계인 스폭의 고향 행성이 실제로 발견됐다. 최근 미국 플로리다 대학 등 공동연구팀은 지구에서 16광년 떨어진 에리다누스 자리에서 새 외계행성 HD 26965b를 발견했다는 연구결과를 발표했다. 지구보다 지름이 2배 정도 큰 HD 26965b는 항성인 HD 26965를 단 42일 만에 공전할 만큼 가깝게 붙어있다. 그러나 HD 26965b는 ‘생명체 거주 가능 공간’(habitable zone)에는 속하는데 이는 항성 HD 26965가 K형 주계열성으로 우리 태양보다 질량이 작고 온도도 낮기에 가능하다. 논문의 공동저자인 지안 제 박사는 "HD 26965b는 지구와 가장 가까운 거리에 위치한 슈퍼지구급 행성"이라면서 "당초 HD 26965의 주위를 도는 ‘벌컨’(Vulcan)을 찾는 목적은 아니었다"고 설명했다. 벌컨은 스타트렉에서 귀가 뾰족한 외계인 캐릭터인 스폭의 고향 행성이다. 이에 얽힌 사연은 지난 1991년으로 거슬러 올라간다. 당시 스타트렉의 작가인 진 로든베리와 3명의 천문학자는 ‘하늘과 망원경’(Sky and Telescope)이라는 과학 전문지에 스폭의 고향을 설명했다. 그가 살았던 행성이 벌컨이라는 이름의 행성이며, 항성인 40 Eridani A의 주위를 돈다고 밝힌 것. 이중 40 Eridani A는 스타트렉에서 HD 26965의 별칭으로 언급된다. 곧 이번에 HD 26965 주위에서 발견된 행성 HD 26965b를 벌컨으로 불러도 무리가 없는 셈이다. 이처럼 스타트렉은 미국 내에서는 단순한 공상과학 드라마 수준을 넘어 우주에 대한 풍부한 상상력과 영감을 제공했다. 그렇다면 HD 26965b에도 영화에서처럼 외계 생명체가 존재하거나 살 수 있을까? 이에대한 전망은 엇갈린다. HD 26965b의 질량이 지구보다 8배나 커 중력이 너무 강하다는 점과 항성과 너무 가까워(뜨거워) 생명체가 살기 어렵다는 것이 주된 주장이다. 그러나 제 박사는 "HD 26965b는 지구처럼 대기를 가진 행성"이라면서 "생명체가 지하에 생존할 수도 있다. 스타트렉에서도 벌컨인들은 동굴에 거주했다"고 말했다.　 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

새로운 세상을 찾아나선 차세대 ‘행성 사냥꾼’의 첫번째 '작품'이 일반에 공개했다. 지난 18일(현지시간) 미 항공우주국(NASA)은 우주망원경 ‘테스’(TESS·Transiting Exoplanet Survey Satellite)가 촬영한 첫번째 과학 이미지를 홈페이지에 공개했다. 심연의 우주 속에 수많은 천체들로 가득한 이 사진은 지난달 7일 TESS의 카메라가 30분 간 남반구 하늘을 촬영해 얻은 결과물이다. 사진 왼편 십자 모양으로 밝게 빛나는 천체는 황새치자리 R(R Doradus)로 불리는 별로 적색 초거성으로 분류된다. 사진 오른편 수많은 별들이 가득차 빛나는 지역은 대마젤란은하(Large Magellanic Cloud)다. 안드로메다 은하보다는 낯설지만 사실 우리 은하와 가장 가까운 이웃인 마젤란 은하는 대마젤란은하와 소마젤란은하로 구성돼 있는 불규칙 은하(일정한 모양을 갖추지 않은 은하)다. NASA 천체물리학 부서 책임자인 폴 허츠 박사는 "수많은 별들로 가득한 '우주의 바다'에서 TESS는 더 넓은 그물을 던져 유망한 행성들을 찾아낼 것"이라면서 "이번에 공개된 첫번째 과학 이미지는 TESS 카메라의 능력과 또 다른 지구를 찾을 수 있다는 가능성을 보여준다"고 설명했다. 한편 지난 4월 발사된 TESS는 지구 고궤도에 올라 13.7일에 한 바퀴 씩 지구를 돌면서 300~500광년 떨어진 별들을 집중 조사하게 된다. 특히 TESS에 '차세대'라는 명칭이 붙은 이유는 지금까지 임무를 수행해 온 케플러 우주망원경의 후임이기 때문이다. 케플러보다 관측범위가 400배는 더 넓은 TESS는 20만 개의 별이 조사 범위다. 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

태양계 밖에 위치한 지구보다 2배 정도 큰 외계행성이 새롭게 발견됐다. 최근 캐나다 몬트리올 대학과 미국, 독일 공동연구팀은 지구에서 약 145광년 떨어진 곳에 위치한 외계행성을 발견했다는 논문을 발표했다. 미 항공우주국(NASA) 케플러 우주망원경의 데이터를 바탕으로 정체가 드러난 외계행성의 이름은 'Wolf 503b'. 처녀자리에 위치한 Wolf 503b는 지구보다 2배 이상 크지만 놀랍게도 태양보다 온도가 낮고 차가운 오렌지색 왜성 주위를 단 6일 만에 돈다. 이 정도 거리면 태양과 수성사이의 거리보다 10배 이상은 가까운 셈. 행성의 크기로만 보면 슈퍼지구의 조건에는 맞지만 항성에 딱 붙어있기 때문에 생명체가 살 수 있는 환경은 되지 못한다. 국제 공동연구팀은 케플러 우주망원경의 데이터를 바탕으로 행성찾기 프로그램을 가동해 ‘트랜싯’(transit) 현상을 찾아냈다. 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. 특히 이번 발견이 관심을 끄는 이유는 일등공신이 바로 몬트리올 대학 대학원생인 메린 피터슨이라는 사실로 이번 논문의 제 1 저자로 이름을 올렸다. 지난해부터 이 대학에서 석사과정을 밟고있는 피터슨은 "이렇게 빨리 새로운 외계행성을 발견할 수 있을 것이라 예상치 못했다"면서 "연구성과에 오싹한 기분이 들 정도였으며 이번 논문은 지도교수와 팀으로서 연구한 여러 과학자들 덕"이라고 밝혔다. 피터슨의 지도교수인 비요른 베네케 박사는 "Wolf 503b는 지구와 같은 바위형 행성이거나 가스형인 작은 해왕성일 수도 있다"면서 "Wolf 503b가 실제로 존재하는지 최종 확인은 차후 발사되는 제임스 웹 우주망원경이 하게될 것"이라고 말했다. 허블우주망원경의 후계자인 제임스 웹 우주 망원경(JWST·James Webb Space Telescope)은 역사상 가장 비싸고 강력한 우주 망원경으로 현재는 2021년 이후로 발사가 연기된 상황이다. 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

정확히 15년 전 지난 2003년 8월 25일 미국 케이프커내버럴 공군 기지에서 우주망원경 한 대가 실린 델타 II 로켓이 우주를 향해 발사됐다. 바로 인류에게 우주에 대한 새로운 지평을 열어 준 스피처 우주망원경(Spitzer Space Telescope)이다. 거대한 망원경을 우주공간에 띄우자고 최초 제안한 미국의 천문학자 라이먼 스피처(1914~1997)에서 이름을 따온 스피처 우주망원경은 이후 15년 째 우주의 비밀을 밝혀주는 데이터를 지구로 보내오고 있다. 스피처 우주망원경은 세상에 널리 알려진 허블 우주망원경보다 대중적인 유명세는 떨어지지만 이에 못지않은 수많은 과학적 성과를 남겼다. 10m 길이의 길쭉한 스피처 우주망원경은 적외선 영역을 관측하는 용도로 제작됐다. 그 이유는 우주의 셀 수 없이 많는 천체들이 구름과 먼지로 둘러쌓여 그 속을 가시광선으로는 들여다 볼 수 없기 때문이다. 스피처 우주망원경을 통해 인류는 우리 은하가 막대 나선 은하라는 사실을 알게됐으며 이웃한 안드로메다 은하의 구조를 보다 정확히 이해할 수 있었다. 또한 스피처 우주망원경으로 외계행성의 빛을 최초로 관측했으며 최근에는 물이 있을 것으로 추정되는 7개의 지구형 행성 ‘트라피스트-1'(TRAPPIST-1)을 찾아내는 성과도 올렸다. NASA에 따르면 스피처 우주망원경은 지금까지 총 10만 6000 관측시간을 기록했으며 여기서 얻어진 데이터는 8000건 이상의 논문 자료가 됐다. NASA 천체물리학 부서 책임자인 폴 허츠 박사는 "스피처 우주망원경은 우주에 대한 새로운 시각의 눈을 뜨게 해줬다"면서 "NASA의 다른 관측 장비와 협업해 수많은 천체의 신비를 볼 수 있었다"고 평가했다. 한편 NASA는 지난 1990년 허블 우주망원경을 시작으로 콤프턴 감마선 관측선(1991), 찬드라 X선 우주 망원경(1999), 스피처 우주 망원경(2003)을 차례차례 우주로 쏘아 올렸다. 망원경을 지구 밖으로 보내는 이유는 지상에서는 날씨와 대기의 영향을 받아 우주의 정보를 제대로 관측하기 힘들기 때문이다.　　 박종익 기자 pji@seoul.co.kr