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2012년 10월 17일 수요일

우주 이야기 118 - 알파 센타우리에서 외계 행성이 확인되다




 외계 행성 발견의 역사에서 꽤 흥분될 만한 소식이 나왔습니다. 그것은 태양계에서 가장 가까운 이웃 항성인 알파 센타우리 (Alpha Centauri) 주변을 공전하는 외계 행성이 발견되었다는 것입니다. 사실 알파 센타우리 관련 포스트에서 이미 외계 행성이 의심된다는 내용을 언급한 바 있으나 당시에는 확실하지 않았던 내용이었습니다. (  http://blog.naver.com/jjy0501/100088592754 참고해서 보시면 더 이해가 잘 됩니다.)


 사실 최근까지도 많은 천문학자들이 알파 센타우리의 외계 행성에 대해서 다소 회의적인 시각이었는데 삼성계 주변에서 행성이 발견된 사례 자체가 드물뿐 아니라 알파 센타우리 삼성계의 주요 두 항성인 알파센타우리 A 와 B 가 11.2 AU 라는 매우 절묘한 거리에서 79.91 년을 주기로 서로 공전하고 있기 때문입니다.  


 참고로 알파 센타우리는 지구에서 약 4.37 광년. 혹은 약 40조 km 떨어진 위치에 있는 삼성계로 가장 큰 항성인 알파 센타우리 A 는 태양질양의 1.1 배 정도되는 태양과 비슷한 주계열성이며 알파 센타우리 B 는 태양 질량 0.907 배 정도 되는 주계열성입니다. 이들은 서로 평균 11.2 AU 정도 떨어진 거리를 공전 중이며 다시 여기서 0.21 광년 (1조 9400 억 km) 떨어진 지점에 적색 왜성 프록시마 센타우리가 존재합니다. 사실 크게 보면 알파 센타우리는 태양만한 별 두개가 쌍성계를 이루고 저 멀리 적색 왜성 하나가 느슨하게 붙어 있는 셈으로 거의 쌍성계 같다고 할 수 있습니다. 




(태양과 알파 센타우리의 세 항성의 크기 비교 CCL 에 따라 복사 허용 저자 표시 : 저자  Qef / David Benbennick )


(알파센타우리 A 와 B의 공전 궤도. A를 중심으로 한 B 의 공전 궤도   CCL 에 따라 복사 허용 저자 표시  저자  SiriusB ) 


 아무튼 알파센타우리 AB 의 공전 거리를 생각해 보면 이 두 항성 주변을 공전하는 행성은 어느 한 항성으로 부터 강한 중력의 영향을 받아 공전 궤도가 불안정할 가능성이 있습니다. 따라서 대략 태양 - 목성 거리 정도에 안정적으로 주변을 공전하는 행성은 생각하기 힘들고 명왕성 이상 수준으로 아예 두 항성으로 부터 어느 정도 떨어진 행성이 이 항성들의 주변을 공전하는 경우와 반대로 A 나 B 중 어느 별에서 아주 가까운 위치에서 붙어서 공전하는 경우가 더 타당할 것으로 생각됩니다. 


 이번에 발견된 행성은 바로 후자에 속하는데, ESO (유럽 남방 천문대) 의 HARPS (여기에 대해서는 이전 포스트  http://blog.naver.com/jjy0501/100137890106 를 참조) 장비를 이용해 (즉 radial velocity 를 이용)  알파 센타우리 B 주변을 공전하는 행성을 발견한 것입니다. 


 이 새로운 외계행성는 알파 센타우리 B 주변 평균 0.04 AU (약 600 만 km) 를 공전하는 지구 만한 질량의  행성입니다. 공전주기는 3.236 일에 불과합니다. 사실 이 행성을 찾기 위해 ESO 는 3 년간 관측이 필요했을 만큼 찾기가 매우 어려웠다고 합니다. 아무튼 이 외계 행성이 만약 지구와 비슷한 알베도를 지녔다면 표면 온도가 1500K (섭씨 약 1200 도 수준) 이라 생명체가 살 것 같은 외계 행성은 아닙니다. 그리고 미래 인류가 직접 가서 우주 식민지를 건설할 수도 없겠죠. 


 하지만 이 위치에 지구형 행성이 존재한다면 좀 더 떨어진 궤도에 다른 외계 행성이 존재한다고 해도 이상할 것은 없습니다. 알파 센타우리 B 에 1.1 AU 정도 궤도에 지구형 행성이 존재할 가능성에 대해서는 이전에도 언급한 바 있고 아직 우리가 모를 가능성이 남아 있으므로 탐사는 계속될 것입니다. 



(새로 발견된 외계행성 알파 센타우리 Bb  의 아티스트 컨셉  Credit : ESO ) 


 알파 센타우리는 나이가 대략 48.5 억년 정도 된 주계열성이고 태양과 비슷한 질량의 별이기 때문에 만약 1 AU 정도 거리에 진짜 행성이 있다면 지구 처럼 생명체가 발생했을 가능성을 배제할 수 없다는 데서 만약 이런 외계 행성이 발견되면 매우 큰 이슈가 될 것으로 생각됩니다. 물론 미래 인류의 항성간 탐사 (interstellar exploration) 에서도 아주 중요한 목표가 될 것입니다.        



 참고 






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