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우주 이야기 245 - 115 억년 된 별 주변을 도는 외계 행성 발견



 국제 천문학자팀이 우리에게 매우 가까이 있는 나이 많은 별에서 외계 행성을 찾아냈다고 발표했습니다. 카네기 연구소 (Carnegie Institution for Science) 의 파멜라 애리아가나 (Pamela Arriagada) 를 비롯한 5 명의 연구자와 여러 다른 기관의 연구자들은 협동으로 태양계에서 매우 가까운 천체인 카프타인 별 (Kapteyn's Star) 을 관측했습니다.  


 카프타인 별은 화가자리 (Pictor) 방향으로 약 13 광년 정도 떨어진 분광형 M1 의 적색 왜성으로 태양 질량의 27.4% 에 불과한 작은 별입니다. 표면 온도도 3500K 정도로 매우 차가우며 태양에 비해서 매우 어두운 별이라고 할 수 있습니다. 따라서 13 광년 밖에 떨어지지 않았지만 9 등급으로 육안으로는 볼 수 없으며 관측하려면 적어도 쌍안경이나 혹은 소구경 망원경이 필요합니다. 따라서 네덜란드의 천문학자인 카프타인 ( Jacobus Kapteyn) 이 이 별을 처음 보고한 것도 1898 년이었습니다.  


 연구팀은 이 별에서 외계 행성을 발견했는데 몇가지 점에서 매우 흥미롭습니다. 일단 발견된 외계 행성은 2 개로 각각 공전 위치에 따라 모성에 가까운 쪽부터 카프테인 b (Kapteyn b) 와 카프테인 c (Kapteyn c) 입니다. 카프테인 b 는 지구 질량의 4.5 배 이상인 별로 슈퍼 지구의 일종으로 보이며 0.168  ± 0.005 AU 정도 되는 공전 궤도를 48.6 일 정도를 주기로 공전하고 있습니다. 카프테인 c 는 지구 질량의 7 배 정도로 0.311  ± 0.02 AU 정도 되는 공전 궤도를 약 121.5 일 주기로 공전하고 있습니다.



(카프테인 별과 그 주변을 공전하는 외계 행성의 개념도  Kapteyn's star and its planets likely come from a dwarf galaxy now merged with the Milky Way. The bottom right panel shows characteristic streams of stars resulting from such a galactic merging event.
Credit: The image is courtesy of Victor Robles, James Bullock, and Miguel Rocha at University of California Irvine and Joel Primack at University of California Santa Cruz.)


 두 행성 모두 수성 궤도 안쪽을 공전하고 있지만 모성인 카프테인 별이 워낙 어두운 별이기 때문에 사실 카프테인 c 는 액체 상태의 물이 존재할 수 없을 만큼 추운 별로 생각됩니다. 그러나 카프테인 b 에는 액체 상태의 물이 존재할 가능성이 있습니다. 이것 만큼이나 흥미로운 점은 사실 이 별이 나이가 무려 115 억년 정도 된다는 점입니다. 즉 지구에서 아주 가까운 거리에 생명체가 존재할 수 있는 가능성이 있는 외계 행성이 있는데 그 나이가 115 억 년 정도라는 이야기입니다.  


 물론 실제로 카프테인 b 에 생명체가 그 비슷한 것이 존재하는지 아닌지 우리는 지금으로썬 알 도리가 없습니다. 그런데 만약 진짜로 생명체가 탄생할 만한 행성이라면 온갖 생명체가 진화하기에 충분한 시간이 주어진 셈입니다. 그렇다면 지능을 갖춘 외계인이 있을까요 ? 그 부분은 답하기 힘든 질문입니다.  


 지구의 역사를 감안하건데 생명의 역사에서 초기 수십억년은 단세포 생물이었고 인간처럼 지성을 갖춘 동물이 탄생한 건 불과 20 만년 전이었습니다. 이런 점을 감안하면 설령 카프테인 b 가 물이 있는 행성이고 지구보다 역사가 2 배 이상 되었다고 해서 반드시 지적 외계인이 있으란 법은 없습니다. 또 적색 왜성에서는 생명체가 탄생하기 적합하지 않다는 주장도 있어왔습니다.  


 하지만 지구 근접 거리에서 액체 상태의 물이 있을 수도 있는 행성이 발견되므로써 적색 왜성 주변을 공전하는 행성에 대한 연구가 더 가속화 될 수 있을 것으로 생각됩니다. 그렇게 연구가 진행되다 보면 언젠가 위의 질문에 대한 답도 얻을 수 있겠죠. 어쩌면 우리가 정말 상상하지 못했던 세상이 카프테인 행성계에 존재할 지도 모릅니다.  


 참고




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