기본 콘텐츠로 건너뛰기

우주 이야기 258 - 가장 정확하게 크기를 측정한 외계 행성


 
 외계 행성은 지구에서 매우 멀리 떨어져 있습니다. 따라서 그 크기를 측정한다는 것은 사실 매우 어려운 일 가운데 하나라고 할 수 있습니다. 그런데 나사의 케플러 우주 망원경 및 스피처 우주 망원경을 이용해서 과학자들이 역사상 가장 정밀한 수준으로 외계 행성의 지름을 구하는데 성공했다는 소식입니다. 이들은 무려 250 km 정도 오차로 그 크기를 측정했다고 하네요. 행성의 크기를 고려할 때 이 정도면 매우 정확한 크기를 측정한 것으로 볼 수 있습니다. 참고로 이번에 정밀한 측정이 이뤄진 외계 행성 케플러-93b 는 크기가 지구의 1.5 배 정도입니다.    








(Credit: NASA/JPL-Caltech)




 외계 행성의 크기 측정이 중요한 이유는 밀도와 구성을 알 수 있는 결정적인 단서이기 때문입니다. 이 연구에 앞서 하와이의 10 미터급 켁 망원경을 통해 구한 케플러 93b 의 질량은 지구의 3.8 배였습니다. 부피가 지구의 1.5 X 1.5 X 1.5 = 3.375 배에 달하는 만큽 케플러 93b 의 밀도는 지구보다 약간 더 크다고 할 수 있으며 이것은 이 외계 행성이 가스나 얼음처럼 밀도가 낮은 물질이 아니라 철과 암석으로 구성된 지구와 유사한 행성이라는 것을 의미합니다.


 지구보다 몇배에서 10 배까지 큰 질량을 지니면서 지구와 비슷한 암석형 행성으로 생각되는 슈퍼 지구는 우리 태양계에는 존재하지 않는 부류의 행성입니다. 따라서 과학자들은 이들의 특징을 파악하는데 애를 먹고 있습니다. 만약 정확한 크기와 질량, 밀도 등을 알 수 있다면 대략적인 구성을 추정할 수 있으며 이들이 명칭처럼 진짜 큰 지구형 행성인지, 아니면 실제로는 물이나 얼음처럼 밀도가 가벼운 물질을 많이 포함한 새로운 형태의 행성인지, 혹은 실제로는 작은 가스 행성인지 구별할 수 있을 것입니다. 따라서 이번 성과는 앞으로의 연구에 큰 도움이 될 것으로 보입니다.  




 연구의 리더인 사라 발라드 (Sarah Ballard, a NASA Carl Sagan Fellow at the University of Washington in Seattle) 는 이번 연구를 빗대어 "The measurement is so precise that it's literally like being able to measure the height of a six-foot tall person to within three quarters of an inch—if that person were standing on Jupiter (목성에 서 있는 키가 6 피트 (약 180 cm) 인 사람의 키를 3/4 인치 (약 2 cm 미만) 내의 정확도로 측정한 것" 라고 표현했는데, 그만큼 멀리 떨어진 천체를 정밀하게 측정했다는 이야기입니다.  


 이를 위해 연구팀은 케플러 93 의 크기를 정확히 측정한 후 케플러가 가시광 영역에서 관측한 자료를 참고로 밝기의 감소를 정확히 측정했습니다. 그러나 이것만으로는 정확한 크기를 측정할 수 없기 때문에 새로운 관측 모드를 더한 스피처 우주 망원경의 적외선 영역 관측 결과를 합쳐 이와 같은 정확한 관측 결과를 유도했습니다. 그 결과 지름은 18800 km (+/- 250 km) 로 나타났습니다. 참고로 케플러 93b 는 무려 300 광년 정도 떨어져 있기 때문에 이번에 사용된 스피처 망원경의 새로운 관측 모드와 함께 향후 많은 외계 행성의 크기와 밀도를 측정하는데 큰 도움이 될 것으로 기대됩니다.  


 다른 한편으로 케플러 93b 자체는 모성에서 매우 가까운 외계 행성입니다. 표면 온도는 대략 섭씨 760 도 정도로 추정됩니다. 따라서 생명체가 살 수 있을 것 같은 행성은 아니지만 향후 생명체가 살 수 있을 것 같은 제 2 의 지구를 찾는데 적지 않은 도움이 될 수 있는 연구라고 생각됩니다. 이 연구는  Astrophysical Journal 에 실렸습니다.  


 참고  








댓글

이 블로그의 인기 게시물

렘 수면이 식이 패턴에 영향을 준다?

  ( Using a techniqu e called optogenetics, the activity of cells in the brain can be specifically suppressed with light pulses. Credit: Pascal Gugler / Insel Gruppe )  수면 중 빠른 안구 운동이 발생하는 렘 (REM) 수면은 아직도 그 기능이 완전히 밝혀지지 않았지만, 수면에서 매우 중요한 부분이라는 사실은 확실합니다. 렘 수면은 꿈과 관련이 깊으며 전체 수면 시간이 부족하지 않더라도 렘 수면 시간이 짧으면 다음날 집중력이 떨어지고 많이 피곤하게 됩니다. 아마도 렘 수면 시간 동안 여러 가지 기능과 작업이 이뤄짐을 시사하는 결과입니다.   베른 대학교 ( University of Bern )의 과학자들은 쥐를 이용한 동물 모델을 통해서 렘 수면이 식이 패턴에 미치는 영향을 조사했습니다. 연구팀은 렘 수면이 외측 시상하부 ( lateral hypothalamus)에 영향을 주어 식욕을 조절할 수 있다는 증거를 발견했습니다. 외측 시상하부는 모든 포유류에서 볼 수 있는 시상하부의 작은 핵으로 식욕을 조절하는데 중요한 역할을 하는 것으로 생각됩니다. 과거 과학자들은 렘 수면 동안 외측 시상하부가 활성화되는 것을 확인했지만, 렘 수면이 실제 식욕을 조절하는지에 대해서는 알지 못했습니다. 렘 수면 동안 외측 시상하부만 차단할 방법이 없었기 때문입니다.   연구팀은 빛으로 살아있는 세포를 조절하는 기술인 광유전학 (optogenetic) 방식으로 렘 수면 중인 쥐의 외측 시상하부 활동을 차단했습니다. 그 결과 쥐의 식욕이 저하되는 것을 확인할 수 있었습니다. 불과 하루 간 차단만으로도 4일 정도 효과가 지속될 정도로 식욕에 대한 영향이 컸습니다. 이는 렘 수면이 식욕을 적절하게 유지하는 데 도움을 준다는 점을 시사합니다.   사실 최근에 다이어트에 대한 수요가 폭발해서 ...

몸에 철이 많으면 조기 사망 위험도가 높다?

 철분은 인체에 반드시 필요한 미량 원소입니다. 헤모글로빈에 필수적인 물질이기 때문에 철분 부족은 흔히 빈혈을 부르며 반대로 피를 자꾸 잃는 경우에는 철분 부족 현상이 발생합니다. 하지만 철분 수치가 높다는 것은 반드시 좋은 의미는 아닙니다. 모든 일에는 적당한 수준이 있게 마련이고 철 역시 너무 많으면 여러 가지 질병을 일으킬 수 있습니다. 철 대사에 문제가 생겨 철이 과다하게 축적되는 혈색소증 ( haemochromatosis ) 같은 드문 경우가 아니라도 과도한 철분 섭취나 수혈로 인한 철분 과잉은 건강에 문제를 일으킬 수 있습니다. 하지만 높은 철 농도가 수명에 미치는 영향에 대해서는 잘 알려지지 않았습니다.   하버드 대학의 이야스 다글라스( Iyas Daghlas )와 임페리얼 칼리지 런던의 데펜더 길 ( Dipender Gill )은 체내 철 함유량에 영향을 미치는 유전적 변이와 수명의 관계를 조사했습니다. 연구팀은 48972명의 유전 정보와 혈중 철분 농도, 그리고 기대 수명의 60/90%에서 생존 확률을 조사했습니다. 그 결과 유전자로 예측한 혈중 철분 농도가 증가할수록 오래 생존할 가능성이 낮은 것으로 나타났습니다. 이것이 유전자 자체 때문인지 아니면 높은 혈중/체내 철 농도 때문인지는 명확하지 않지만, 높은 혈중 철 농도가 꼭 좋은 뜻이 아니라는 것을 시사하는 결과입니다.   연구팀은 이 데이터를 근거로 건강한 사람이 영양제나 종합 비타민제를 통해 과도한 철분을 섭취할 이유는 없다고 주장했습니다. 어쩌면 높은 철 농도가 조기 사망 위험도를 높일지도 모르기 때문입니다. 그러나 임산부나 빈혈 환자 등 진짜 철분이 필요한 사람들까지 철분 섭취를 꺼릴 필요가 없다는 점도 강조했습니다. 연구 내용은 정상보다 높은 혈중 철농도가 오래 유지되는 경우를 가정한 것으로 본래 철분 부족이 있는 사람을 대상으로 한 것이 아니기 때문입니다. 낮은 철분 농도와 빈혈이 건강에 미치는 악영향은 이미 잘 알려져 있기 때문에 철...

비타민 D - 우울증 예방 효과는 없다

   다른 비타민과 마찬가지로 비타민 D는 사람이 살아가는데 반드시 필요한 비타민입니다. 비타민 D가 부족한 경우 뼈에 심각한 문제가 생길 수 있습니다. 그런데 한 가지 더 흥미로운 사실은 여러 질병에서 비타민 D 부족이 관찰된다는 것입니다. 예를 들어 우울증의 경우에도 비타민 D 부족이 보고된 바 있습니다. 일부 연구자들은 햇빛을 받아 생성되는 비타민 D 부족이 계절성 우울증 장애 (seasonal affective disorder)의 원인일지 모른다고 생각해왔습니다.   하지만 하버드 의대와 메사추세스 종합 병원(MGH)의 연구팀은 비타민 D3 (cholecalciferol) 보충제를 사용한 대규모 임상 시험에서 비타민 D 복용이 우울증 예방에 특별한 효과가 없다는 사실을 확인했습니다. 이 연구는 종합 비타민제 혹은 단독으로 사용되는 비타민 D 보충제가 질병 예방에 효과가 있는지를 알아보기 위한 것으로 평균 67세의 건강한 성인 남녀 18,353명을 대상으로 진행되었습니다. 연구 참여자들은 두 그룹으로 나뉘어 콜레칼시페롤 (비타민 D3) 2000 IU 혹은 위약을 받아 5년간 복용했습니다. 우울증의 정도는 8-item Patient Health Questionnaire depression scale [PHQ-8]로 측정했습니다.   이 연구에서는 분명한 비타민 D 결핍증이 있는 경우는 제외했는데, 의학적으로 보충이 필요한 정도의 결핍이라면 치료를 하는 게 맞지 위약을 5년이나 주는 것은 윤리적으로 문제가 있기 때문입니다. 따라서 연구의 목표는 비타민이 부족하지 않은 건강한 사람에서 비타민 보충제가 혹시 우울증 예방에 효과가 있는지를 알아보려는 것입니다.   연구 결과 실험군과 대조군 사이에는 통계적으로 유의한 차이가 없었습니다. 우울증 발생률은 두 그룹에서 별로 차이가 없었으며 연구 시작과 종료 시점에 그룹 내에서도 별 차이가 없었습니다. 따라서 비타민 D가 부족하지 않...