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2015년 2월 7일 토요일

우주 이야기 300 - 대부분의 별에 지구 같은 행성이 있다?


 케플러 우주 망원경의 활약으로 천문학자들은 여러 개의 행성을 거느린 별들을 다수 발견했습니다. 그 가운데는 지구에서처럼 생명체가 살기에 적당한 것들도 일부 존재합니다. 하지만 케플러 우주 망원경은 우리가 관측했을 때 식현상(행성이 별 앞을 지나면서 별빛을 가리는 현상)을 일으키는 경우 밖에 감지하지 못합니다. 즉 케플러로 찾은 외계 행성은 그 숫자가 이미 1000개를 넘고 있지만, 실제로는 극히 일부에 불과하다는 것입니다.
 따라서 현재까지 케플러 관측 결과와 기타 외계 행성 관측 결과에도 불구하고 우리는 지구 주변의 외계 행성에 대해서 매우 제한적인 정보만을 가지고 있습니다. 그런만큼 지구 같은 외계 행성이 얼마나 흔한지에 대한 추정도 학자마다 다를 수밖에 없습니다.
 최근 호주 국립 대학 (Australian National University (ANU))의 팀 보바드(PhD student Tim Bovaird)와 찰리 라인웨어 교수(Associate Professor Charley Lineweaver)는 대부분의 별들이 지구 같은 행성을 거느리고 있을지도 모른다는 주장을 저널 Monthly Notices of the Royal Astronomical Society에 발표했습니다. 이들의 주장이 더 독특한 점은 2세기 전에 주장되었던 티티우스 - 보데 법직(Titius-Bode)을 다시 재해석해서 분석했기 때문입니다.



(슈퍼 지구 중 하나인 케플러 - 22b 의 모식도. Planetary scientists have calculated that there are hundreds of billions of Earth-like planets in our galaxy which might support life.
Credit: NASA/JPL-Caltech/Ames)
 외계 행성이 매우 흔하다는 것은 이제 의심의 여지가 없는 상식이 되었지만, 과연 하나의 별이 보통 몇 개의 행성을 거느리고 있는지는 매우 논란이 될 수 있는 부분입니다. 연구팀은 지금까지 발견된 케플러 외계 행성 중 여러 개의 행성을 지닌 151개를 통계적인 방법으로 분석해서 구체적으로 어떤 배열을 가지고 있는지를 확인했습니다. (논문 전체를 봤는데 매우 수학적으로 복잡한 계산과 가정이 들어가 이해가 쉽지는 않습니다)
 그 결과 대부분의 별들은 태양계 처럼 다수의 행성을 거느리고 있으며, 이 중에 지구 같은 행성이 존재할 가능성은 매우 높은 것으로 나타났습니다. 즉 지구가 결코 우주에서 특별한 행성은 아니라는 기존의 가정을 지지하는 결과인 셈입니다.
 물론 이런 저런 가정이 들어간 수학적인 추정보다는 직접가서 확인하는 것이 가장 좋은 방법일 것입니다. 다만 지금 당장에는 그렇게 하기 힘들기 때문에 이런 간접적인 방법을 사용하는 것이죠.
 과연 진짜 지구 같은 행성은 얼마나 많은 빈도로 존재하고 생명체가 존재하는 행성은 그 중에 얼마나 존재할까요? 당장에는 답하기 힘든 질문이지만 언젠가 답을 알게될 날이 올 것이라고 생각합니다.
 참고

Journal Reference:
  1. Timothy Bovaird, Charles H. Lineweaver, Steffen K. Jacobsen. Using the Inclinations of Kepler Systems to Prioritize New Titius-Bode-Based Exoplanet PredictionsMonthly Notices of the Royal Astronomical Society, 2015 [link]


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