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2015년 7월 24일 금요일

우주 이야기 353 - 지구의 사촌을 찾아낸 케플러 우주 망원경


(케플러-452b의 상상도.   This artist's concept depicts one possible appearance of the planet Kepler-452b, the first near-Earth-size world to be found in the habitable zone of star that is similar to our sun.  Credits: NASA/JPL-Caltech/T. Pyle)



(동영상) 


 케플러 우주 망원경이 본래 발사시 의도했던 목표를 마침내 달성한 것으로 보입니다. 2009년 케플러 우주 망원경에 대해서 처음 포스트 (  http://blog.naver.com/jjy0501/100091864110 참조)말했던 것. 즉 태양 비슷한 별 주변을 태양 - 지구 거리에서 도는 지구 비슷한 행성을 발견한 것입니다.


 케플러 - 452b는 지구에서 무려 1,400광년 떨어진 외계 행성입니다. 모항성인 케플러 - 452는 태양과 비슷한 분광형 G2인 별로 표면 온도는 태양과 같지만 나이가 60억 년으로 태양보다 더 나이가 들었습니다. 덕분에 이 별은 태양보다 더 뜨겁고 큽니다. 밝기는 태양보다 20% 정도 밝으며 지름은 10%정도 더 큽니다. 우리의 태양 역시 15억년 후에는 조금씩 더 커지고 밝아지면서 늙어갈 것입니다. 그리고 종국에는 크게 부풀어 올라 적색 거성이 되겠죠.


 이 별 주변을 공전하는 케플러 - 452b는 지구보다 5% 먼 거리에서 385일을 주기로 공전하고 있습니다. 아마도 다른 변수가 비슷하다면 표면 온도는 지구와 비슷할 수 있습니다. 이 행성 역시 60억 년 정도 나이가 들었으므로 만약 생명체가 있었다면 지구보다 더 오랜 역사를 가지고 있을 수도 있습니다. 물론 그 사이 문명을 지닌 외계인이 등장했는지는 별개의 일이겠지만 말이죠.

 케플러 - 452b는 사실 지구와 똑같은 크기의 행성은 아닙니다. 사실 지구보다 지름이 60%정도 더 큰 편입니다. 아직 정확한 밀도와 질량에 대한 데이터는 없지만, 나사의 과학자들은 아마도 이 행성이 슈퍼 지구형 행성일 것으로 보고 있습니다. 물론 실제로 그런지를 검증하기 위해서는 연구가 더 진행되어야 할 것 같습니다.  


(케플러 - 452b를 비롯해 지구와 다른 외계 행성의 비교. This size and scale of the Kepler-452 system compared alongside the Kepler-186 system and the solar system. Kepler-186 is a miniature solar system that would fit entirely inside the orbit of Mercury.
Credits: NASA/JPL-CalTech/R. Hurt)

(케플러 우주 망원경이 찾아낸 지구와 비슷한 크기의 행성 가운데 액체 상태의 물이 있는 거주권에 속하는 행성.  Since Kepler launched in 2009, twelve planets less than twice the size of Earth have been discovered in the habitable zones of their stars.
Credits: NASA/N. Batalha and W. Stenzel

(4,696개의 행성 후보들. There are 4,696 planet candidates now known with the release of the seventh Kepler planet candidate catalog - an increase of 521 since the release of the previous catalog in January 2015.
Credits: NASA/W. Stenzel)

 한편 이 외계 행성의 발견으로 케플러 우주 망원경이 발견한 확인된 외계 행성의 수는 1030개까지 늘어났다고 합니다. 이는 지금까지 발견된 외계 행성 수의 거의 절반에 해당합니다. 지난 2013년 고장을 일으키기 전까지 케플러로 확인된 외계 행성의 후보는 4,696개에 달하며 이를 확인하는 작업은 현재도 진행 중에 있습니다. 


이번에 발견된 케플러 - 452b 의 경우에도 지상의 여러 망원경 -  University of Texas at Austin's McDonald Observatory, the Fred Lawrence Whipple Observatory on Mt. Hopkins, Arizona, and the W. M. Keck Observatory atop Mauna Kea in Hawaii - 에 의해 최종 확인된 결과 밝혀진 것입니다. 

 케플러 우주 망원경은 행성이 별 앞을 지나면서 밝기가 주기적으로 감소하는 식현상을 찾아내는 원리로 외계 행성 후보를 찾아냅니다. 그런데 다른 이유로 밝기가 변하는 경우도 있어 이를 감별하고 최종적으로 외계 행성의 존재를 검증하기 위해서 추가 관측이 필요한 것이죠.    

 한편, 외계 행성의 후보를 찾아내는 작업도 이제는 자동화가 이뤄졌다고 합니다. 앞으로 더 많은 데이터가 쏟아지는 만큼 의심되는 후보들을 찾아내는 작업 역시 사람이 수작업으로 하는 것보다 컴퓨터가 할 수 있도록 하는 것이 더 효율적이겠죠. 

 케플러의 뒤를 이어 발사되는 TESS ( http://blog.naver.com/jjy0501/220064662067 참조)의 데이터가 나오면 외계 행성의 후보는 케플러 시대의 몇 배로 증가하게 될 것입니다. 그리고 그 가운데는 지구와 아주 흡사한 외계 행성들이 다수 존재할 것으로 기대됩니다.

 앞으로 수십 년 이내로 우주에 지구 같은 행성이 얼마나 흔한지 우리는 보다 정확한 답을 얻을 것으로 보입니다.   

 참고





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