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우주 이야기 555 - 지구에서 가장 가까운 외계 행성 프록시마 b



(This artist's impression shows a view of the surface of the planet Proxima b orbiting the red dwarf star Proxima Centauri, the closest star to the Solar System. The double star Alpha Centauri AB also appears in the image to the upper-right of Proxima itself. Proxima b is a little more massive than the Earth and orbits in the habitable zone around Proxima Centauri, where the temperature is suitable for liquid water to exist on its surface. Credit: ESO/M. Kornmesser.)


 국제 천문학자 팀이 지구에서 4.25광년 떨어진 가장 가까운 별 프록시마 센타우리 (Proxima Centauri)에서 지구와 비슷한 크기의 행성을 발견했습니다. 프록시마 b (Proxima b)는 지구의 1.27배 정도 질량을 가진 외계 행성으로 모항성인 프록시마 센타우리 주변을 11.2일 정도 주기로 공전합니다. 공전 거리는 700만 km로 지구 - 태양보다 20배 이상 가깝지만, 프록시마 센타우리가 워낙 어두운 적색 왜성이라 물이 존재한다면 액체 상태로 존재할 수 있는 행성입니다. 


 참고로 지구에서 가장 가까운 세 별은 알파 센타우리 A/B 그리고 프록시마 센타우리입니다. 알파 센타우리는 대략 11AU 정도 떨어진 거리를 공전하는 쌍성계로 이전에 알파 센타우리 B에 행성이 있다는 보고가 있었으나 이후 연구에서는 나타나지 않았던 일이 있었습니다. 다만 아직 숨겨진 행성이 있을 수 있어 연구가 진행 중입니다.


 프록시마 센타우리는 알파 센타우리 A/B보다 훨씬 작은 별로 (태양 질량의 12%) 15,000AU란 아주 먼 거리에서 이 두 쌍성계 주변을 공전하고 있습니다. 그 구조상 아마도 프록시마 센타우리는 알파 센타우리 주변을 지나다가 그 중력에 의해 끌려온 적색 왜성으로 생각되고 있습니다. 그래서 논란은 있지만 이 셋은 보통 삼성계 시스템으로 보고 있습니다.


 과거 천문학자 팀은 여기서 외계 행성의 증거를 찾아냈으나 확실치 않은 부분이 있었습니다. 2016년 상반기에 외계 행성을 찾는 페일 레드 닷 캠페인 (Pale Red Dot campaign) 팀은 유럽 남방 천문대 (ESO)의 HARPS spectrograph를 이용해서 그 존재를 검증했습니다. 그리고 마침내 지구에서 가장 가까운 별에서 외계 행성을 찾아내는데 성공했습니다. 그것도 지구와 흡사한 크기의 행성을 찾아냈기 때문에 그 의미가 남다르다고 하겠습니다. 


(An angular size comparison of how Proxima will appear in the sky seen from Proxima b, compared to how the Sun appears in our sky on Earth. Proxima is much smaller than the Sun, but Proxima b lies very close to its star. Credit: ESO/G. Coleman.)


(This infographic compares the orbit of the planet around Proxima Centauri (Proxima b) with the same region of the Solar System. Proxima Centauri is smaller and cooler than the Sun and the planet orbits much closer to its star than Mercury. As a result it lies well within the habitable zone, where liquid water can exist on the planet’s surface. Credit: ESO/M. Kornmesser/G. Coleman)



(동영상) 


 물론 현재 프록시마 b가 지구 같은 행성인지 금성 같은 행성인지를 알아낼 방법은 없습니다. 하지만 앞으로 중요한 외계 행성 탐사 목표가 생겼다는 점은 분명합니다. 차세대 망원경을 통해서 그 성질을 알아낼 수 있다면 우리는 지구 같은 행성이 우주에 얼마나 흔한지, 혹은 지구형 행성이 얼마나 다양한 환경을 지니고 있는지를 이해할 수 있을 것입니다. 


 지구에서 가장 가까운 외계 행성이라고 해도 4.25광년은 우리에게 아직 너무 먼 거리입니다. 가까운 시일내로 우리가 프록시마 b에 가볼 순 없겠지만, 인류의 호기심은 언젠가 이 행성이 어떤 환경을 지닌 행성인지를 밝혀낼 것으로 기대합니다. 


 참고 

A terrestrial planet candidate in a temperate orbit around Proxima Centauri, Nature, nature.com/articles/doi:10.1038/nature19106 



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