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2017년 4월 13일 목요일

우주 이야기 643 - 쌍성계 주변에도 지구 같은 행성이 있을 수 있다?



(This artist's concept shows a hypothetical planet covered in water around the binary star system of Kepler-35A and B.
Credits: NASA/JPL-Caltech)


 스타워즈의 무대가 된 타투인 행성은 두 개의 별 주변을 공전하는 쌍성계 행성 (circumbinary planet)입니다. 실제로는 태양을 두 번 촬영한 것이지만, 아무튼 우주에는 이렇게 쌍성계가 매우 흔합니다. 그리고 최근에는 쌍성계 주변에도 적지 않은 행성이 있다는 사실이 알려져 있습니다. 


  프린스턴 대학의 막스 포프(Max Popp) 교수와 제트추진 연구소의 지그프리드 에글(Siegfried Eggl)은 케플러 임무에서 찾아 낸 쌍성계인 케플러 - 35A/B 주변에 지구형 행성이 있는 경우를 가정했습니다. 이 쌍성계 주변에는 131.5일을 주기로 공전하는 행성인 케플러 - 35b가 있는데 지구 지름의 8배 정도 크기로 가스 행성으로 생각됩니다. 두 별 자체는 0.176AU 정도 거리에서 20일 정도 주기로 공전합니다.


 물론 이보다 더 먼 거리에 지구 같은 행성이 안정적인 궤도를 유지할 가능성은 충분합니다. 연구팀은 341-380일 정도 주기로 표면이 바다로 되어 있는 행성이 궤도를 공전하는 경우를 가정했습니다. 그 결과 충분히 생명체가 살 수 있는 환경이 조성되는 것으로 나타났습니다. 


 다만 이를 위한 몇 가지 조건은 있습니다. 일단 이렇게 두 별 주변을 도는 행성은 완전한 원궤도보다는 두 별의 중력 간섭으로 다소 복잡한 궤도를 그리게 됩니다. 따라서 온도 변화를 완충해 줄 수 있는 바다가 있는 것이 생명체를 진화에 더 유리할 것입니다. 


 영화 스타워즈에서는 이국적인 분위기를 위해 사막 행성을 배경으로 삼았지만, 사실 바다가 없는 사막 행성은 안정적인 궤도를 돌더라도 생명체가 생존하기 힘든 환경일 것입니다. 낮과 밤의 온도 변화가 심할 뿐 아니라 작은 궤도 변화에도 기후 변화가 극심할 것이기 때문입니다. 지구 역시 바다가 대부분인 행성이면서 생명체가 넘치는 행성이 된 것은 우연이 아닙니다. 


 실제 생명체가 살 수 있는 타투인 행성은 바다가 넓게 펼쳐진 행성으로 많은 생명체가 안정적인 환경에서 살 수 있는 공간일 것입니다. 실제로 표면이 바다로 되어 있는 것 같은 외계 행성의 후보도 발견되고 있습니다. 


 앞으로 수십년 동안 과학자들은 이런 행성들의 후보를 찾아나설 것입니다. 그리고 생명체의 존재가 유력한 행성 역시 찾아낼 것으로 기대됩니다. 


 참고 


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