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2018년 7월 15일 일요일

우주 이야기 804 - 지구형 외계 행성은 지구와 다르다?



(This artist’s impression shows the temperate planet Ross 128 b, with its red dwarf parent star in the background. Credit: ESO/M. Kornmesser.)


 과학자들은 지구 주변에서 여러 외계 행성을 찾아냈습니다. 그 가운데는 지구와 비슷한 질량을 지닌 암석 행성도 있어 지구와 매우 흡사한 환경을 지닌 제2의 지구가 가까운 거리에 있을 가능성이 있습니다. 하지만 금성의 예에서 보듯이 반드시 질량이 비슷하다고 해서 지구와 비슷한 환경일 것이라고 단정지을 순 없습니다. 


 브라질 국립 천문대의 디오고 수토 (Diogo Souto of Brazil's Observatório Nacional)와 카네기 멜론 대학의 연구팀은 태양계에서 두 번째로 가까운 거리에 있는 암석 행성인 Ross 128 b의 구조를 연구했습니다. 지구에서 11광년 떨어진 적색왜성인 로스 128은 우주에 가장 흔한 형태의 별입니다. 과학자들은 대부분의 적색왜성이 하나 이상의 행성을 거느리고 있다고 보고 있습니다. 따라서 프록시마b와 로스 128b처럼 가장 가까운 지구형 행성 역시 적색왜성 주위를 공전하는 것입니다. 하지만 지구와 비슷한 크기의 암석 행성이라고 해도 생성 환경이나 구성 성분은 다를 수 있습니다. 


 물론 이렇게 멀리 떨어진 행성의 구조를 직접 알아내기는 어렵지만, 연구팀은 별의 화학적 구성을 통해 행성의 구성을 추정하는 모델을 만들었습니다. 행성의 화학적 구성은 별을 생성한 가스와 밀접한 연관이 있기 때문입니다. Sloan Digital Sky Survey (SDSS)의 APOGEE 데이터에서 로스 128의 다양한 원소 (carbon, oxygen, magnesium, aluminum, potassium, calcium, titanium, and iron) 비율을 확인한 연구팀은 로스 128의 금속핵이 지구보다 더 크다는 결론을 내렸습니다. 철의 비중은 태양과 비슷한 것으로 보이지만, 마그네슘의 비율을 생각할 때 핵이 더 크다는 결과가 나왔기 때문입니다. 


 이 주장이 옳다면 로스 128b의 표면 중력은 지구보다 더 클 것으로 예상됩니다. 그리고 비슷한 크기의 암석 행성이라도 지구와 많이 다를 수 있음을 시사합니다. 하지만 이 주장이 옳다고 해도 이것이 생명체 발생에 좋은 조건인지 아닌지는 사실 판단하기가 어렵습니다. 더 구체적인 정보를 얻기 위해서는 역시 직접 관측이 필요할 것입니다. 쉬운 일은 아니지만, 지상과 우주에서 차세대 거대 망원경이 관측을 시작할 계획이기 때문에 여기서 새로운 단서가 나올 것으로 기대합니다. 


 참고 


Diogo Souto et al. Stellar and Planetary Characterization of the Ross 128 Exoplanetary System from APOGEE Spectra, The Astrophysical Journal (2018). DOI: 10.3847/2041-8213/aac896

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