기본 콘텐츠로 건너뛰기

우주 이야기 136 - 케플러 우주 망원경 중간 보고 - 지구 같은 행성은 흔하다 ?



 2013 년 1월 외계 행성 탐사에 한 획을 그은 케플러 우주 망원경의 탐사 결과가 중간 발표되었습니다. 이에 따르면 무려 461 개나 되는 외계 행성 후보들이 새롭게 추가되어 천문학자들이 확인을 기다리는 것으로 나타났습니다. 그리고 지금 시점 (2013 년 1월) 에서 관측 결과를 합치면 2740 개의 외계 행성 후보들이 2036 개의 별 주변을 도는 것으로 추정됩니다.  


 물론 이들은 하나씩 다른 방법으로 존재를 다시 확인해야 하지만 아무튼 엄청난 숫자의 외계 행성이 발견되었다고 할 수 있습니다. 아마도 이 결과는 외계 행성이 아주 흔할 것이라는 우리의 추측이 옳다는 것을 확인하는 것이라고 할 수 있을 것입니다.  


  2013 년 1월까지 3 년 10 개월간 관측을 계속해온 케플러 우주 망원경은 사실 이미 설계 수명을 넘겼지만 케플러가 보내온 막대한 자료들은 향후 수년간 계속해서 더 분석이 필요한 상황으로 앞으로도 많은 내용들이 새롭게 밝혀질 것으로 보입니다. 또 케플러 우주 망원경 자체도 2016 년까지 연장 미션을 부여받은 상태로 앞으로도 계속해서 관측 데이터를 지구로 보내올 것으로 기대됩니다.  

 (케플러 우주 망원경에 대해서는 http://blog.naver.com/jjy0501/100091864110  참조 )  


 케플러가 수많은 외계 행성을 태양계에서 가까운 위치에서 찾아낸 것 자체도 중요한 일이지만 사실 그 이상으로 중요한 것은 다양한 크기의 외계 행성을 대거 찾아냈다는 점입니다.  



(케플러가 찾아낸 외계 행성 후보들의 크기 비교 R+ 표시는 지구 지름 (R) 과의 비교 Since the last Kepler catalog was released in February 2012, the number of candidates discovered in the Kepler data has increased by 20 percent and now totals 2,740 potential planets orbiting 2,036 stars. Based on observations conducted May 2009 to March 2011, the most dramatic increases are seen in the number of Earth-size and super Earth-size candidates discovered, which grew by 43 and 21 percent respectively. (Credit: NASA/Ames/JPL-Caltech)  )  


 당초 생각했던 것 이상으로 지구 크기만 하거나 혹은 그보다 약간 큰 행성들이 많다는 것은 우리에게 시사 하는 바가 적지 않습니다. 다만 이 행성들은 대부분 우리가 골디락스 존이라고 부르는 온도가 적당한 궤도보다는 더 안쪽에 존재합니다. 물론 식 (transit) 현상을 이용하는 케플러가 지구와 비슷한 궤도에 있는 행성을 잘 찾아내지 못하는 것일 수도 있습니다.  


 아무튼 태양과 비슷한 주계열성 근처에서 지구 지름의 2.8 배 이하 정도 되는 행성은 매우 흔한 것 같다는 결론이 나오고 있습니다. 비록 수성 궤도 안쪽, 적어도 공전궤도 0.25 AU 안쪽이긴 하지만 태양과 비슷한 별의 거의 17% 가 지구나 지구보다 다소 큰 슈퍼 지구급의 행성을 거느리고 있는 것 같습니다.



(태양과 비슷한 별 주변에서 발견된 행성의 크기 비교 The fraction of sun-like stars having planets of different sizes, orbiting within 1/4 of the Earth-sun distance (0.25 AU) of the host star. The graph shows that planets as small as Earth (far left) are relatively common compared to planets 8.0x the size of Earth (similar to Jupiter). For example, 7.9 percent of sun-like stars harbor a planet with a size of 1.0-1.4 times the size of Earth, orbiting inward of 1/4 the Earth-sun distance (closer than Mercury's distance from the sun). There are increasing numbers of planets from 8x the size of Earth down to 2.8x Earth. Remarkably, the number of planets smaller than 2.8x Earth is approximately constant with planet size, down to the size of our Earth. The gray indicates the planets discovered in this study, and the orange represents the correction applied to account for planets the TERRA software would miss statistically, typically about 20 percent. (Credit: Erik Petigura, Andrew Howard and Geoff Marcy)  )   


 이 비율이 지구 근처 뿐 아니라 은하계 어디에서나 동일하다면 은하계에 있는 태양 같은 별 1000 억 개 가운데 170 억개 (대략 6 개 중 1 개 꼴) 로 지구나 슈퍼지구급 행성을 거느리고 있다는 의미가 됩니다. 물론 아직 이렇게 결론을 내리는 것은 성급할 수 있으며 추가 관측과 분석이 더 필요할 것입니다. 하지만 적어도 외계 행성이 매우 흔하다는 것과 지구 같은 행성 역시 아주 흔할 것이라는 주장이 힘을 얻을 수 있어 보입니다.  


 미래에 관측 기술이 더 발전하면 지구보다 더 작거나 혹은 수성 궤도 보다 더 멀리 있는 외계 행성도 좀더 수월하게 찾을 수 있을 것이고 그렇다면 생각보다 태양계 같은 행성 시스템이 흔하다는 결론도 나오게 될 지 모르겠습니다. 다만 앞으로의 추가적인 관측이 필요하다고 하겠죠.  


 이전에 전해 드린 내용처럼 행성 자체는 우리 은하계에 수천억개에 이를 가능성이 있고 (이전 포스트http://blog.naver.com/jjy0501/100175616777 를 참조) 지금 언급하는 것 처럼 지구 같은 암석 행성도 대단히 흔한 존재일 가능성이 높습니다. 그렇다면 당연히 그 다음 질문은 생명체가 존재할 가능성, 그리고 더 나아가 인간 같이 지성과 과학 문명을 지닌 외계 존재에 대한 물음이겠습니다. 어쩌면 저 멀리 외계인도 같은 고민을 하고 있을지도 모르는 일이지만 현재까지는 우리가 그걸 확인할 방법은 없습니다. 그러니 앞으로 연구를 계속하는 수 밖에요.   



 참고







댓글

이 블로그의 인기 게시물

세상에서 가장 큰 벌

( Wallace's giant bee, the largest known bee species in the world, is four times larger than a European honeybee(Credit: Clay Bolt) ) (Photographer Clay Bolt snaps some of the first-ever shots of Wallace's giant bee in the wild(Credit: Simon Robson)  월리스의 거대 벌 (Wallace’s giant bee)로 알려진 Megachile pluto는 매우 거대한 인도네시아 벌로 세상에서 가장 거대한 말벌과도 경쟁할 수 있는 크기를 지니고 있습니다. 암컷의 경우 몸길이 3.8cm, 날개너비 6.35cm으로 알려진 벌 가운데 가장 거대하지만 수컷의 경우 이보다 작아서 몸길이가 2.3cm 정도입니다. 아무튼 일반 꿀벌의 4배가 넘는 몸길이를 지닌 거대 벌이라고 할 수 있습니다.   메가칠레는 1981년 몇 개의 표본이 발견된 이후 지금까지 추가 발견이 되지 않아 멸종되었다고 보는 과학자들도 있었습니다. 2018년에 eBay에 표본이 나왔지만, 언제 잡힌 것인지는 알 수 없었습니다. 사실 이 벌은 1858년 처음 발견된 이후 1981년에야 다시 발견되었을 만큼 찾기 어려운 희귀종입니다. 그런데 시드니 대학과 국제 야생 동물 보호 협회 (Global Wildlife Conservation)의 연구팀이 오랜 수색 끝에 2019년 인도네시아의 오지에서 메가칠레 암컷을 야생 상태에서 발견하는데 성공했습니다.   메가칠레 암컷은 특이하게도 살아있는 흰개미 둥지가 있는 나무에 둥지를 만들고 살아갑니다. 이들의 거대한 턱은 나무의 수지를 모아 둥지를 짓는데 유리합니다. 하지만 워낙 희귀종이라 이들의 생태에 대해서는 거의 알려진 바가 없습니다.  (동영상)...

몸에 철이 많으면 조기 사망 위험도가 높다?

 철분은 인체에 반드시 필요한 미량 원소입니다. 헤모글로빈에 필수적인 물질이기 때문에 철분 부족은 흔히 빈혈을 부르며 반대로 피를 자꾸 잃는 경우에는 철분 부족 현상이 발생합니다. 하지만 철분 수치가 높다는 것은 반드시 좋은 의미는 아닙니다. 모든 일에는 적당한 수준이 있게 마련이고 철 역시 너무 많으면 여러 가지 질병을 일으킬 수 있습니다. 철 대사에 문제가 생겨 철이 과다하게 축적되는 혈색소증 ( haemochromatosis ) 같은 드문 경우가 아니라도 과도한 철분 섭취나 수혈로 인한 철분 과잉은 건강에 문제를 일으킬 수 있습니다. 하지만 높은 철 농도가 수명에 미치는 영향에 대해서는 잘 알려지지 않았습니다.   하버드 대학의 이야스 다글라스( Iyas Daghlas )와 임페리얼 칼리지 런던의 데펜더 길 ( Dipender Gill )은 체내 철 함유량에 영향을 미치는 유전적 변이와 수명의 관계를 조사했습니다. 연구팀은 48972명의 유전 정보와 혈중 철분 농도, 그리고 기대 수명의 60/90%에서 생존 확률을 조사했습니다. 그 결과 유전자로 예측한 혈중 철분 농도가 증가할수록 오래 생존할 가능성이 낮은 것으로 나타났습니다. 이것이 유전자 자체 때문인지 아니면 높은 혈중/체내 철 농도 때문인지는 명확하지 않지만, 높은 혈중 철 농도가 꼭 좋은 뜻이 아니라는 것을 시사하는 결과입니다.   연구팀은 이 데이터를 근거로 건강한 사람이 영양제나 종합 비타민제를 통해 과도한 철분을 섭취할 이유는 없다고 주장했습니다. 어쩌면 높은 철 농도가 조기 사망 위험도를 높일지도 모르기 때문입니다. 그러나 임산부나 빈혈 환자 등 진짜 철분이 필요한 사람들까지 철분 섭취를 꺼릴 필요가 없다는 점도 강조했습니다. 연구 내용은 정상보다 높은 혈중 철농도가 오래 유지되는 경우를 가정한 것으로 본래 철분 부족이 있는 사람을 대상으로 한 것이 아니기 때문입니다. 낮은 철분 농도와 빈혈이 건강에 미치는 악영향은 이미 잘 알려져 있기 때문에 철...

사막에서 식물을 재배하는 온실 Ecodome

 지구 기후가 변해가면서 일부 지역에서는 비가 더 많이 내리지만 반대로 비가 적게 내리는 지역도 생기고 있습니다. 일부 아프리카 개도국에서는 이에 더해서 인구 증가로 인해 식량과 물이 모두 크게 부족한 현상이 지속되고 있습니다. 이를 해결하기 위한 여러 가지 아이디어들이 나오고 있는데, 그 중 하나가 사막 온실입니다.   사막에 온실을 건설한다는 아이디어는 이상해 보이지만, 실제로는 다양한 사막 온실이 식물재배를 위해서 시도되고 있습니다. 사막 온실의 아이디어는 낮과 밤의 일교차가 큰 사막 환경에서 작물을 재배함과 동시에 물이 증발해서 사라지는 것을 막는데 그 중요한 이유가 있습니다.   사막화가 진행 중인 에티오피아의 곤다르 대학( University of Gondar's Faculty of Agriculture )의 연구자들은 사막 온실과 이슬을 모으는 장치를 결합한 독특한 사막 온실을 공개했습니다. 이들은 이를 에코돔( Ecodome )이라고 명명했는데, 아직 프로토타입을 건설한 것은 아니지만 그 컨셉을 공개하고 개발에 착수했다고 합니다.   원리는 간단합니다. 사막에 건설된 온실안에서 작물을 키움니다. 이 작물은 광합성을 하면서 수증기를 밖으로 내보네게 되지만, 온실 때문에 이 수증기를 달아나지 못하고 갖히게 됩니다. 밤이 되면 이 수증기는 다시 응결됩니다. 그리고 동시에 에코돔의 가장 위에 있는 부분이 열리면서 여기로 찬 공기가 들어와 외부 공기에 있는 수증기가 응결되어 에코돔 내부로 들어옵니다. 그렇게 얻은 물은 식수는 물론 식물 재배 모두에 사용 가능합니다.  (에코돔의 컨셉.  출처 : Roots Up)   (동영상)   이 컨셉은 마치 사막 온실과 이슬을 모으는 담수 장치를 합쳐놓은 것이라고 말할 수 있습니다. 물론 실제로도 잘 작동할지는 직접 테스트를 해봐야 알 수...