기본 콘텐츠로 건너뛰기

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





댓글

이 블로그의 인기 게시물

통계 공부는 어떻게 하는 것이 좋을까?

 사실 저도 통계 전문가가 아니기 때문에 이런 주제로 글을 쓰기가 다소 애매하지만, 그래도 누군가에게 도움이 될 수 있다고 생각해서 글을 올려봅니다. 통계학, 특히 수학적인 의미에서의 통계학을 공부하게 되는 계기는 사람마다 다르긴 하겠지만, 아마도 비교적 흔하고 난감한 경우는 논문을 써야 하는 경우일 것입니다. 오늘날의 학문적 연구는 집단간 혹은 방법간의 차이가 있다는 것을 객관적으로 보여줘야 하는데, 그려면 불가피하게 통계적인 방법을 쓸 수 밖에 없게 됩니다. 이런 이유로 분야와 주제에 따라서는 아닌 경우도 있겠지만, 상당수 논문에서는 통계학이 들어가게 됩니다.   문제는 데이터를 처리하고 분석하는 방법을 익히는 데도 상당한 시간과 노력이 필요하다는 점입니다. 물론 대부분의 학과에서 통계 수업이 들어가기는 하지만, 그것만으로는 충분하지 않은 경우가 많습니다. 대학 학부 과정에서는 대부분 논문 제출이 필요없거나 필요하다고 해도 그렇게 높은 수준을 요구하지 않지만, 대학원 이상 과정에서는 SCI/SCIE 급 논문이 필요하게 되어 처음 논문을 작성하는 입장에서는 상당히 부담되는 상황에 놓이게 됩니다.  그리고 이후 논문을 계속해서 쓰게 될 경우 통계 문제는 항상 나를 따라다니면서 괴롭히게 될 것입니다.  사정이 이렇다보니 간혹 통계 공부를 어떻게 하는 것이 좋겠냐는 질문이 들어옵니다. 사실 저는 통계 전문가라고 하기에는 실력은 모자라지만, 대신 앞서서 삽질을 한 경험이 있기 때문에 몇 가지 조언을 해줄 수 있을 것 같습니다.  1. 입문자를 위한 책을 추천해달라  사실 예습을 위해서 미리 공부하는 것은 추천하지 않습니다. 기본적인 통계는 학과별로 다르지 않더라도 주로 쓰는 분석방법은 분야별로 상당한 차이가 있을 수 있어 결국은 자신이 주로 하는 부분을 잘 해야 하기 때문입니다. 그러기 위해서는 학과 커리큘럼에 들어있는 통계 수업을 듣는 것이 더 유리합니다...

9000년 전 소녀의 모습을 복원하다.

( The final reconstruction. Credit: Oscar Nilsson )  그리스 아테나 대학과 스웨덴 연구자들이 1993년 발견된 선사 시대 소녀의 모습을 마치 살아있는 것처럼 복원하는데 성공했습니다. 이 유골은 그리스의 테살리아 지역의 테오페트라 동굴 ( Theopetra Cave )에서 발견된 것으로 연대는 9000년 전으로 추정됩니다. 유골의 주인공은 15-18세 사이의 소녀로 정확한 사인은 알 수 없으나 괴혈병, 빈혈, 관절 질환을 앓고 있었던 것으로 확인되었습니다.   이 소녀가 살았던 시기는 유럽 지역에서 수렵 채집인이 초기 농경으로 이전하는 시기였습니다. 다른 시기와 마찬가지로 이 시기의 사람들도 젊은 시절에 다양한 질환에 시달렸을 것이며 평균 수명 역시 매우 짧았을 것입니다. 비록 젊은 나이에 죽기는 했지만, 당시에는 이런 경우가 드물지 않았을 것이라는 이야기죠.   아무튼 문명의 새벽에 해당하는 시점에 살았기 때문에 이 소녀는 Dawn (그리스어로는  Avgi)라고 이름지어졌다고 합니다. 연구팀은 유골에 대한 상세한 스캔과 3D 프린팅 기술을 적용해서 살아있을 당시의 모습을 매우 현실적으로 복원했습니다. 그리고 그 결과 나타난 모습은.... 당시의 거친 환경을 보여주는 듯 합니다. 긴 턱은 당시를 살았던 사람이 대부분 그랬듯이 질긴 먹이를 오래 씹기 위한 것으로 보입니다.   강하고 억센 10대 소녀(?)의 모습은 당시 살아남기 위해서는 강해야 했다는 점을 말해주는 듯 합니다. 이렇게 억세보이는 주인공이라도 당시에는 전염병이나 혹은 기아에서 자유롭지는 못했기 때문에 결국 평균 수명은 길지 못했겠죠. 외모 만으로 평가해서는 안되겠지만, 당시의 거친 시대상을 보여주는 듯 해 흥미롭습니다.   참고  https://phys.org/news/2018-01-te...

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...