우주 이야기 394 - 적색왜성 주변 행성은 생명체가 살기 적당할까?

(The planet Kepler-438b is shown here in front of its violent parent star. It is regularly irradiated by huge flares of radiation, which could render the planet uninhabitable. Here the planet's atmosphere is shown being stripped away. Credit: Mark A Garlick/University of Warwick )

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 우주에는 큰 별보다 작은 별이 훨씬 많습니다. 작은 별일 수록 적은 질량의 가스로도 생성될 뿐 아니라 아주 오랜 세월 살 수 있음을 생각하면 당연한 결론입니다. 우리 은하만 하더라도 전체 별의 80%는 태양 질량의 40% 이하인 적색 왜성인 것으로 생각됩니다.

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 따라서 적색 왜성 주변에 생명체를 지닌 행성이 존재할 수 있는지 여부는 외계 생명체 연구에서 꽤 큰 관심사 가운데 하나입니다. 일단 적색 왜성은 밝기가 매우 어둡기 때문에 적색 왜성에서 매우 가까운 위치에서 공전하는 행성에만 액체 상태의 물이 존재할 수 있습니다. 그런데 이것은 또 다른 문제를 일으킵니다.

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 그 문제란 항성풍과 더불어 플레어, 코로나 물질 방출 같은 격렬한 항성 활동이죠. 여기서 나오는 강력한 방사선은 생명체에 치명적일 뿐 아니라 행성의 대기를 날려보내는 역할을 해 대기가 희박하거나 없는 행성으로 만들 수 있습니다.

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 워윅스 대학의 천문학자 데이비드 암스트롱 박사(Dr David Armstrong of the University of Warwick's Astrophysics Group)가 이끄는 연구팀은 지구와 가장 유사한 암석 행성 가운데 하나인 Kepler-438b를 연구했습니다.

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 이 연구 결과에 의하면 적색 왜성인 모항성에서 나오는 강력한 플레어와 코로나 물질 방출은 TNT 1000억톤급의 폭발력을 가지고 있어 - 어두운 별임에도 불구하고 적색 왜성은 크기에 비해서 매우 강력한 플레어를 가지고 있습니다 - 설령 지구 같은 자기장을 가지고 있다고 해도 심각한 방사선 피해를 입게 될 것으로 예상했습니다.

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 연구팀은 이를 근거로 적색 왜성 가운데 적당한 행성이 있다하더라도 지구같은 형태의 생명체가 살기는 어려울 수 있다고 결론을 내렸습니다.

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 다만 한 가지 더 생각해보면 과연 지구와 다른 형태의 생태계는 없겠는가라는 질문은 남습니다. 예를 들어 적색 왜성에서 좀 떨어진 위치에 있는 얼음 행성의 바다엔 지구와는 전혀 다른 형태의 생태계가 펼쳐지고 있을지 모릅니다.

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 사실 현재 단계에서 외계 행성에 얼마나 생명체가 흔할지는 아무도 장담할 수 없습니다. 당장 인류는 현재 유로파나 엔셀라두스 같은 태양계 내 위성에 생명체가 존재하는지 여부에 대해서도 장담을 못하는 상황이니까요.

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 결국 앞으로 더 많은 연구가 진행되어야 할 것입니다.

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 참고

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 The research, The Host Stars of Kepler's Habitable Exoplanets: Superflares, Rotation and Activity, is published by the Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.                                        

  http://phys.org/news/2015-11-blasts-earth-like-planet-uninhabitable.html#jCp

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