우주 이야기 630 - 지구 근처 별에서 발견된 7개의 지구형 행성

(This illustration shows the possible surface of TRAPPIST-1f, one of the newly discovered planets in the TRAPPIST-1 system. Scientists using the Spitzer Space Telescope and ground-based telescopes have discovered that there are seven Earth-size planets in the system.

Credits: NASA/JPL-Caltech)

(This artist's concept shows what each of the TRAPPIST-1 planets may look like, based on available data about their sizes, masses and orbital distances.

Credits: NASA/JPL-Caltech)

(Artist's concept of what the TRAPPIST-1 planetary system may look like, based on available data about their diameters, masses and distances from the host star. NASA/JPL-Caltech  )

 지구에서 40광년 떨어진 작은 적색왜성에서 지구와 비슷한 행성 7개가 무더기로 발견되었습니다. 트래피스트 1 (TRAPPIST - 1)이라는 이 적색왜성은 2016년 5월에 칠레에 있는 Transiting Planets and Planetesimals Small Telescope (TRAPPIST) 망원경으로 통해서 3개의 외계 행성이 확인되었으며 이후 나사의 스피처 우주 망원경을 통해서 식현상 (transit) 관측을 통해서 지구형 행성 7개를 찾아내는데 성공했습니다. 스피처는 2016년 가을에 이 별을 500시간이나 관측했으며 이를 통해 지구형 외계 행성이 흔하다는 것을 다시 밝혀낸 것입니다. 

(동영상) 

 트래피스트 - 1은 ultracool dwarf라는 분류에 속하는 적색왜성으로 태양 질량의 8%, 지름의 11%에 불과한 작은 별입니다. 거의 별과 갈색왜성의 경계에 있는 천체라고 할 수 있습니다. 나이는 적어도 5억 년 이상으로 보이는데, 작은 크기를 감안하면 수명은 10조년까지 예상할 수 있습니다. 이렇게 작은 별이기 때문에 표면 온도도 2550K 정도로 매우 낮은 편입니다. 따라서 액체 상태의 물이 존재하려면 매우 가까운 위치에서 공전해야 합니다. 

 새로 발견된 행성들은 모두 금성에서지구 정도 크기의 행성으로 공전주기는 1.51일에서 20일 정도에 불과합니다. 이 가운데 e,f,g 세 개의 행성은 금성에서 화성 사이의 에너지를 받고 있어서 액체 상태의 물이 있을 가능성이 있습니다. 생명체의 존재 유무를 떠나서 이 행성계가 흥미로운 것은 마치 목성과 그 4대 위성의 대형화 버전처럼 생겼기 때문입니다. 흔히 목성을 미니 태양계라고 부르는데, 트래피스트 - 1은 진정한 의미에서의 미니 태양계라고 부를 수 있습니다. 각 행성 역시 서로의 중력에 의해 목성의 위성처럼 묶여 있는 것으로 보입니다. 

 트래피스트 1 이 주목받는 이유는 과학자들의 오랜 궁금증을 풀어줄 주요 관측 목표이기 때문입니다. 현재까지 관측 데이터로 생명체가 살 수 있는 행성인지 여부는 사실 알기 어렵습니다. 하지만 내년 발사될 제임스 웹 우주 망원경을 비롯한 지상의 차세대 망원경이 완성되면 이를 정밀 관측해서 행성의 대기에 대한 정보를 직접 수집할 수 있을지 모릅니다. 

 앞서 언급했듯이 적색왜성은 우주에서 가장 흔한 형태의 별이지만, 주변으로 강력한 플레어와 방사선을 내뿜기 때문에 지구형 행성이 대기를 유지하기 어렵다는 가설이 꾸준히 제기되어 왔습니다. ( http://blog.naver.com/jjy0501/220939697709 참조) 그러나 이는 실제 관측 결과를 통해서 입증하기 어려운 가설이었습니다. 

 앞으로 과학자들은 이 외계행성들을 상세히 관측해서 적색왜성 주변에 생명체가 살 만한 행성이 있는지를 검증할 수 있을 것입니다. 이는 외계 생명체를 찾는 연구에 큰 도움을 줄 것입니다. 

 참고 

 https://www.nasa.gov/press-release/nasa-telescope-reveals-largest-batch-of-earth-size-habitable-zone-planets-around

https://en.wikipedia.org/wiki/TRAPPIST-1