(Beacons of life could help researchers identify potentially habitable worlds. Credit: NASA's Goddard Space Flight Center/Mary Pat Hrybyk)
과학자들은 수천 개 이상이 외계 행성을 찾아냈고 그 가운데 지구와 비슷한 환경으로 추정되는 행성도 여럿 발견했습니다. 당연히 다음 과제는 이 외계 행성 가운데 어느 행성에 생명체가 살고 있을지를 알아내는 것입니다. 현재 과학기술 수준으로는 사실 쉽게 답할 수 없는 문제이기도 합니다. 가장 확실한 방법은 생명체 존재가 의심되는 행성에 직접 탐사선을 보내 확인하는 것인데, 저 멀리 떨어진 외계 행성까지 도달하기가 매우 어렵습니다.
따라서 많은 과학자들이 지구와 비슷한 조성의 대기를 지닌 외계 행성을 찾기 위해 노력하고 있습니다. 일반적으로 지구처럼 광합성 생물이 있는 행성을 제외하고 높은 농도의 산소와 질소 기반의 대기를 지닌 행성이 없기 때문에 이런 행성을 찾아낸다면 생물체 존재가 가능성이 높을 것으로 추정할 수 있기 때문입니다. 문제는 외계 행성의 대기를 확인하는 것은 말처럼 쉽지 않다는 것입니다. 지금까지 확인한 외계 행성의 대기는 모두 목성형 가스 행성인데 그마저도 아주 운이 좋은 경우가 아니면 측정이 곤란합니다. 작은 크기의 지구형 행성의 대기를 관측한다는 것은 극도로 어려운 일입니다.
나사 고다드 우주 비행센터의 과학자인 블라디미르 아이라페티안(Vladimir Airapetian)과 그의 동료들은 보다 쉬운 방법으로 대기 중 산소와 질소의 존재를 증명하는 방법을 연구했습니다. 사실 산소 분자와 질소 분자는 그렇게 쉽게 검출이 가능하지 않습니다. 연구팀은 대신 NO 혹은 -OH기가 검출될 수 있을 가능성을 조사했습니다.
만약 강력한 항성풍이 부는 별 주변의 행성이라면 산소나 물, 질소 분자의 일부가 이런 물질로 쉽게 대체될 수 있습니다. 예를 들어 적색왜성에 매우 가까운 행성이 그렇습니다. 그리고 이런 물질은 불안정하기 때문에 쉽게 에너지를 방출하고 본래 상태로 돌아갑니다. 따라서 안정한 산소, 질소, 물 분자보다 검출이 쉽습니다.
하지만 쉽다는 것은 상대적인 이야기로 일단 지구 만한 크기의 외계 행성은 대기는 둘째치고 실제 직접 관측하기도 쉽지 않습니다. 이를 직접 관측하기 위해서는 지금보다 더 강력한 망원경이 필요할 것입니다. 그리고 여러 차례 소개했듯이 막대한 예산을 들여 차세대 망원경이 개발되고 있습니다. 지금 당장에는 어렵더라도 언젠가 우리는 답을 알아낼 수 있을 것입니다.
참고
NASA finds planets of red dwarf stars may face oxygen loss in habitable zones
More information: Scientific Reports (2017). www.nature.com/articles/s41598-017-14192-4
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