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우주 이야기 854 - 버나드 별 주변에 슈퍼 지구 발견


(Artist's impression of the surface of Barnard's star b. Credit ESO-M. Kornmesser. Credit: Credit ESO-M. Kornmesser)

(Graphic representation of the relative distances to the nearest stars from the Sun. Barnard’s star is the second closest star system, and the nearest single star to us. Credit: IEEC/Science-Wave - Guillem Ramisa)


 태양계에서 가장 가까운 별은 알파 센타우리 삼성계입니다. 그 다음으로 가까운 별은 어둡기 때문에 상대적으로 인지도가 떨어지는 버나드 별 (Barnard's star)입니다. 버나드 별은 매우 어두워 육안으로는 볼 수 없는 적색왜성으로 지구에서 대략 6광년 떨어져 있습니다. 그런데 이 버나드 별에도 외계 행성이 있다는 주장이 제기된 바가 있습니다. 그러나 후속 연구에서 결과를 재현하는데 실패하면서 논쟁 거리로 남았습니다. 


 퀸 메리 대학을 비롯한 스페인과 유럽 내 여러 연구자들은 (Queen Mary University of London, and from the Institut d'Estudis Espacials de Catalunya and the Institute of Space Sciences/CSIC in Spain) 정확한 검증을 위해 20년간의 관측 데이터를 비교하고 스페인에 있는 CARMENES spectrometer 및 HARPS-N 관측 장비를 통해서 매우 상세한 관측을 시도했습니다. 연구팀은 버나드 별의 시선 속도 (radial velocity)를 측정해 지구 질량의 적어도 3.2배 정도 되는 행성이 233일 정도 주기로 공전한다는 사실을 밝혀냈습니다. 이번 발견은 사람이 걷는 것보다 약간 빠른 초속 1m 속도의 이동을 파악한 것입니다. 


 버나드 별이 어둡기 때문에 이 정도 공전 주기를 지녔다고 해도 행성 표면의 온도는 영하 170도 정도로 추정됩니다. 거의 명왕성 같은 환경으로 생명체의 존재를 기대하기는 어려울 수 있지만, 혹시 얼음 바다 아래 물이 있고 지질 활동이 활발하다면 가능성이 0%라고 말하기는 어려울 것입니다. 아무튼 이번 발견으로 지구에서 가장 가까운 별과 두 번째로 가까운 별 모두에 외계 행성이 있을 가능성이 높아졌습니다. 가까운 갈색왜성에서도 행성의 존재가 의심되기 때문에 사실상 지구 주변 별들은 모두 크고 작은 행성을 거느렸을 가능성이 큽니다. 이는 우주에 행성이 매우 흔한 존재라는 점을 시사합니다. 버나드 b는 매우 가까운 거리에 있는 슈퍼지구로 앞으로 중요한 연구 목표가 될 것으로 보입니다. 




 아마도 현재까지 입증된 가까운 외계 행성은 전체에 일부에 불과할 것입니다. 태양계처럼 여러 행성을 거느렸는데, 그 중 관측이 쉬운 것만 먼저 검출했을 가능성이 높기 때문이죠. 앞으로 연구가 진행되면 더 복잡한 행성계의 증거가 나올 것으로 기대합니다. 


 참고 


 I. Ribas et al. A candidate super-Earth planet orbiting near the snow line of Barnard's star, Nature (2018). DOI: 10.1038/s41586-018-0677-y

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