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우주 이야기 1535 - 다섯 개의 지구형 외계 행성을 지닌 행성계

 


(This infographic shows a comparison between the L 98-59 exoplanet system (top) with part of the inner Solar System (Mercury, Venus and Earth), highlighting the similarities between the two. L 98-59 contains four confirmed rocky planets (marked in colour in the top panel), orbiting a red-dwarf star 35 light-years away. The planet closest to the star is around half the mass of Venus, making it the lightest exoplanet ever detected using the radial velocity technique. Up to 30% of the third planet’s mass could be water, making it an ocean world. The existence of the fourth planet has been confirmed, but scientists don’t yet know its mass and radius (its possible size is indicated by a dotted line). The team also found hints of a potential fifth planet, the furthest from the star, thoughthe team knows little about it. If confirmed, it would sit in the system’s habitable zone where liquid water could exist on its surface. The distances from the stars and between the planets in the infographic are not up to scale. The diagram has been scaled to make the habitable zone in both the Solar System and in L 98-59 coincide. As indicated by the infographic, which includes a temperature scale (in Kelvin [K]), the Earth and the fifth (unconfirmed) planet in L 98-59 receive similar amounts of light and heat from their respective stars. Assuming their atmospheres are similar, this fifthplanet would have a similar average surface temperature to Earth and would support liquid water at its surface. Credit: ESO/L. Calçada/M. Kornmesser (Acknowledgment: O. Demangeon) - https://www.eso.org/public/images/eso2112b/)

과학자들이 지금까지 발견한 외계 행성은 대부분 별 주변을 혼자 공전하거나 2-3개 정도가 공전하는 행성계를 이루고 있습니다. 물론 이것은 관측 기술의 한계로 일부 행성만 관측이 가능하기 때문으로 여겨집니다. 실제로 관측과 연구가 계속 진행됨에 따라 행성의 숫자가 점점 더 늘어나는 행성계가 증가하고 있습니다.

캐니다 몬트리올 대학의 트로티어 외계행성 연구소 (Trottier Institute for Research on Exoplanets (IREx) at the Université de Montréal)의 연구팀은 지구에서 35광년 떨어진 적색왜성 L 98-59에서 다섯 번째 외계행성을 포착했습니다. 그리고 이 행성은 생명체 존재 가능성이 있는 행성입니다.

L 98-59는 나사의 TESS에 의해 2019년 처음 포착된 외계행성계로 세 개의 행성이 별에 매우 가까이 모여 있었습니다. 가장 안쪽의 L 98-59 b의 경우 지구 지름의 84%에 질량은 절반 정도로 지구보다 작은 외계행성 가운데 크기와 질량이 매우 잘 측정된 경우로 주목 받았습니다.

L 98-59 행성계에서 가장 안쪽 행성 두 개는 별에 매우 가까워 증력에 의한 조석력에 의해 목성의 위성 이오처럼 화산활동이 활발한 행성일 것으로 생각됩니다. 세 번째 행성은 밀도가 상당히 낮아 일종의 워터 월드 행성으로 보입니다.

이후 유럽 남방 천문대의 과학자들은 에스프레소 분광기 (ESPRESSO spectrograph)로 네 번째 행성도 찾아냈습니다. 이 행성들은 모두 태양과 수성 거리의 1/5 이내의 좁은 범위에서 별 주위를 공전하고 있습니다.

몬트리올 대학 연구팀이 찾은 다섯 번째 행성인 L 98-59 f은 HARPS (High Accuracy Radial velocity Planet Searcher) 와 ESPRESSO 장치, 제임스 웹 우주 망원경을 이용해 시선 속도를 측정해 발견한 것으로 과거 의심되었던 추가 행성을 이번에 확인한 것입니다. (사진 참조)

L 98-59 f가 주목을 끄는 이유는 정확하게 지구와 같은 수준의 에너지를 받는 외계 행성이기 때문입니다. 질량은 지구의 2.82배 이상으로 슈퍼 지구에 가까운 행성이나 지구와 상당히 유사한 표면 환경을 지녔을 가능성이 제기되고 있습니다.

따라서 이 외계 행성은 앞으로 집중적인 관측 목표가 될 것으로 보입니다. 적색왜성 주변에서도 행성이 대기를 확보할 수 있는지, 그리고 지구와 비슷한 표면 환경을 유지할 수 있는지는 초미의 관심사입니다. L 98-59 f가 어떤 사실을 보여줄 지 궁금합니다.

참고

https://phys.org/news/2025-07-team-potentially-habitable-planet-red.html

https://en.wikipedia.org/wiki/L_98-59

Charles Cadieux et al, Detailed Architecture of the L 98-59 System and Confirmation of a Fifth Planet in the Habitable Zone, arXiv (2025). DOI: 10.48550/arxiv.2507.09343

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