미국 연구팀 "별 주위 '생명체 서식 가능 영역'에 외계행성 최대 7개 있을 수 있어"
(서울=연합뉴스) 이주영 기자 = 미국 연구팀이 중심별에서 적당히 떨어져 있어 액체 상태 물이 존재할 수 있는 '생명체 서식 가능 영역'(habitable zone)에 외계행성이 지금까지 생각해온 것보다 놀랄 만큼 많을 수 있다는 연구 결과를 내놨다.
미국 리버사이드 캘리포니아대학(UC 리버사이드) 스티븐 케인 교수팀은 3일 국제학술지 '천문학저널'(Astronomical Journal)에서 다양한 별과 주변 행성을 모사한 시뮬레이션 연구를 통해 별 주위에 목성 같은 거대 가스행성이 없으면 액체 상태 물이 존재하는 생명체 서식 가능 영역에 최대 7개의 행성이 있을 수 있다는 결과를 얻었다고 밝혔다.
과학자들은 외계 생명체 탐색에서 특히 '생명체 서식 가능 영역'에 집중하고 있다. 생명체 서식이 가능하다는 것은 외계행성이 액체 상태 물이 존재할 수 있을 만큼 중심별에서 적당히 떨어져 있는 경우를 말한다.
지구에서 39광년 떨어진 외계행성계 '트라피스트-1(Trappist-1)을 연구해온 케인 교수팀은 이곳의 행성 7개 중 3개가 생명체 서식 가능 영역에 있는 점에 착안, 별 주위의 생명체 서식 가능 영역에 행성이 몇 개까지 존재할 수 있는지 밝혀내는 연구에 착수했다.
연구팀은 다양한 크기의 행성들이 중심별을 도는 외계행성계 모델을 만들어 행성 각각의 중력이 수백만년 간 어떻게 상호작용하는지 시뮬레이션을 했다.
그 결과 일부 별은 생명체 서식 가능 영역에 행성 7개를 가질 수 있으며, 우리 태양 같은 별도 액체 상태 물이 있는 행성을 6개까지 가질 수 있는 것으로 나타났다.
케인 교수는 "행성이 7개 이상으로 늘어나면 행성 간 거리가 너무 가까워져 행성들의 공전 궤도가 불안정해진다"고 말했다.
생명체 서식 가능 영역에 최대 6개의 행성을 가질 수 있는 것으로 분석된 우리 태양계에서 지구만 그 영역에 있는 이유에 대해서는 행성들이 원형이 아닌 타원형 궤도를 가지고 있어 궤도가 불안정하기 때문으로 풀이했다.
케인 교수는 또 질량이 태양계 다른 행성들을 모두 합친 것의 2.5배나 되는 목성이 다른 행성들의 궤도를 불안정하게 만들어 태양계의 생명체 서식 가능 영역이 제한된 것으로 분석했다.
케인 교수는 앞으로 더 작은 행성들이 있는 별들을 탐색할 계획이다. 미국 제트추진연구소(JPL) '생명체 서식 가능 외계행성 천문대'(HabEx) 망원경 등을 이용해 이런 별들을 직접 관측하는 연구가 수행될 예정이다.
케인 교수는 "지구는 역사 대부분 기간에 생명체가 서식 가능했다고 알고 있지만 어떻게 이런 좋은 조건이 만들어졌는지에 대해서는 아직 의문이 많다"며 외계행성들의 특성을 측정함으로써 지구의 과거와 미래를 들여다보면 이런 조건을 유지하기 위해 해야 할 일이 무엇인지도 알 수 있다"고 말했다.
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