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생명체 서식가능 영역 외계행성 대기서 수증기 포착

110광년 밖 슈퍼지구급 행성 K2-18b…4천개 외계행성 중 처음
110광년 밖 외계행성 K2-18b 상상도
110광년 밖 외계행성 K2-18b 상상도 [ESA/허블, M. 콘메서 제공]

(서울=연합뉴스) 엄남석 기자 = 생명체가 존재할 수 있는 영역에 있는 외계행성의 대기에서 처음으로 수증기가 포착됐다. 약 4천개의 외계행성이 확인된 가운데 생명체가 살 수 있는 온도와 물을 가진 외계행성을 마침내 찾아낸 것이다.

영국 유니버시티 칼리지 런던(UCL)에 따르면 이 대학 '우주 외계화학 자료센터(CSED)'의 안젤로스 치아라스 박사가 이끄는 연구팀은 'K2-18b' 행성의 대기에서 수증기를 찾아낸 결과를 과학저널 네이처 천문학(Nature Astronomy) 최신호에 실었다.

이 행성은 지구에서 약 110광년 떨어진 사자자리의 적색왜성 'K2-18'을 돌고 있으며, 별과 적당한 거리를 두고 있어 표면의 물이 액체 상태로 존재할 수 있는 생명체 '서식가능 지역(habitable zone)' 안에 있다.

크기는 지구의 두 배지만 질량은 8배에 달한다. 지구보다는 크고 해왕성보다는 작은 질량을 가진 행성을 지칭하는 이른바 '슈퍼지구'에 속한다.

지난 2015년에 미국항공우주국(NASA)의 케플러 우주망원경을 통해 처음 확인됐다.

연구팀은 지난 2016~2017년에 허블 우주망원경으로 관측한 자료를 토대로 K2-18b 대기를 통과한 별빛을 분석할 수 있는 알고리즘을 개발해 활용했다.

이를 통해 행성의 대기에서 수증기 분자를 찾았을 뿐만 아니라 수소와 헬륨의 존재도 확인했다.

연구팀은 질소와 메탄 등 다른 분자들도 대기 중에 있을 것으로 추정하지만 현재 관측기술의 한계로 이를 직접 확인하지는 못했다.

적색왜성은 태양보다는 작지만 폭발 활동이 잦은 점을 고려할 때 이를 돌고있는 K2-18b는 지구보다 더 적대적 환경에 놓여있을 수 있으며 더 많은 방사선에 노출됐을 가능성도 있는 것으로 지적됐다.

치아라스 박사는 "K2-18b는 지구보다 훨씬 더 무겁고 대기 구성성분도 달라 '지구 2.0'은 아니다"면서 "그러나 이는 '지구가 (우주에서) 유일한 존재인가?'라는 근본적인 물음에 대한 답에 더 가까이 다가서게 해주는 것"이라고 의미를 부여했다.

논문 공동저자인 잉고 월드먼 박사는 "앞으로 수십년간 새로운 슈퍼지구가 많이 발견될텐데 K2-18b는 잠재적으로 서식 가능한 많은 행성 중 처음으로 발견된 행성일 가능성이 높다"고 했다.

K2-18b와 같은 슈퍼지구는 우리 은하에 가장 일반적인 행성이고, 적색왜성 역시 우리 은하에서 가장 흔한 형태의 별이라는 것이 이런 예측의 근거로 제시됐다.

연구팀은 NASA의 차세대 '제임스 웹 우주망원경(JWST)'과 유럽우주국(ESA)의 우주탐사선 '아리엘(ARIEL)'이 배치되면 첨단 장비로 외계행성의 대기 상황에 관해 더 자세한 내용을 파악할 수 있을 것이라면서, K2-18b는 앞으로 연구에서 가장 흥미로운 관측 목표 중 하나가 될 것이라고 했다.

eomns@yna.co.kr

<저작권자(c) 연합뉴스, 무단 전재-재배포 금지> 2019/09/12 02:00 송고

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