지구에서 불과 25광년 떨어진 적색왜성 주변에서 생명체가 살 수 있는 암석형 행성이 발견돼 학계의 주목을 받고 있다. 우주과학매체 스페이스닷컴은 지난 2일(현지시간) 이 같은 연구 결과가 지난 달 말 천체물리학 저널(The Astrophysical Journal)에 발표됐다고 보도했다.
이번에 주목받은 행성은 기린자리에 있는 희미한 적색왜성 주변을 공전하는 'GJ 3378b'다. 이 행성은 2024년 프랑스 천문학자들이 처음 발견했으나, 최근 미국 천문학자들의 재분석을 통해 당초 예상보다 훨씬 더 지구와 닮았을 가능성이 크다는 사실이 밝혀졌다.
연구를 이끈 캘리포니아대 어바인 캠퍼스의 폴 로버트슨 교수는 "이번 발견은 매우 흥미롭다. 우리와 가장 가까운 우주 이웃 중 하나를 찾은 것"이라며 "25광년이 멀게 느껴질 수 있지만, 은하수의 지름이 약 10만 광년인 점을 감안하면 그야말로 '바로 옆집'에 있는 셈"이라고 설명했다.
이 행성은 행성이 별 앞을 지나갈 때 별빛이 어두워지는 '통과(Transit) 현상' 대신, 행성의 중력이 모항성을 미세하게 흔드는 현상을 포착하는 '시선속도(Doppler) 방법'으로 발견됐다. 행성과 별이 서로를 끌어당기며 흔들릴 때, 별빛의 파장이 변하는 도플러 효과를 측정한 것이다.
2024년 첫 발견 당시 이 행성은 지구 질량의 5.26배로 측정돼 가스로 둘러싸인 '미니 해왕성'으로 분류됐다. 그러나 로버트슨 연구팀이 정밀 재관측한 결과, 실제 질량은 지구의 2.3배에 불과한 것으로 나타났다. 가스 행성이 아니라 단단한 암석으로 이루어진 '슈퍼지구'에 가깝다는 의미다.
공전 주기 역시 당초 알려진 25일이 아닌 21일로 확인됐다. 이는 행성이 모항성에 더 가까이 붙어 있음을 뜻하며, 대기가 존재할 경우 표면에 액체 상태의 물이 머무를 수 있는 ‘생명체 거주 가능 영역’에 위치하고 있음을 시사한다.
로버트슨 교수는 "이 슈퍼지구는 지구가 태양으로부터 받는 복사 에너지의 약 90%를 모항성으로부터 받기 때문에 생명체가 살기에 최적의 위치에 있다"고 덧붙였다.
다만 한 가지 걸림돌은 적색왜성의 특성상 강력한 항성풍과 유해 방사선을 뿜어낸다는 점이다. 이 방사선이 행성의 대기를 모두 날려버렸을 가능성이 있어, 실제 GJ 3378b에 대기가 남아있는지가 관측의 핵심 과제로 떠올랐다.
현재 기술로는 이를 당장 확인하기 어렵다. 제임스웹 우주망원경(JWST)은 그동안 TRAPPIST-1 시스템 등 적색왜성계의 암석형 행성 대기를 탐사해 왔으나, 이는 행성이 별 앞을 지날 때 대기가 별빛을 흡수하는 ‘통과 분광법’을 활용한 방식이었다.
반면 GJ 3378b는 지구에서 볼 때 모항성 앞을 통과하지 않는 궤도를 돌고 있어 JWST로 대기를 분석하는 데 한계가 있다. 결국 천문학자들은 이 행성의 대기 존재 여부를 확인하기 위해 오는 2040년 발사 예정인 NASA의 차세대 망원경 ‘거주 가능 세계 관측소(HWO•Habitable Worlds Observatory)’의 등장을 기다려야 할 것으로 보인다.
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텍사스대 오스틴 캠퍼스의 천문학자 마이클 엔들은 "우리의 궁극적인 목표는 외계 생명체의 흔적을 찾는 것이며, 우주에 우리만 존재하는지 알고 싶어 한다"라며 "우리는 여전히 태양계 주변을 정찰하는 단계에 있으며, 가장 가까운 별들을 먼저 조사하는 이유는 그곳이 생명체의 흔적을 가장 쉽게 발견할 수 있는 곳이기 때문"이라고 말했다.
이어 "이번 발견은 우주 이웃들의 지도를 완성하고, 궁극적으로 어떤 행성이 생명체가 살기에 가장 적합한 곳인지 알아내는 데 한 걸음 더 나아가게 해 줄 것"이라고 덧붙였다.
