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[우왕좌왕 우주야그]태양계 닮은 행성계 발견, 처음 맞아?


우왕좌왕 우주 야그

‘질서와 조화를 지니고 있는 세계’란 뜻의 코스모스(cosmos)는 우주를 말합니다. 코스모스는 카오스랑 반대죠. 근데 요즘 우주를 다룬 기사를 보면 코스모스가 아니라 카오스처럼 무질서해 보입니다. 우주의 질서를 바로잡으려는 야심(?)을 갖고 이 칼럼을 연재합니다. 부디 우왕좌왕 하더라도 재밌게 즐겨주세요.




얼마 전 태양계를 닮은 외계행성계가 처음 발견됐다는 소식이 국내외 언론에 보도됐다. 우리 천문학자가 발견에 참여했고 이 발견 내용은 ‘사이언스’에 게재돼 화제가 됐다. 그런데 이 기사에 대해 누리꾼들은 “20년(?) 전에도 이런 기사 나왔는데 뭔 소리냐?” “아니 벌써 수천 번(?) 발견됐는데 처음이라니 우롱 당하는 느낌이다”라는 반응을 보였다. 사실 지난 10여 년간 태양계 밖에 있는 외계행성은 250여 개나 발견됐다. 그럼 도대체 뭐가 처음이란 말인가?

미국 오하이오주립대 스코트 아우디 교수가 이끄는 11개국 공동연구팀이 지구에서 궁수자리 방향으로 5000광년 떨어진 별 ‘OGLE-2006-BLG-109L’ 주변에서 질량이 각각 목성의 0.71배와 0.27배인 두 행성을 발견했는데, 알고 보니 두 행성이 각각 중심별로부터 지구-태양 거리(AU, 천문단위, 1AU=1억4960만㎞)의 2.3배와 4.6배 떨어져 공전하고 있는 것으로 드러났다는 내용이다. 이 결과는 ‘사이언스’ 2월 15일자에 실렸다.

그동안 태양계 밖에서 목성이나 토성 같은 가스행성이 많이 발견됐는데, 이번 발견에는 배치에 주목해야 한다. 우리 태양계에는 태양에서 5AU, 10AU 각각 떨어진 곳에 목성과 토성(목성의 0.3배 질량)이 태양을 돌고 있다. 새로 발견된 행성계는 중심별의 질량이 태양의 절반 정도이고, 중심별과 행성의 질량비, 떨어진 거리 등을 고려할 때 ‘태양-목성-토성’의 축소판으로 볼 수 있다는 게 연구팀의 설명이다. 이처럼 행성 배열이 우리 태양계와 비슷한 외계행성계는 처음 발견됐다는 뜻이다.







이번에 발견된 외계행성계는 우리 태양계와 비슷할 것으로 추정된다. 태양계와 비교해보면 외계행성계가 태양-목성-토성의 축소판임을 알 수 있다. 중심별과 행성 사이에는 지구와 같은 행성이 존재할지도 모른다. 사진제공 한국천문연구원

하지만 일부 언론에서는 행성의 질량이나 거리에 대한 별다른 설명 없이 그냥 태양계 축소판이니, 지금까지 발견된 행성계 중 태양계에 가장 가깝다는 얘기만 하니 독자들이 이해하기 쉽지 않았을 것이다. 광년이나 천문단위(지구-태양 거리), 질량에 대한 감이 없는 사람들은 더 이해하기 어렵기만 하다.

어떤 누리꾼은 이번에 찾은 행성계가 지구에서 5000광년 떨어져 있으니 5000년 전에 출발한 빛을 발견한 것이라 지금은 두 행성이 사라져 버렸을 수 있다는 문제도 제기했다. 5000년 전의 빛은 맞는 말이지만, 그 별이 5000년간 그리 크게 바뀌지 않았고 두 행성의 질량이나 거리도 변하지 않았을 것이니 행성이 없어졌을 것이란 추측은 기우에 지나지 않는다. 우리 태양도 앞으로 50억년 가량 거의 지금처럼 빛나고 행성의 배열도 변하지 않으라는 것이 과학자들의 예상이기 때문이다.





이번에 외계행성계를 발견하는 데 사용했던 중력렌즈란 방법도 일반인의 머리를 더욱 복잡하게 만든 원인 가운데 하나다. 아인슈타인이 처음 예측한 ‘중력렌즈’란 두 별이 우리 시선 방향에 겹칠 때 앞별 때문에 뒤별의 빛이 휘어져 밝기가 증폭되는 신비로운 현상이다. 마치 앞별이 렌즈 역할을 한 셈이다. 만일 렌즈 역할을 하는 앞별이 행성을 거느리고 있을 때 특이하게 뒤별의 밝기가 2번 이상 밝아지기 때문에 이 같은 중력렌즈를 이용해 외계행성을 발견할 수 있다.

흥미롭게 새로 발견된 행성계에는 지구와 같은 행성이 존재할 가능성도 있다고 한다. ‘사이언스’에 실린 해설기사에서 미국 카네기연구소의 앨런 보스 박사는 “이번에 발견된 행성계에서 중심별과 행성 사이에 지구처럼 생명체가 살 수 있는 행성이 존재할 수 있다”고 설명했다.

우주에서 태양은 평범한 별이지만 인간을 비롯한 생명체가 살고 있는 지구를 거느리고 있어 특별하다. 태양계랑 비슷한 행성계를 빨리 만나고 싶은 열망에 자꾸 태양계를 닮은 행성계를 ‘처음’ 발견했다고 주장하는 것이리라.

이충환 기자는
아폴로 11호가 달에 착륙한 해에 태어나 어릴 때부터 칼 세이건의 ‘코스모스’를 즐겨 읽었고, 코스모스를 사랑하는 아내를 만난 자칭 ‘어린 왕자’. 천문학만 무려 7년 공부하고 그것도 모자라 과학언론을 몇 년 더 공부한 가방 끈 무척 긴 학구파. 과학 대중화의 사명을 품고 10년 가까이 현장에서 열심을 내는 고참기자. 전문가뿐 아니라 누구나 즐길 수 있는 과학, 청소년을 비롯한 일반인에게 꿈을 줄 수 있는 과학을 꿈꾸는 몽상가

외계행성계의 상상도. 질량이 각각 목성의 0.71배와 0.27배인 두 행성을 거느리고 있다. 사진제공 한국천문연구원
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