골디락스(Goldilocks) 행성 ‘글리제(Gliese) 581g’ 발견

2010년 9월 29일,

골디락스(Goldilocks) 행성 ‘글리제(Gliese) 581g’ 발견

 

항성(Fixed Star)으로부터 너무 멀지도 가깝지도 않아 생명체가 살기에 알맞은 이른바 ‘골디락스 영역(Goldilocks Zone)’에서 지구와 비슷한 환경의 행성이 발견됐다고 사이언스 데일리가 보도했다.

미국 산타크루즈 캘리포니아대학 연구진은 지구로부터 약 20광년 떨어진 천칭자리의 적색왜성 ‘글리제 581 (Gliese 581)’ 주위에서 발견된 행성 ‘글리제 581g’가 액체 상태의 물이 존재하기에 매우 적합한 거리에 있음을 확인했다고 천체물리학 저널 최신호에 발표했다.

 

골디락스 영역이란 테라포밍(Terraforming, 어원은 Terra(지구) + Forming), 즉 지구 외의 다른 천체에 지구 생물이 살 수 있는 환경과 생태계를 구축하는 '지구화(地球化)'의 절차를 거치지 않고 그 자체로 지구상의 생명체 들이 살아가기에 적합한 환경을 지니고 있는 우주 공간의 범위를 말하는 천문학 용어이다. 생명체 거주가능 영역(habitable zone, HZ)이라고도 한다.

 

거리 측면에서 글리제 581은 태양으로부터 87번째로 가까운 행성계(Planetary System)이다. 행성계란 행성, 자연 위성, 소행성, 유성체, 혜성, 우주 먼지 등 항성이 아닌 천체들이 항성주위를 공전하는 체계를 말하며 지구를 포함하여 태양에 속박되어 있는 행성계를 태양계라 한다. 그리고 글리제 581 행성계는 최소한 6개의 행성이 주위를 돌고 있다고 여겨진다.

 

글리제 581이 주목 받기 시작한 것은 2007년 글리제 581c와 글리제 581d가 발견되면서부터였다. 글리제 581c는 지구보다 약 5배 무거운 지구형 행성으로 지구를 닮은 행성일 가능성이 높았다. 게다가 암석으로 이뤄졌고, 평균온도가 0∼40도이며, 물도 존재할 것으로 관측됐다. 하지만 온실효과 때문에 생명체의 존재 가능성은 희박했다. 이에 비해 글리제 581d는 표면에 물이 존재했을 것으로 예측되면서 이번에 글리제 581g가 발견되기 전까지 ‘슈퍼지구’ 제1 후보였다. 2009년에 발견된 글리제 581e는 중심 별에 너무 가까이 있어 생명체가 살기 어려운 것으로 판명 났다.

 

37일 주기로 공전하는 글리제 581g는 질량이 지구의 3~4배 정도다. 과학자들은 질량으로 미뤄 이 행성이 고체 표면의 암석으로 이루어져 있으며, 대기를 붙잡아 두기에 충분한 질량을 갖고 있는 것으로 보고 있다.

이 행성에 물이 있다는 것이 확인되면 지금껏 발견된 것 가운데 생명체가 존재할 가능성이 있는 최초의 행성이 된다. 과학계에서는 지구와 환경이 비슷한 이 행성을 ‘제2의 지구’로 부를 수 있을 것이라는 기대감 섞인 관측이 나오고 있다.

 

학자들은 행성 581g가 중심별 쪽으로 항상 같은 면을 향하고 있기 때문에 절반은 항상 낮이고 절반은 항상 밤인 것이다. 따라서 중심별을 향하는 쪽은 매우 뜨겁고 반대편은 꽁꽁 얼어있을 것으로 보고 있다. 이 행성에서 생명체가 살만한 곳은 ‘명암경계선’으로 불리는 양지와 음지의 중간지대가 될 것이라고 지적했다.

 

그러나, 2010년 10월 11일, 이탈리아 토리노에서 열린 국제천문연맹(IAU) 심포지엄에서 스위스 제네바천문대 프란체스코 페페 박사는 “글리제 581 주변을 도는 행성 b, c, d, e는 쉽게 찾았지만 g는 찾을 수 없었다”며 글리제 581g의 존재 가능성을 부인했다.

 

별은 대기성분에 따라 고유한 스펙트럼을 가지는데, 별의 움직임에 따라 스펙트럼에 있는 특정한 선의 위치가 조금씩 달라진다. 만일 행성이 별 주위를 돌고 있다면 행성의 영향으로 별이 살짝 흔들리고 결과적으로 스펙트럼의 선도 미세하게 움직인다. 천문학자들은 분광기로 이 선이 움직인 정도나 주기를 파악해 행성의 질량과 공전주기를 계산한다. 이 방식으로 보그트 교수팀은 공전주기가 37일인 글리제 581g를 찾아냈다. 반면 페페 박사팀은 공전주기가 37일인 행성을 찾을 수 없다고 반박했다.

‘글리제 581g’는 지금까지 지구와 가장 닮은 외계 행성으로 알려졌다. b(2005년 발견),c와 d(2007년), e(2009년)와 f(2010년)는 행성의 온도가 너무 낮거나 온실효과 등으로 생명체가 살기에 적합하지 않다.