지구와 가장 비슷한 외계 행성 발견

지구와 비슷한 외계 행성을 찾는 국제 천문학 카르메네스(CARMENES) 프로젝트 연구팀이 태양계에서 약 12.5광년(약 118조 2600억 km) 떨어진 곳에서 지구와 비슷한 외계 행성 2개를 발견했다. 

독일 괴팅겐대학 천체물리학연구소 마티아스 체흐마이스터 박사 연구팀이 발견한 2개의 행성 중 하나는 지구와 매우 비슷한 온도에서 액체 상태의 물이 존재할 가능성이 있다는 것이다.

연구 결과는 천문학 국제 학술지 ‘천문학 및 천체물리학(Astronomy and Astrophysics)’에 ‘카르메네스는 M왜성 주변의 외계 행성을 찾다(The CARMENES search for exoplanets around M dwarfs)’라는 제목으로 실렸다.


▲티가든 별에 위치한 티가든 b,티가든 c 행성. [출처: 괴팅겐대학 천체물리학연구소]

이번에 발견된 2개의 행성 '티가든 b'와 '티가든 c‘는 양자리에 존재하는 15.4등급의 티가든(Teegarden) 별을 각각 약 4.9일과 약 11.4일 공전하는 행성이다. 

티가든 별은 미국우주항공국(NASA)이 2003년에 발견한 별이다. 질량은 태양의 약 8~9%이며, 나이는 적어도 80억년 이상된 적색왜성으로 온도가 2,700℃밖에 안 되는 매우 어두운 별이다. 티가든이라는 명칭은 당시 이를 발견한 NASA 천체물리학자 보나드 티가든의 이름에서 따왔다.

스스로 빛을 내 맨눈으로 확인할 수 있는 항성과 달리 행성은 항성 앞을 지날 때 별빛이 줄어드는 것을 이용해 천체를 발견하는 '천체면 통과(transit)' 기법으로 존재를 확인한다. 하지만 티가든 별은 움직임이나 밝기가 매우 어두워 관측이 힘들다. 

연구팀은 스페인의 칼라 알토 천문대에 설치된 직경 3.5m의 망원경 분광기를 사용해 3년 동안 티가든 별을 정밀 관측, 행성의 중력 작용으로 별이 흔들리는 것을 포착했다. 그 결과, 200개 이상 측정 데이터에서 티가든 b와 티가든 c의 존재를 확인할 수 있었다.

논문에 따르면, “두 행성의 최소 질량은 모두 지구와 비슷한 철과 물이 많이 포함되어 있으며, 부피도 지구와 비슷한 것으로 예상된다”며, “2개의 행성 중 티가든 별에 가깝게 공전하는 티가든 b는 기온이 28℃ 전후로 따뜻한 환경으로 보이며, 티가든 b보다 먼 거리의 티가든 c는 표면 온도가 약 -47℃로 화성과 같은 환경으로 보인다”고 설명했다.


▲생명체 거주 가능성이 있는 외행성들. [출처: 거주가능행성 연구소(PHL)]

체흐마이스터 박사는 “이번에 발견된 두 행성은 지구 질량의 1.1배로 물이 액체 형태로 존재할 수 있는 생명체 '서식가능지역(habitable zone)' 안에 있다”고 말했다. 

행성이나 위성이 지구에 얼마나 비슷한지를 나타내는 지표인 ‘지구 유사성 지수(ESI)’로 볼 때 지구가 1이면 티가든 b는 0.95, 티가든 c는 0.68이다. 특히 티가든 b는 지금까지 발견된 행성 중 가장 지구에 비슷한 행성으로 평가되고 있다.

김들풀 기자 itnews@