저 멀리 다른 별에도 혜성은 있다

혜성의 정체는 물과 이산화탄소를 비롯한 여러 얼음과 먼지가 모여 형성된 ‘더러워진 눈사람’이다. 본래는 태양계 외곽에 있던 얼음 천체가 우연히 태양에 근접한 타원 궤도를 돌게 되면 휘발성 물질과 먼지가 증발하면서 거대한 꼬리를 만든다. 그런데 이런 혜성이 태양계에만 있을까?

최근 천문학자들은 세계 최대의 전파 망원경인 알마(ALMA)를 이용해서 멀리 떨어진 외계 행성에도 혜성이 있다는 증거를 발견했다. 보통 혜성 자체는 수백 광년 밖에서 관측하기에는 너무 어두운 존재다. 하지만, 혜성의 고향인 카이퍼 벨트와 유사한 천체는 발견할 수 있다. 카이퍼 벨트는 태양-지구 거리(AU)의 30~50배 정도 거리에 있는 얼음 천체들의 모임으로 단주기 혜성의 고향이다.

지구에서 130광년 떨어진 젊은 별인 HR8799는 네 개의 큰 행성을 거느리고 있다. 그런데 이 행성계 외곽에서 새로운 얼음과 먼지의 고리가 발견되었다. 위치는 150~420AU로 태양계의 카이퍼 벨트를 확대한 것처럼 생겼는데, 과학자들은 고리의 모습으로 볼 때 아직 발견되지 않은 새로운 행성이 있을 것으로 추정하고 있다.

동시에 케임브리지 대학의 연구자들은 역시 알마 관측 데이터를 사용해서 지구에서 160광년 떨어진 젊은 별인 HD181327 주변에도 얼음 및 먼지 입자들이 모인 고리가 있다는 것을 발견했다.

이 관측 결과들이 시사하는 것은 태양계의 카이퍼 벨트와 유사한 구조물이 다른 행성계에도 드물지 않게 존재한다는 점이다. 따라서 저 멀리 외계 행성에서도 긴 꼬리를 가진 혜성을 관찰하기는 어렵지 않을 가능성이 크다.

혜성은 단순히 아름다운 꼬리를 가졌을 뿐이 아니라 태양계의 진화에서 매우 중요한 역할을 했다. 아직 논란이 있지만, 일부 과학자들은 지구의 물 가운데 상당수는 혜성에서 기원했다고 믿고 있다.

이런 점을 고려하면 단주기 혜성의 고향인 카이퍼 벨트와 유사한 천체가 계속 발견되는 것은 지구와 유사한 조건을 가진 외계 행성이 드물지 않다는 것을 보여준다. 이런 혜성의 재료들이 미래 바다를 만드는 데 필요한 물을 제공할 수 있고, 그 바다에서는 생명체가 탄생할 수도 있다. 앞으로 이 가설을 검증하기 위해 연구가 계속될 것이다.

사진=아만다 스미스/ 캠브리지 대학

고든 정 통신원 jjy0501@naver.com