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인류는 오랫동안 우주에 존재할지도 모르는 또 다른 생명체를 찾아 헤맸다. 하지만 여전히 지구를 제외한 다른 별에서 생명체를 목격하지 못했고, 인류를 포함한 모든 생명체의 시작이 어디인지 찾지 못했다.
최근 해외 연구진은 우주의 특정한 항성에 10조년이라는 시간이 주어진다면, 그 주변 행성에 생명체가 탄생할 가능성이 점차적으로 높아져 최종적으로는 현재의 1000배에 이를 수 있다는 새로운 이론을 제시했다.
미국 하버드-스미소니언 천체물리학센터와 영국 옥스퍼드대학 공동 연구진에 따르면, 일반적으로 138억 년 전 우주에서 대폭발 이론이라고도 불리는 빅뱅이 발생한 이후 3000만년 후 지구에 첫 생명체가 생겨난 것으로 알려져 있다.
행성에 생명체가 존재하기 위해서는 산소나 탄소, 철분 등 비교적 무거운 성분의 원소들이 생겨나야 하며, 표면에 생명체의 양분이 될 수 있는 빛 에너지가 도달해야 한다. 생명체의 필수 조건인 물이 존재할 수 있을 정도의 표면온도를 유지해야 하는 것도 조건이다.
문제는 이러한 조건을 충족, 유지해줄 항성들은 그 질량이 클수록 수명이 짧아진다는 점이다. 예컨대 태양 질량의 3배 이상의 항성은 생명체 탄생을 유발하기 이전에 수명을 다 할 가능성이 높다. 다른 별에 비해 더 밝게 빛나고 빠르게 타버리면서 에너지를 다 소비해 생명체 생성에 쓸 에너지가 없어져 버리기 때문이다.
하지만 태양 질량의 10% 정도에 불과한 작은 별이라면 무려 10조년을 ‘살아남을 수’ 있고, 이는 생명체가 탄생하기에 충분한 시간이다. 연구진은 이 10조년 이라는 시간에 ‘생명체 존재의 비밀’이 있을 것으로 보고 있다.
즉 우주의 나이가 138억 년, 지구의 나이는 45억년이고, 지구에서 생명체의 존재가 처음 등장한 것은 약 36억 년 전으로 알려져 있는데, 이보다 더 오래 된 또 다른 항성계의 행성이라면 생명체가 존재할 가능성이 보다 높다는 뜻이다.
그리고 시간이 지날수록 생명체의 발생 가능성은 점점 높아진다. 이러한 이론에 따르면 먼 미래에는 현재보다 우주에 생명체가 존재할 가능성이 1000배는 더 높아진다는 것이 연구진의 주장이다.
그러나 지구는 작은 항성의 곁에 위치하지도 않았으며, 연구진이 계산한 것보다 월등히 이른 시점에 생명을 탄생시켰다. 연구팀에 따르면 이를 설명할 수 있는 이론은 두 가지다. 그중 첫 번째는 지구 상에 존재하는 생명체가 전 우주적 관점에서 봤을 땐 낮은 확률을 뚫고 태어난 '조산아'에 가깝다는 것이다.
두번째 이론은 질량이 낮은 항성이 주변 환경을 생명에 부적합한 상태로 만드는 위험요소를 지니고 있기 때문이라는 가설이다. 단적이 예로 현재 우주에서 적은 질량을 지닌 대표적인 천체인 적색왜성의 경우, 초기 단계에서 강력한 플레어와 자외 복사선을 방사해 생명체 발생 가능성이 있던 행성의 대기를 제거해버렸을 수 있다.
연구팀은 이러한 두 가지 이론 중 어느 쪽이 사실인지 확인하기 위해 향후 적색왜성 주변 행성의 환경이 생명체의 탄생에 얼마나 적합한 상태인지 연구할 계획이라고 밝혔다.
우주의 생명 기원과 관련한 이번 연구는 ‘우주론과 입자물리학회지’(Journal of Cosmology and Astroparticle Physics)에 실릴 예정이다.
논문 초고 링크: http://arxiv.org/abs/1606.08448
송혜민 기자 huimin0217@seoul.co.kr
