[아하! 우주] 슈퍼지구는 ‘큰 바다’를 품을 수 있다

지구 질량 2~4배 행성이 바다를 가장 잘 만든다

생명체가 살만한 조건을 갖춘 행성이 '큰 바다'를 가질 수 있는 가능성이 생각보다 훨씬 많다고 주장하는 새 연구결과가 지난 5일(현지시간) 미국천문학협의회 연례 회의에서 발표되었다.

지구의 바다는 지구 표면의 3분의 2 이상을 뒤덮고 있으며, 화산활동이 지하 깊숙이 있는 물을 끊임없이 퍼올려 보충함으로써 지금처럼 유지되고 있는 것이다.

이 연구를 이끈 하버드-스미소니언 천체물리 센터의 로라 셰퍼 박사 연구진은 지구의 바다를 일정하게 유지하는 이러한 물의 순환을 컴퓨터 시뮬레이션을 이용해 증명했으며, 이 같은 이론이 슈퍼지구(지구 질량의 2~10배로 생명체 존재 가능성이 있는 행성)에도 적용된다는 것을 보여주었다.

모성으로부터 적당한 거리의 궤도를 돌고 있는 '생명 거주 가능 구역'(habitable zone)에 있는 행성은 기온이 온화한 만큼 바다나 호수, 강 등을 이룰 수 있는 액체 상태의 물이 존재할 수 있다. 물의 존재 여부가 중요한 것은 생명이 발생하고 서식하는 데 필수적인 요소이기 때문이다.

연구에 따르면 지구의 맨틀은 몇 개의 바다를 채울 만큼 큰 물웅덩이를 가지고 있는 것으로 나타났다. 이 물은 지각을 떠받치는 판들의 운동과 대양저의 침강으로 지하 깊숙이 내려간 것이라 한다. 만약 화산활동으로 이러한 물이 바다에 보충되지 않는다면 바다는 머지않아 사라지고 말 것이라고 연구자들은 주장한다.

특히 '바다'는 지구 질량의 2~4배 되는 행성에 잘 형성되는 것으로 밝혀졌다. 슈퍼지구의 바다는 모항성이 생애의 마지막에 적색거성으로 변해 행성의 바다를 모두 증발시켜버릴 때까지 적어도 100억 년은 존속될 수 있을 것으로 연구자들은 추정하고 있다.

지구 질량의 5배가 되는 행성은 바다를 10억 년 이상 유지할 수 없는데, 이는 지각이 너무나 두꺼워 물의 순환을 방해하기 때문이다. 셰퍼 박사에 따르면 외계 생명을 보고 싶다면 아주 늙은 슈퍼 지구를 찾아야 할 것이며 고등 생명체가 존재할 가능성이 가장 높은 행성은 지구보다 10억 년쯤 더 된 늙은 행성이다.

미국항공우주국(NASA)의 외계행성 아카이브(NASA Exoplanet Archive)에 따르면, 지금까지 과학자들은 태양계 밖에서 1739개의 행성들을 찾아냈다. 확인되지 않은 행성 후보는 수천 개에 달하며, 또한 452개의 복수 행성 체계가 목록에 올라 있다.

이광식 통신원 joand999@naver.com