[아하! 우주] 케플러 망원경이 확인한 ‘외계 행성’ 1000개 넘어

미국항공우주국(NASA)의 '외계 행성 사냥꾼' 케플러 우주 망원경은 2009년 발사된 이후 3.5년 동안 계획된 임무를 성공적으로 수행했다. 기본 임무 기간이 끝난 후에 케플러는 다시 3.5년의 추가 임무에 투입되었으나 망원경의 자세를 고정하는 데 사용되는 리액션 휠이라는 장비의 고장으로 인해 결국 지난 2013년 5월 11일 이후 본래의 임무를 중단했다.

하지만 NASA의 과학자들은 케플러가 임무를 매우 훌륭하게 수행했다고 평가하고 있다. 기본 임무에서 보내준 데이터의 양만 해도 수년간의 분석이 필요할 만큼 막대했으며, 이후 추가 임무 동안 보내준 데이터 역시 현재까지 분석이 진행 중이기 때문이다. 지금까지 외계 행성이 있을 것으로 생각되는 후보나 혹은 확인된 외계 행성을 모두 합치면 무려 5000개에 달할 정도이며 이 숫자는 더 늘어날 가능성도 있다.

-우리 은하 10000억개 별중 15만개 조사

NASA는 2015년 1월 6일 케플러가 찾아낸 외계 행성의 후보 가운데 확인된 것이 1000개를 넘어섰다고 발표했다. 아직 확인을 기다리는 후보는 모두 4175개에 달한다. 케플러가 조사한 별의 숫자가 우리 은하의 1000억 개가 넘는 별의 극히 일부인 15만 개에 불과한 점을 생각하면 놀라운 숫자가 아닐 수 없다.

케플러 우주 망원경은 작은 행성이 별 앞을 지날 때, 주기적으로 별의 밝기가 어두워지는 것을 이용해서 행성의 존재를 밝혀낸다. 만약 다른 외계 행성에서 태양을 관측하는 경우를 생각하자. 우연하게도 그 외계 행성에서 봤을 때 지구가 태양 앞으로 지나가면서 태양 빛을 가릴 수도 있다. 그 밝기 변화는 만분의 1에도 미치지 못할 정도이지만 정밀 관측을 해본다면 1년에 한 번씩 주기적 밝기 변화를 확인할 수 있고 이를 통해 지구를 직접 관측하지 못해도 지구의 존재를 알아낼 수 있다.

케플러 우주 망원경이 외계 행성을 직접 관측은 하지 못하지만, 그 존재를 밝히는 것 역시 같은 원리다. 하지만 다른 이유로 밝기 변화가 있을 수도 있는 만큼 이렇게 찾아낸 후보 외계 행성들은 다른 관측 기기의 검증을 거쳐 최종 확인 작업을 거치게 된다. 이렇게 확인된 외계 행성의 숫자가 이제 1,000개를 넘어섰다는 것이다.

1000번째를 기념하는 외계 행성은 사실 두 개로 케플러 - 438b와 케플러 - 442b이다. 케플러 – 438b는 지구에서 475광년 정도 떨어진 위치에 있으며 지구보다 12% 정도 큰 외계 행성으로 모성 주위를 35.2일을 주기로 공전한다. 케플러 – 442b는 더 먼 1,100광년 떨어진 외계 행성으로 지구보다 33% 정도 더 크며 공전 주기는 112일이다. 이들 두 행성은 태양보다 다소 어두운 별 주변을 공전하기 때문에 생명체 가능성을 시사하는 거주권(habitable zone)에 가까이 있다.

-차세대 '행성 사냥꾼' TESS 대기중

과학자들은 이 두 외계 행성 이후에도 케플러 – 440b를 비롯해서 새로운 외계 행성들을 계속 확인하고 있다. 케플러 우주 망원경 이외에 다른 관측 기기로 확인된 외계 행성을 합치면 2015년 1월 초에 확인된 외계 행성의 숫자는 1,855개를 넘어섰다. 인류가 발견한 외계 행성 가운데 상당수가 케플러 우주 망원경의 활약으로 그 존재를 밝힌 셈이다. 아직도 확인해야 하는 외계 행성 후보들이 4000개 이상인 만큼 앞으로도 그 활약은 계속될 것이다.

앞서 케플러가 본래 임무를 중단했다고 설명했는데, 사실 한 가지 더 설명해야 하는 부분이 있다. NASA의 과학자들은 케플러의 본래 관측 목표를 수정해서 케플러를 부활시켰다. 케플러는 2개의 리액션 휠과 태양광의 압력을 이용해서 K2 미션이라는 연장 임무를 진행 중이며 최근에는 이를 통해서도 새로운 외계 행성을 찾아내는 데 성공했다. 발사된 지 이제 6년 차에 접어들지만, 케플러의 임무는 아직도 끝나지 않았다.

케플러의 역할이 끝나는 시점에는 그 후계자인 차세대 행성 사냥꾼 TESS(Transiting Exoplanet Survey Satellite)가 새롭게 3000개 이상의 외계 행성을 찾기 위해 발사될 것이다. 과연 그중 생명체가 있는 행성은 몇 개나 될까? 지금은 누구도 확답할 순 없지만 언젠가 미래에 인류는 그에 대한 답을 얻게 될 것이다.

고든 정 통신원 jjy0501@naver.com