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[아하! 우주] 가장 가까운 지구형 행성…직접 관측할 수 있을까?

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▲ 알파 센타우리 A/B, 그리고 프록시마 센타우리
ESO


지구에서 가장 가까운 별은 알파 센타우리다. 그런데 정확하게 말하면 알파 센타우리는 세 개의 별이 중력으로 묶인 삼중성계다. 일단 알파 센타우리 A와 B가 가까운 거리에서 쌍성계를 이루고 여기서 좀 더 떨어진 위치에 작은 적색왜성인 프록시마 센타우리(Proxima Centauri)가 존재한다.

밤하늘에서 밝게 보이는 알파 센타우리 A/B와는 달리 프록시마 센타우리는 극도로 어두워서 눈으로는 보이지 않는다. 이 별의 질량은 태양의 12% 수준에 불과하며 밝기는 1%도 안 된다. 하지만 지구에서 가장 가까운 별인 데다 여기에서 지구형 행성 프록시마 센타우리 b가 발견되면서 과학자들의 관심이 집중되고 있다.

프록시마 센타우리 b는 지구보다 1.27배 정도 큰 크기이며 프록시마 센타우리와의 거리는 태양 지구 거리보다 20배는 가깝다. 하지만 워낙 어두운 별이기 때문에 표면 온도는 지구와 비슷할 가능성이 있다. 따라서 프록시마 b의 표면 환경은 과학자들에게 초미의 관심사다. 어쩌면 태양계 외부에 생명체가 존재하는 가장 가까운 외계 행성일지도 모르기 때문이다.

하지만 아무리 가깝더라도 지구에서 4.25광년 떨어진 행성을 직접 관측하는 일은 극도로 어렵다. 행성은 별과 비교해서 너무나 어둡기 때문이다. 예를 들어 지구의 밝기는 태양의 수십억 분의 1 수준이다. 따라서 흔히 이 작업은 서치라이트 옆에서 반딧불 찾기에 비유된다. 그러나 방법이 없는 것은 아니다.

유럽남방천문대(ESO)는 칠레 고산 지대에 건설된 대형 광학 망원경인 VLT의 업그레이드를 진행 중이다. 이 업그레이드의 핵심은 별빛을 가리는 장치인 코로나그래프(coronagraph)와 적외선 이미저 및 분광기다. 이 장치는 극도로 어두운 행성의 빛을 강한 별빛에서 분리해서 관측하는 장비다.


물론 프록시마 센타우리 b는 매우 어둡고 워낙 별에 가까운 위치에 있어 성공적으로 빛을 분리해 관측할 수 있을지는 해보기 전까지 장담하기 힘들다. 그러나 만약 직접 관측이 가능하다면 스펙트럼 분석을 통해서 대기 성분이나 표면 온도 같은 매우 중요한 정보를 얻을 수 있어 실제로 생명체가 존재할 수 있는지에 대한 결정적 정보를 얻을 수 있다. 동시에 지금까지 간접적인 방법으로 지구형 외계 행성을 증명했지만, 앞으로는 직접 관측을 통해서 존재를 증명할 수 있게 된다.

적색왜성은 어둡긴 하지만 사실 우주에서 가장 흔한 별이다. 만약 적색왜성 주변 행성이 생명체에 적합한 환경을 지녔다면 생명체는 우주에 생각보다 더 흔할지 모른다. 적색왜성 주변에 살기에 적합한 환경일지 아닐지 2019년 이후 이뤄질 관측에서 단서가 얻어진다면 우리는 추측이 아니라 좀 더 확신을 하고 말할 수 있을 것이다.

사진= 알파 센타우리 A/B, 그리고 프록시마 센타우리. 출처: ESO

고든 정 칼럼니스트 jjy0501@naver.com

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