[우주를 보다] 어떤 별에 ‘생명 서식’ 행성이 있을까?

​-'골디락스 존'을 가진 우리은하의 별들

우리은하에 있는 어떤 별들이 생명이 서식할 수 있는 골디락스 존을 가지고 있을까?

1월 31일자 '오늘의 천문사진'(APOD)에 제2지구 찾기 관점에서 우리은하의 별들을 공부할 수 있는 멋진 인포그래픽이 올라와 우주 마니아들의 관심을 끌고 있다.

먼저, 제2지구 관련 기사에서 약방의 감초처럼 끼어 있는 골디락스 존(goldilocks zone)이란 말은 천문학에서 '생명체 거주 가능 영역'(habitable zone, HZ)을 가리키는 용어로, 지구상의 생명체들이 살아가기 적합한 환경을 가진 우주공간의 범위를 뜻한다.

원래 골디락스란 영국의 전래동화 '골디락스와 세 마리 곰'에 나오는 금발머리의 소녀 이름으로, 골디락스가 어느 날 숲속에서 길을 잃고 헤매다 곰들이 외출한 오두막을 발견하고, 마침 '뜨겁지도 차갑지도' 않은 수프를 먹을 수 있어 살아날 수 있었다는 이야기에서 유래한 용어이다.

여기에서 알 수 있듯이 골디락스 존의 조건은 별 주변에서 너무 뜨겁거나 춥지 않아서 그 궤도를 도는 행성 표면에 물이 액체 상태로 존재할 수 있다는 점이다. 우리 태양계의 경우 골디락스 존은 0.95에서 1.15천문단위(1AU :지구-태양 간 거리) 범위다.

위의 멋진 인포그래픽은 태양과 비슷한 노란 G형 별 주변의 영역과 함께 태양보다 더 미지근하고 어두운 주황색 K형 왜성 그리고 M형 왜성 주변의 골디락스 존이 함께 그려져 있다.

맨 아래 G형 별인 우리 태양은 노란색 별로 가장 넓은 골디락스 존을 거느리고 있다. 또한 별의 상태가 안정적이라서 생명체에 해로운 방사능이 비교적 적게 방출된다. 하지만 이들은 우리은하의 별 중 겨우 6%에 지나지 않으며, 수명도 짧은 편으로 약 100억 년 정도다.

이에 비해 M형 별(위쪽)은 작고 더 좁은 골디락스 존을 갖는다. 이들은 1000억 년 넘게 아주 오래 살며 가장 숫자가 많아 우리은하 별의 약 73%를 차지할 만큼 흔한 별이다. 그러나 이들은 굉장히 활발한 자기장을 갖고 있어서 생명에 치명적인 방사선을 태양에 비해 400배나 방출한다.

따라서 생명이 살 수 있는 행성을 찾기에는 K형 왜성(가운데)이 가장 적합할 것으로 생각된다. 태양의 4배나 되는 400억 년이란 긴 수명을 갖고 있을 뿐더러 그렇게 드물지도 않다. 또한 상대적으로 넓은 생명 거주 가능 구역을 갖고 있으며 유해 방사선도 그리 많이 내뿜지 않는다. 이 유형의 골디락스 존 별들은 우리은하의 별의 약 13%를 차지한다.

이광식 칼럼니스트 joand999@naver.com