외계 생명체 탐사에서 완벽한 태양계를 발견했다고 합니다.
충돌 없이 형성된 완벽한 태양계 발견
이 시스템은 100광년 떨어져 있으며, 모두 비슷한 크기의 6개의 행성을 가지고 있습니다. 이 행성들은 최대 120억 년 동안 거의 변하지 않았습니다.
이러한 안정된 조건은 이 세계들이 어떻게 형성되었는지와 생명체가 존재하는지 학습하는 데 이상적입니다.
이 연구는 과학 저널 네이처에 발표되었습니다.
우리 태양계의 형성 과정은 매우 폭력적이었습니다. 행성들이 형성되는 동안 일부는 서로 충돌하여 궤도가 혼란스러워졌고, 그 결과 목성과 토성 같은 거대 행성들과 우리 지구처럼 비교적 작은 행성들이 남게 되었습니다.
반면에, 천문학자들이 'HD110067'이라고 명명한 시스템에서는 상황이 완전히 다릅니다.
행성들이 모두 비슷한 크기일 뿐만 아니라, 우리 태양계의 행성들이 서로 다른 궤도 주기를 가진 것과 달리, 이 시스템의 행성들은 동기화된 궤도를 가지고 있습니다. 가장 안쪽 행성이 별을 세 번 도는 동안, 다음 행성은 두 번 돌고, 네 번째 행성까지 이렇게 이어집니다. 이후 마지막 두 행성은 4:3의 상대적 궤도 속도를 가지게 됩니다.
시카고 대학교의 라파엘 루케 박사는 이번 연구를 이끌며 HD110067을 "완벽한 태양계"라고 묘사했습니다. "이 태양계는 우리 태양계와 달리 혼란스러운 시작을 겪지 않았고, 형성된 이후로 방해받지 않았기 때문에 행성들이 어떻게 생성되는지 연구하기에 이상적입니다." 워릭 대학교의 마리나 라파르가-마그로 박사는 이 시스템을 "아름답고 독특하다"라고 평가했습니다.
지난 30년 동안 천문학자들은 수천 개의 별 시스템을 발견했습니다. 하지만 이 시스템만큼 행성이 어떻게 형성되는지를 연구하기에 적합한 시스템은 없었습니다. 행성들의 거의 동일한 크기와 시스템의 안정된 상태는 천문학자들에게 매우 귀중한 자료입니다. 이를 통해 행성들이 처음 어떻게 형성되고 진화했는지에 대한 그림을 그리는 데 도움이 될 것입니다. 이 시스템은 또한 밝은 별을 가지고 있어 행성 대기에서 생명 징후를 찾는 것을 더 쉽게 만들어 줍니다.
새로 발견된 6개의 행성은 천문학자들이 '서브-넵튠'이라고 부르는 종류로, 지구보다 크고 해왕성(지구의 4배 크기)보다는 작습니다. 이 6개의 행성은 지구 크기의 2배에서 3배 정도입니다.
9월에 또 다른 별 시스템에서 K2-18b라는 서브-넵튠 행성이 발견된 이후, 새로운 발견에 대한 관심이 급증했습니다. 이 행성의 대기에는 지구에서 생명체에 의해 생성되는 가스의 흔적이 있어, 천문학자들은 이를 생명 징후(biosignature)라고 부릅니다.
우리 태양계에는 서브-넵튠 행성이 없지만, 이들은 은하에서 가장 흔한 행성 유형으로 생각됩니다. 그러나 천문학자들은 이러한 세계에 대해 놀랄 만큼 적은 정보를 가지고 있습니다. 이 행성들이 주로 암석, 가스 또는 물로 구성되어 있는지, 혹은 생명체가 존재할 수 있는 조건을 제공하는지조차 알지 못합니다.
라파엘 루케 박사에 따르면, 이러한 세부 사항을 알아내는 것은 "이 분야에서 가장 뜨거운 주제 중 하나"입니다. HD110067의 발견은 그의 팀에게 비교적 빠르게 이 질문에 답할 수 있는 완벽한 기회를 제공한다고 덧붙였습니다.
팀의 다음 관측에서 서브-넵튠 행성들이 생명체를 지탱할 수 있다는 것이 확인된다면, 잠재적으로 거주 가능한 행성의 수가 크게 증가하게 되며, 따라서 다른 세계에서 생명 징후를 더 빨리 탐지할 가능성이 높아집니다.
이제 새로 발견된 6개의 서브-넵튠 중 하나에서, 또는 경쟁 그룹이 발견한 수십 개의 다른 행성들에서 생명 징후를 탐지하기 위한 경쟁이 시작되었습니다. 향상된 성능을 갖춘 새로운 망원경들이 등장하고 있으며, 곧 가동될 예정인 다른 망원경들도 있어 많은 천문학자들은 그 순간을 오래 기다리지 않아도 될 것이라고 믿고 있습니다.
이 행성들은 NASA의 외계행성 탐사 위성(TESS)과 유럽우주국(ESA)의 외계행성 특성화 위성(Cheops)을 사용하여 탐지되었습니다.
완벽한 태양계
- 중심에 있는 별: 우리 태양계의 태양처럼, 중심에 별이 위치하며 이 별이 행성들을 끌어당기고 에너지를 제공합니다. 이 별이 태양과 비슷한 성질을 가질 경우, 생명체가 존재할 가능성이 높습니다.
- 행성들의 궤도: 행성들이 안정적인 궤도를 그리며 중심 별 주위를 도는 모습입니다. 특히 지구처럼 적당한 거리에서 돌고 있는 행성이 있는 경우, 온도와 환경이 생명체가 살기에 적합할 수 있습니다.
- 골디락스 존: 중심 별로부터의 거리가 적당하여 물이 액체 상태로 존재할 수 있는 영역, 즉 '골디락스 존'에 있는 행성이 있는지 여부입니다. 이 영역에 위치한 행성은 생명체가 존재할 가능성이 높습니다.
- 행성의 다양성: 가스형 행성, 암석형 행성 등 다양한 종류의 행성이 존재하는지도 중요한 요소입니다. 특히 지구와 유사한 암석형 행성의 존재 여부가 중요합니다.
- 행성의 대기: 행성이 대기를 가지고 있으며, 그 대기가 생명체가 살 수 있는 환경을 제공할 수 있는지 여부도 고려됩니다. 예를 들어, 산소나 물 등의 요소가 존재하는지 여부가 중요한 평가 요소입니다.