지구와 닮은 외계행성은 얼마나쁘지않아 될까?

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우주와 관련된 SF 영화 중에는 지구를 대신할 new 행성을 찾아 떠났고, 자신 인류가 떠난 뒤의 지구를 그린 작품이 적지 않다. SF 속에서 자신의 장르를 형성했다고 봐도 무방할 정도다.​, 윌 스미스와 아들인 지에이뎅 스미스가 함께 출연한 영화'아이프의 부지 어스(After earth;2013)'이 그 대표적인 작품이다.

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이 영화의 시대적 배경은 서기 3072년이라는 멀다. 이 때의 인류는 지구를 버리고 '노바 프라입니다'라는 새로운 행성으로 이주한 상태다. 인류가 더 이상 살 수 없을 정도로 환경이 오염됐기 때문입니다.​ 이 영화에서 인류가 이주한 시기는 서기 2070년경에 현재와 다르지 그와잉지 없다. 국내에서 천만명 이상의 관객을 동원한 '인터 스텔라(Interstellar;2014)'도 한 지구를 대체할 새로 행성을 찾고 토그와잉눙스토ー리ー이다.

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비교적 최근의 영화로는 크리스 플랫과 제니퍼 로런스 주연의 ' 패신 저스(Passengers;2016)'을 들 수 있다.​ 이 영화에서는 새로운 개척 혹성을 향하여 약 5천명의 승객이 새로운 삶을 찾아 뜨고 나쁘지 않아눙데, 우주선을 타고 120년을 여행하는 동안 인공 동면 상태를 유지해야 합니다.그렇지만 나쁘지 않다.그런데 이처럼 지구와 비슷한 환경을 가진 행성은 SF소설이 나쁘지 않고 영화에서 자주 다뤄지는 주제일 뿐 아니라 실제로도 많은 과학자가 연구하는 주제이기도 하다.인간이 이주해 생존하기 위해서는 무엇보다 산소를 많이 포함한 공기와 풍부한 물이 중요하다. 유감스럽게도 태양계 안에는 이런 곳이 없다.물론 태양계 내에도 생명체의 존재 여부 등으로 관심을 끌고 있는 곳은 있다. 목성의 위성인 유로파, 토성의 위성인 타이탄, 그리고 화성 등이었다 그러나 나쁘지 않기 때문에 이 또한 작은 미생물 수준의 생명체가 존재하는지 여부를 밝히려는 정도에 불과하다. 물이 들어갈지 몰라도 대기 중에 인간이 호흡할 만큼 충분한 산소가 존재하지 않았기 때문이었다.그래서 사람처럼 지적인 고등동물이 살 기회가 나쁘지 않고 인류가 대거 이주해 살 수 있는 환경과는 거리가 멀다.천문학자들은 오랫동안 모드터 지구와 거의 비슷한 환경을 갖춘 태양계 밖의 행성, 즉 외계의 행성을 찾는 작업을 하고, 그 후보들을 기이 리스트에 올린 상태였다.물론 너희도 멀리 떨어져있기 때문에 실제로 산소와 물이 충분히 있는지 등을 확인하긴 어렵지만, 여러 가지 조건 등을 감안하여 태양계 행성의 환경을 추측하고 있다. 태양계 외의 항성 주위를 공전하는 다른 행성들은 기이한 점이 많이 발견된다.그중 일부는 지구와 비슷한 환경을 갖춰 생명체가 존재할 수 있을 것으로 추측되기도 하는데 이를 골디럭스(Goldilocks) 행성이라고 부른다.골디럭스는 영국의 옛 이야기인 '골디럭스와 곰 세 마리'에 등장하는 소녀의 이름에서 유래된 것이었다. 경제학 용어로는 "높은 성장률을 기록하면서도 물가 상승은 거의 없는 이상적인 경제 상태"를 가리키기도 합니다.그렇다면 골디락스 행성의 조건에는 어떤 것이 있을까? 생명체가 살아가기 위해서는 일단 물이 필요합니다.역시 중요한 것은 지구를 비추는 태양처럼 항성 빛을 꾸준히 받되 너희 근처이거나 예쁘지 않은, 멀어서도 안 되는 적당한 거리에 위치해야 한다는 것이었다. 이러한 조건을 갖춘 지역을 '골드락스 zone'이라고 합니다.이처럼 항성에서 적절한 거리에서 기온이 너희보다 높든 나쁘든 너희보다 낮지 않으면 생명체가 살 수도 있기 때문에 생명체 거주가능 영역(Habitable zone)이라고 부르기도 합니다.

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태양계 외행성은 1990년대부터 지속적으로 발견됐지만 특히 지구와 유사한 외계 행성들에 대한 관 심이 커진 것은 2007년에 '글리제(Gliese)581c'이 발견된 후부터다.​ 이 행성은 적색 왜성인 글리제 581을 공전하는 행성 중의 하나인데, 천칭 자리에 있고, 지구에서 20광년 정도 떨어진 곳이었다 상대적으로 가까운 거리인 데, 암석과 물이 있는 것으로 추정되고 생명체의 실현성 여부 등으로 한때 큰 관심을 끌었다.그러나 항성과의 거리가 그리 가깝고 온실효과 등으로 생명체가 살기에는 너무 뜨겁다는 연구결과가 나오면서 골디락스 행성 후보에서 멀어졌다. 그보다는 조금 떨어진 다른 행성에 학자들의 관심이 더 쏠렸다.​ 그러나 이 또한 쉬운 1이 아니었다. 가장 이상적인 '슈퍼 지구'라고 불리던 이른바 글리제 581g등이 '실제로 존재하지 않는 가짜 행성으로 관측의 착오에 불과하다'는 주장이 나오고 논란이 가중되었습니다.

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그 후 2009년 케플러 우주 망원경이 발사되어, 골디락스 행성 찾기가 본격화했습니다. ​ 지구 비슷한 환경을 가진 외계 행성을 찾기 위해서 우주로 발사된 이 망원경은 약 9년간 수십 만개의 별과 태양계 외행성 2600여개를 발견하는 성과를 거뒀다. 현재는 연료가 고갈되어 완전히 임무를 마치고 퇴역했다. 물론 케플러 망원경이 발견한 외계 행성은 전체적인 골디럭스 영역의 행성은 아니다. 다만 이 중 일부는 지구와 환경이 매우 비슷해 생물체가 존재하는 것으로 추정되고 있다.

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특히 주목 받은 것이 2015년 7월에 발견된 케플러-452b이다.​ 이는 지구에서 1,400광년 거리에 있는 행성이지만 지름은 지구의 약 1.6배이며 공전 주기가 3851에서 지구와 상당히 유사한 상당한 관 심을 모았다.​ 이 행성계의 항성인 케플러-452도 크기와 온도, 밝기 등이 태양과 변하지 않을 것이라고 추측되었습니다.​ 2018년 4월에는 케플러 우주 망원경보다 400배 높은 탐색 성능을 갖춘 외계 행성 탐색 위성 테스(TESS;Transiting Exoplanet Survey Satellite)이 발사되어 이미 외계 행성 3개를 발견하는 성과를 거뒀다.

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천문학자들은 현재 은하 인간이 거주할 정도로 골디락스 행성이 적어도 2억개 이상 존재하는 것으로 추산하고 있다.물론 실제로 인류가 이주할 수 있는가는 전혀 별개의 문제였다.즉 이들 중 1부에 "산소를 포함한 대기와 물"이 충분히 있어 미래의 인류가 이주할 수준의 환경을 갖췄다고 해도 외계 행성은 전부 집에서 먼 거리에 있기 때문이다.​ 이미 언급한 글리제 581c만 해도 빛의 속도로 20년을 날아가면 도달할 수 있는 위치에 있다. 이것은 우주의 스케하나에서 보면, 지구에서는 '매우 가까운 거리'에 해당하는데, 현재 수준의 우주선 속도로 가려면 수십 년 이상 걸릴 것이기 때문에 수백, 수천 광년 떨어져 있는 다른 우주 행성들은 우주선으로 어느 정도 걸리는지 계산하는 것 자체가 별 의미가 없어 보인다.그렇다고 이런 연구가 의미가 없다고는 할 수 없다. 태양계 외계의 지적생명체탐사(SETI) 등에 대해서도 골디럭스 외행성에 대한 탐구는 계속될 것이다.한국과학창의재단 사이언스타입니다.즈최성우 과학평론가 c Science Times