39광년 거리에 지구 크기 ‘형제 행성’ 있다

미국·프랑스 등 국제연구진 발견…'네이처'에 발표

왜성 'LHS 1140'과 그 주위를 도는 행성 LHS 1140b의 모습을 표현한 그림. [M. Weiss/CfA 제공=연합뉴스]

태양에서 39광년 정도 떨어진 곳에서 지구와 유사한 크기의 '형제 행성'이 발견됐다.
 

미국 하버드스미스소니언 천체물리학센터와 콜로라도대, 프랑스 국립과학연구소(CNRS), 스위스 제네바대 등이 참여한 국제 공동연구진은 왜성(dwarf star) 'LHS 1140' 주위에서 이런 행성을 찾아 20일 국제학술지 '네이처'(Nature)에 발표했다.

현재 많은 과학자들이 외계 생명체의 존재 가능성을 탐색하고자 지구와 조건이 유사한 외계 행성을 찾는 연구를 진행 중이다.

이런 행성을 찾는 방법 중 한 가지는 항성의 밝기를 통해 추정하는 것이 있다. 항성 주위를 도는 외계 행성이 있다면, 행성이 주기적으로 항성의 빛을 가리므로, 관측자는 항성의 빛이 약해졌다가 다시 강해지는 현상을 볼 수 있다.

특히 질량과 크기가 작은 왜성이라면 주위 행성을 관측하기는 더 쉽다. 왜성이 내는 빛에서 행성에 의해 가려지는 부분의 비중이 크기 때문이다.

이번에 연구진도 이 방식으로 새 행성을 찾았다. 지난 2014년 1월부터 미국에 있는 망원경 장비인 'M어스-북'(MEarth-North)과 칠레에 있는 'M어스-남'(MEarth-South)으로 태양에서 100광년 이내에 있는 비교적 가까운 왜성들을 관측하던 중 칠레 망원경 장비에서 왜성 LHS 1140의 밝기가 변하는 현상을 관측한 것이다. LHS 1140은 태양에서 39광년(370조 km) 떨어진 곳에 있는데 그 질량은 태양의 14.6%, 반지름은 18.6% 정도된다.

추가 연구를 통해 연구진은 왜성 주위에서 행성 LHS 1140b를 발견했다. 이 행성의 공전 때문에 왜성의 빛 감소 현상이 25일에 1번씩 나타났다. 행성 LHS 1140b의 반지름은 지구의 1.4배 정도지만 질량은 6.6배나 된다. 또 철로 이뤄진 핵과 마그네슘실리케이트 성분의 맨틀이 존재하며, 표면 온도는 그리 뜨겁지 않으리라 추정하고 있다.

연구진은 "앞으로 새로운 장비를 활용해 수증기 등 이 외계 행성의 대기성분을 검출할 수 있으리라 기대한다"고 밝혔다.

이번 연구 결과에 대해 홍성욱 한국천문연구원 박사는 "케플러 우주망원경 등 여러 망원경으로 현재까지 약 3400개 정도의 외계 행성이 발견됐다"며 "이 중에는 지구와 환경이 비슷하리라 예상되는 것도 있는데, 얼마 전 발표된 트라피스트-1(TRAPPIST-1) 주변의 행성과 작년에 보고된 '프록시마 b'(Proxima b)가 대표적"이라고 설명했다.

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