미항공우주국(NASA)과학자들은 19일(현지시각) 지구가 속한 태양계 너머에 지구와 같은 행성(planet) 후보 219개를 새로 발견했다고 에임즈연구센터(Ames Research Center)에서 가진 기자회견에서 발표했다.

219개 중 10개는 크기가 지구와 비슷하며, 아마도 바위로 둘러 덮힌 행성(行星 planet) 으로 추정된다. 한마디로 말해서 ‘지구와 비슷한’ (earth-like) 행성 10개를 추가로 발견했다고 외신들이 보도했다.

이번에 10개의 ‘지구 같은 행성’이 추가로 발견됨에 따라, 지금까지 인간이 발견한 ‘지구 같은 행성’은 모두 49개로 늘었다. 만약 이 49개 중 어느 한 곳에라도 안정적인 대기가 있다면, 외계생명체가 살 가능성은 높아진다.

태양+지구 같은 모형의 엑소플라넷 2,335개 확인  

물론 나사 과학자들이 새로 발견한 지구같은 행성 10개에 대해서 자세하게 밝히지는 않았다. 다만 그 행성들은 지구가 태양을 돌 듯이, 스스로 빛을 내는 항성 주변을 돌고 있으며, 크기가 지구만한 ‘거주가능지역’이라고 추정했다.  ‘거주가능지역’이라고 해서 실제로 거주할 수 있다는 의미는 아니다. 안정적인 대기가 있어야 하는 것은 물론이고, 지구처럼 판구조가 있어야 한다.

지금까지 천문학자들은 케플러 우주망원경을 통해서 4,034개의 행성 후보의 존재를 발견했으며 이중 2,335개는 ‘엑소플라넷’으로 확인됐다.

모래보다 더 많이 우주에 떠 있는 수많은 별 중 지구와 비슷한 조건을 가진 별을 구분할 때 두 개의 용어를 익혀야 한다. 첫 번째는 ‘엑소플라넷’(exopalne)이고 두 번째는 ‘거주가능지역’(habitable zone)'이다.

엑소플라넷은 지구가 태양을 돌고 있듯이, 태양처럼 스스로 빛을 내는 항성(恒星 fixed star) 주위를 행성이 궤도운동을 하면서 돌고 있는 그 시스템을 통칭하는 말이다. 그러므로 엑소플라넷은 ‘항성 + 행성’으로 구성되어 있다.

과학에서 ‘지구와 비슷한’ 은 지구와 비슷한 화학물질을 가진 세계라는 다소 헐렁하게 정의가 내려진다. 또한 ‘거주가능지역’이라는 말은 ‘엑소플라넷’의 상태를 유지하는 행성의 표면에 이론적으로는 물이 존재할 수 있다는 것을 의미한다.

이날 발표한 내용은 미국 항공우주국이 발사한 엑소플라넷 탐사 임무를 가진 케플러 망원경에서 보내온 것이다. 2009년 3월부터 2013년 5월까지 케플러는 백조자리 성좌(constellation Cygnus)부근 하늘에서 태앙과 같은 항성 145,000개를 관측했다.

대부분의 별들은 수백~수천 광년(光年)이나 멀리 떨어져 있어서 가까운 시간 안에 인간이 그곳을 방문할 가능성은 거의 없을 것이다. 그러나 이같은 탐사는 지구와 비슷한 조건을 가진 행성이 많은지, 지적 외계인을 발견할 가능성이 얼마나 높은지 인간에게 보여준다.

수잔 톰슨(Susan Thomson) 케플러 연구소 과학자는 “케플러 망원경은 이 망망한 하늘에는 지구와 비슷한 행성들이 얼마나 많은지 보여준다”고 말했다.

톰슨은 “사람들은 지구와 비슷한 행성들이 얼마나 많은가 묻는다. 이제 우리가 가진 데이터를 가지고 셀 수 있다”고 말했다. “아직도 우리가 ‘집’이라고 부르지 않는 다른 장소가 은하계에는 있지 않은가?”

그러나 케플러 연구자들은 거의 셀 수 없이 많은 ‘지구 같은 행성’들이 발견되기를 기다리고 있다고 추정한다.

우주전체의 ‘지구같은 행성’ 숫자 상상 초월할 듯    

케플러 망원경이 49개의 ‘지구 같은’ 크기의 ‘거주가능지역’으로 구분되는 행성 후보를 발견한 것은 무슨 의미가 있을까. 우주의 은하계에만 무려 수 십 억개의 엑소플라넷이 존재한다는 의미이다. 우주에는 약 1조개의 은하계가 있는 것으로 추정되므로 우주 전체로 확대하면, 엑소플라넷의 숫자는 상상을 초월한다.

칼텍의 천문학자인 코트니 드레싱(Courtney Dressing)은 “정말 나는 황홀하다”는 말로 우주발견의 기쁨을 표현했다.

외계생명체를 찾기 위해 케플러 우주탐사선은 8년전인 2009년 3월에 발사됐다. 케플러는 2013년 5월에 데이터 수집이라는 첫 번째 임무를 마치고 주요한 고장을 일으켰다. 나사 과학자들은 고장 난 케플러를 수리해서 K2라는 이름의 두 번째 탐사활동을 벌여왔다. 천문학자들은 케플러와 K2가 보낸 데이터를 분석해 왔다.

이제 K2가 4년에 걸친 비행의 종착점에 다다름에 따라, 케플러과학자들은 엑소플라넷 연구의 한 시대의 종착점으로 가고 있다고 생각한다. 항공우주국은  테스(TESS Transiting Exoplanet Survey Satellite)와 제임스 웹 우주망원경(JWST James Webb Space Telescope) 같은 위성을 발사해서 후속 연구를 진행할 예정이다.

TESS와 JWST위성은 케플러 우주탐사선 보다 정밀하게 엑소플라넷을 탐사하므로, 지구같은 행성의 숫자는 계속 늘어날 전망이다.