[우주를 보다] 제2의 금성? 뜨거운 지구형 외계 행성 포착

지구는 인간을 비롯한 생명체가 살기에 적당한 온도를 지닌 행성이다. 하지만 지구의 이웃이자 가장 유사한 크기를 지닌 금성의 경우 섭씨 464도의 높은 표면 온도와 지구의 90배가 넘는 고압 환경으로 어떤 생명체도 생존할 수 없다.

과학자들은 지구 같은 행성이 우주에 드물지 않은 것처럼 금성 같은 행성 역시 여럿 존재할 것으로 예상하고 있지만, 아직 확실한 증거는 발견하지 못했다. 그러나 금성처럼 뜨거운 지구형 행성의 후보는 포착했다.

GJ 3929는 지구에서 51.6 광년 떨어진 적색왜성으로 태양 질량의 1/3 정도인 작고 어두운 별이다. 나사의 행성 사냥꾼인 TESS는 이 별에서 외계 행성의 신호를 포착했다. 독일 하이델베르크 대학의 요나스 켐머 (Jonas Kemmer)가 이끄는 국제 과학자팀은 CARMENES 분광기라는 장치를 이용해서 외계 행성 GJ 3929 b를 상세히 분석했다.

GJ 3929 b는 지구 지름의 1.15배, 지구 질량의 1.21배인 외계 행성으로 밀도 역시 지구와 거의 비슷한 수준이다. 금성처럼 지구와 매우 흡사한 크기를 지녔지만, 금성과 달리 약간 큰 셈이다. 하지만 별에서의 거리가 태양 – 지구 거리의 2.6% 혹은 390만km에 불과해 표면 온도는 섭씨 300도에 달할 것으로 추정된다. 참고로 공전 주기도 2.61일로 매우 짧다.

만약 GJ 3929 b가 금성과 비슷한 대기를 지니고 있다면 표면 온도는 금성보다 더 높을 가능성도 있다. 하지만 현재 관측 기술로는 대기 구성까지 파악하기는 어렵다. 연구팀은 현재 관측을 준비 중인 제임스 웹 우주 망원경이라면 가능할지도 모른다고 보고 있다. 지구에서 51.6광년으로 대기를 지닌 지구형 외계 행성 가운데는 가까울 뿐 아니라 별 앞을 지날 때 대기에 흡수되는 스펙트럼을 관측하기에 적합한 위치이기 때문이다.

설령 대기 구성이 이산화탄소가 대부분인 금성이 아니라 산소와 질소가 풍부한 지구와 유사하다고 해도 GJ 3929 b는 생명체가 살기에 적합하지 않은 뜨거운 위치에 있다. 하지만 지구형 외계 행성의 대기 구성을 직접 측정할 수 있는 귀중한 연구 목표가 될 수 있다.

금성과 지구의 사례에서 볼 수 있듯이 대기 중 온실효과를 일으키는 물질의 양에 따라 표면 온도는 극과 극을 오갈 수 있다. 앞으로 GJ 3929 b를 포함해 지구형 외계 행성의 관측 결과가 주목되는 이유다. 

고든 정 칼럼니스트 jjy0501@naver.com