"생명체를 찾아라"…우주과학의 끝없는 '탐험'

태양계를 비롯 다른 외계은하계도 탐색

▲엔셀라두스의 내부 모습. 카시니 탐사선의 관측 자료를 토대로 만든 일러스트.[사진제공=NASA]

[아시아경제 정종오 기자]토성의 위성 중 하나인 엔셀라두스에서 남한 면적 80%에 달하는 바다의 존재가 확인됐다. 미항공우주국(NASA)은 카시니 탐사선의 자료를 분석한 결과 이 같은 사실을 확인하고 3일(현지시간) 홈페이지를 통해 공개했다. 엔셀라두스에 존재하는 바다는 인, 황 등을 가지고 있어 태양계에서 생명체가 살고 있을 가능성이 가장 큰 것으로 분석됐다.

인류는 아직까지 태양계 조차 제대로 탐사하지 못하고 있다. 지금의 기술력으로는 직접 가서 눈으로 확인하는 것이 불가능하기 때문이다. 인류가 직접 가지 못하니 탐사선을 보내 태양계를 탐험하고 자료를 통해 분석하는데 그치고 있다. 생명체가 존재하기 위해서는 일정한 조건이 필요하다.

◆항성으로 부터 0.75AU~1.5AU가 최적 조건=적당한 온도가 가장 중요하다. 태양계로 치자면 태양으로부터 너무 가까우면 '불타는 행성'이기 때문에 생명체가 살 수 없다. 수성이 여기에 해당된다. 반대로 태양과 너무 멀리 떨어져 있으면 '얼어붙은 행성'으로 역시 생명체가 있기에는 적당하지 않다.

우주과학자들은 생명체가 살기 위해서는 태양(항성)에서 부터 0.75AU에서 1.5AU까지가 적당하다고 분석했다. 1AU는 태양에서 지구까지의 거리인 1억5000만㎞를 말한다. 따라서 태양계에서는 지구를 비롯해 금성, 화성에 생명체가 존재할 가능성이 가장 높다. 태양계가 아닌 다른 은하계에서도 항성과 적당한 거리만큼 떨어져 있을 때 생명체 존재 가능성은 높아진다.

▲케플러 우주망원경이 찾아낸 생명거주공간인 '케플러 62'.[사진제공=한국천문연구원]

◆물 반드시 존재해야=생명체에 있어 가장 필수적 환경 조건이 물이다. 물의 존재를 발견한다는 것은 따라서 생명체의 존재 가능성을 높여준다. 이번에 토성의 위성인 엔셀라두스에서 바다가 발견된 것에 우주과학자들이 흥분하는 배경이다.

토성은 태양으로부터 너무 멀리 떨어져 있어 생명체가 살 수 있을 것인지는 의문이다. 우리가 생각하는 생명체가 아닌 '극한 조건'에서도 살 수 있는 생명체로 달리 해석한다면 가능성은 충분하다.

◆케플러(Kepler)가 발견한 '생명 거주 가능한 공간(habitable zone)=태양계를 벗어나 다른 은하계에서도 '제2 지구찾기'가 계속되고 있다. 본격적인 '생명 거주 가능한 공간(habitable zone)'을 찾는 시도는 케플러우주망원경이 시작점이다.

항성의 빛 밝기를 밝혀내면서 생명 거주 공간을 찾고 있다. 목성은 태양보다 크기가 10배 작다. 면적으로 보면 100배 작은 셈이다. 목성이 태양을 등지고 지나갈 때 태양의 빛을 측정하면 1% 정도의 태양빛이 줄어든다. 목성의 크기가 태양을 가리기 때문이다. 마찬가지로 태양의 100분의 1 크기인 지구가 태양을 지나가면 태양빛의 0.1%를 가리게 된다.

이 두 가지로 케플러는 외계에서 항성과 행성의 존재를 확인한다. 2013년에 발견된 '케플러62' 행성이 있다. 항성 주위를 도는 62b~62f 5개의 행성을 발견했다. 이 중 62e와 62f가 '생명 거주 가능한 지역' 후보로 떠올랐다. 62e와 62f는 항성으로부터 적당한 거리에 떨어져 있었고 특히 지구의 크기와 비슷한 것으로 밝혀졌기 때문이다.

▲케플러 우주망원경의 자료를 토대로 구성한 '다항성 다행성' 개념도.[사진제공=NASA]

◆다항성, 다행성 발견=나사는 최근 다항성과 다행성으로 이뤄져 있는 우주의 모습을 포착했다. 지난 2월26일 케플러우주망원경이 715개의 새로운 행성을 발견한 것이다. 태양계와 비슷한 모습을 보이고 있어 관심이 집중되고 있다. 이번에 발견된 행성 중 약 95%는 해왕성보다는 작고 지구보다는 4배 정도 큰 것으로 나타났다.

존 그룬스펠드 NASA의 박사는 "우리의 미래를 보여주는 것"이라며 고무됐다. 그룬스펠드 박사는 "케플러는 우리에게 놀라운 사실들을 계속 보여주고 있다"며 "새로운 세계를 찾기 위해 우리가 준비 중인 제임스웹우주망원경으로 볼 수 있는 미래를 예고하고 있다"고 말했다.

이번에 발견된 새로운 행성들 중 4개는 지구 크기와 비슷하고 물의 존재 가능성이 점쳐지면서 인간이 살 수 있는 '제2의 지구'가 될 가능성이 제기됐다. 4개의 행성은 지구의 2.5배 크기에 그들만의 태양 주변을 돌고 있는 것으로 나타났다. 표면온도는 물이 흐르기에 적당한 온도일 것으로 추정된다.

이재우 한국천문연구원 박사는 "생명체가 살기 위해서는 물이 반드시 필요한데 물은 항성에 너무 가까우면 존재 가능성이 희박하다"며 "적당한 온도와 함께 암석형 행성으로 이뤄져야 하고 그 크기는 지구의 2분의 1에서 2배 정도가 가장 이상적인 생명 거주 가능 행성"이라고 설명했다.

정종오 기자 ikokid@asiae.co.kr