[과학을 읽다]韓 연구팀이 찾은 '외계행성'…그곳엔?

'태양-지구'와 비슷한 거리인 '작고 차가운 별-외계행성' 자리잡고 있어

▲'태양-지구'의 거리 정도에 위치하고 있는 '작고 차가운별-외계행성'이 발견됐다.[사진제공=천문연]

[아시아경제 정종오 기자] 국내 연구팀이 '태양-지구'와 비슷한 상황에 자리 잡은 외계행성을 발견했습니다. 이 외계행성은 '작고 차가운 별'을 약 1.16AU(1AU는 태양과 지구 거리인 약 1억5000만㎞) 떨어져 공전하고 있었습니다. 이 외계행성은 질량도 지구의 약 1.43배로 비슷했습니다.

한국천문연구원(원장 한인우)은 외계행성 탐색시스템(KMTNet, Korea Microlensing Telescope Network)을 이용해 지구질량의 외계행성을 찾아냈습니다.

외계행성은 태양계 밖 우주에 있는 다른 별(항성) 주위를 공전하는 행성을 의미합니다. 연구팀이 이번에 발견한 외계행성(OGLE-2016-BLG-1195Lb)은 지구 질량의 1.43배로 지구로부터 약 1만3000광년 떨어져 있습니다. 중심별은 태양 질량의 7.8% 밖에 되지 않는 매우 작고 차가운 별이었습니다. 외계행성은 이로부터 1.16AU(약 1억7000만㎞) 떨어진 거리에서 공전하고 있습니다.

중심별까지의 거리는 지구와 비슷한데 중심별이 태양보다 차가워서 행성의 표면온도는 태양계 외곽의 명왕성보다 낮을 것으로 분석됐습니다. 생명체 존재 가능성이 희박하다는 것을 말해줍니다. 얼음덩어리(Iceball) 행성으로 추정됩니다.

연구팀은 KMTNet 시스템을 이용해 우리은하 중심부 영역을 약 9분 간격으로 매우 조밀하게 모니터링 했습니다. 미시중력렌즈현상에 의한 약 2.5시간 동안 일시적으로 밝기가 변하는 현상을 확인했습니다. 이를 분석해 외계행성 'OGLE-2016-BLG-1195Lb'의 존재를 밝혀냈습니다.

행성의 질량과 지구로부터의 거리 등 자세한 물리적 특성을 알아내기 위해 미국 항공우주국(NASA)에서 운영하는 스피처(Spitzer) 적외선 우주망원경과 공동으로 관측했습니다.

연구팀에서 발견한 외계행성(OGLE-2016-BLG-1195Lb)은 지금까지 중력렌즈 방법으로 발견한 외계행성 56개 중 가장 작은 질량입니다. 지난 2월 말에 발견된 '트라피스트-1' 지구형 외계행성들은 모두 중심별로부터 0.01∼0.06AU 이내의 매우 가까운 거리에 밀집해 있는 반면 이번에 발견한 외계행성은 중심별로부터 1.16AU의 상대적으로 먼 거리에 있는 것이 특징입니다.

외계행성 탐색을 위해 연구팀이 활용한 중력렌즈 방법은 중심별과 행성이 1∼10AU의 적절한 거리만큼 떨어져 있을 때 검출 확률이 높고 트라피스트-1 행성 발견에 사용된 별표면 통과(Transit) 방법은 행성이 중심별에 가까이 있을 때 쉽게 검출됩니다.

이렇게 서로 다른 특징을 가진 외계행성 탐색 방법으로 물리적 특성이 비슷한 행성을 발견했다는 것은 작고 차가운 별 주위를 공전하는 지구질량의 외계행성이 그만큼 흔하다는 것을 보여줍니다.

KMTNet 과제책임자 이충욱 박사는 "천문연의 KMTNet은 앞으로 NASA 프로젝트와 협력연구를 계속 이어갈 예정"이라며 "외계행성 탐색 분야에 국제적 선도 역할을 지속해 나갈 것"이라고 말했습니다.

정종오 기자 ikokid@asiae.co.kr