우주물리, 천문학자들은 지금도 끊임없이 우주를 관찰하고 있다.
그리고 머지않아 지구 외 행성계를 발견할지도 모른다.
현재 과학기술로는 태양계 밖 행성의 존재 여부조차 확인할 수 없다.
다만 간접적인 증거를 통해 추론할 뿐이다.
먼저 별 주위를 공전하는 행성이 있다면 반드시 중력 영향으로 인해 궤도가 변한다.
따라서 타원형 모양이어야 하는데 만약 원형이거나 길쭉하다면 의심해볼 필요가 있다.
또 하나 눈여겨봐야 할 특징은 질량이다. 목성형 행성은 주로 수소와 헬륨으로 이루어져 있는데 반해 지구형 행성은 암석질로 구성되어 있다. 마지막으로 대기 성분인데 화성 표면에서는 이산화탄소가 검출됐다. 이것은 생명체가 살기에 부적합하다는 방증이다. 이외에도 다양한 조건들이 있지만 아직까지는 가설 단계에 불과하다. 그럼에도 불구하고 인류는 포기하지 않고 계속해서 탐사선을 보내고 있다. 언젠가 미지의 영역으로만 여겨졌던 우주의 비밀을 밝혀낼 그날이 오길 기대해본다.
천문학자들은 지금으로부터 약 50년 전 태양계 밖에 존재하는 행성을 찾기 위해 고군분투했다.
그리고 마침내 1992년 명왕성 너머에 위치한 카이퍼 벨트에서
해왕성 크기의 천체를 발견하는데 성공했다.
이것이 바로 최초의 외계행성 세레스다.
이후 과학자들은 꾸준히 관측 장비를 업그레이드했고 덕분에 현재는 수백 개의 외계행성을 찾아내는 성과를 거뒀다. 그럼 이제부터 본격적으로 외계행성을 찾는 방법에 대해 알아보자. 첫 번째 방법은 별 주위를 공전하는 행성의 중력 영향으로 인해 별빛이 미세하게 흔들리는 현상을 이용하는 것이다. 만약 지구로부터 1억 광년 떨어진 거리에 목성 질량의 8배 정도 되는 행성이 있다면 빛이 이동하는 동안 0.1초당 4분의 1회 정도 흔들리게 된다. 이때 흔들림의 주기와 세기를 측정하면 행성의 존재 여부를 확인할 수 있다. 두 번째 방법은 시선속도법이다. 밤하늘에 보이는 별 하나를 선택한 다음 망원경으로 계속 추적 관찰하여 변화량을 체크하는 방식이다. 이렇게 얻은 데이터를 통해 속도를 계산하면 움직이는 물체의 방향과 속도를 알 수 있다. 마지막으로는 직접 탐사선을 보내는 방법이 있다. 다만 아직까지는 기술 개발이 미비한 관계로 실현 가능성은 희박하다.
태양계 밖 행성을 찾기 위한 인류의 노력과 신박한 아이디어 구상은 한순간도 놓치지 않는다.
그만큼 집요해서 현재 우리가 아는 천문지식들을 볼수 있는 것이다.
천문학자들은 우주 공간에 떠있는 천체 망원경을 이용해 끊임없이 관측하고 있으며 다양한 첨단 장비를 개발하여 활용하고 있다. 현재까지 발견된 외계행성의 숫자는 약 1,000개 정도인데 아직까지도 미지의 영역이 무궁무진하다고 한다. 그럼 이제부터 본격적으로 외계행성을 찾는 방법에 대해 알아보자. 우선 허블우주망원경을 통해 별 주위를 도는 행성을 찾는다. 그리고 중력렌즈효과를 이용하기도 한다. 빛이 지나가는 경로 중간에 질량이 큰 물체가 있으면 휘어져서 통과하는데 이때 별빛이 휘어지는 각도만큼 밝기가 어두워진다. 이것을 측정하면 행성의 존재 여부를 알 수 있다. 또 하나 주목할 만한 방법은 전파 신호를 포착하는 것이다.
지구로부터 수백 광년 떨어진 거리에 있는 먼 은하일수록 파장이 긴 전파를 방출하는데 그것을 감지한다면 외계행성을 찾을 수 있다. 마지막으로 직접 탐사선을 보내는 방법이 있다. 만약 목성 크기의 행성이 있다면 그곳까지의 거리가 대략 4광년이므로 우주선으로는 40년쯤 걸린다. 따라서 과학자들은 수십 년 내에 인간이 직접 갈 수 있는 수준의 기술력을 확보하길 희망하고 있다.
태양계 밖 행성을 찾기 위한 인류의 노력은 계속되고 있다.
현재까지 발견된 외계행성의 수는 약 4,000개 정도인데
아직까지도 밝혀지지 않은 미지의 영역이 무궁무진하다고 한다.
그럼 지금부터 우주과학자들이 행성과 별을 구분하는 기준에 대해 알아보자.
먼저 지구형 행성은 암석질 또는 금속질로 이루어져 있으며 질량이 작고 밀도가 높은 특징을 갖고 있다. 목성형 행성은 가스층으로 이루어진 천체로 주로 수소와 헬륨으로 구성되어 있다. 그리고 크기가 크고 밀도는 낮으며 표면 온도가 낮은 편이다. 마지막으로 갈색왜성은 적색거성 단계를 거친 후 남은 잔해로 크기는 작지만 매우 밝은 빛을 낸다. 이렇게 다양한 조건을 충족해야 진정한 생명체 거주 가능 행성 후보군에 오를 수 있다. 물론 모든 조건을 만족한다고 해서 반드시 생명체가 존재한다는 보장은 없다. 다만 확률이 높아질 뿐이다.
지구 밖 생명체 존재 여부를 확인하려면 우선 태양계 바깥 행성을 찾아야 한다.
그래야 그곳에 물이 있는지 없는지 알 수 있기 때문이다.
현재 과학자들은 다양한 방법을 통해 외계행성을 찾고 있다.
먼저 빛의 속도로 움직이는 별 주위를 도는 행성으로부터 나오는 빛을 관측하는 방법이 있다. 만약 행성의 중력 영향으로 별빛이 휘어진다면 그것은 곧 행성의 존재를 의미한다.
또 하나는 직접 탐사선을 보내는 것이다. 주로 목성 크기의 행성 주변을 공전하는 위성을 이용하는데 이때 표면 온도 변화를 측정하면 대기 성분을 알아낼 수 있다. 마지막으로 전파 신호를 포착하는 방법이 있다. 우주 공간에서는 라디오파 또는 마이크로파 형태의 에너지가 방출되는데 이것을 감지하면 대략적인 행성의 위치와 질량 그리고 구성 물질까지도 유추할 수 있다.
우주과학계 최대 화두는 단연 외계행성 발견이다.
태양계 밖 행성 가운데 지구와 환경이 유사한 행성을 찾아낸다면 인류 문명 발달에 획기적인 전환점이 될 수 있기 때문이다. 현재까지 밝혀진 외계행성은 약 1,000개 정도인데 아직까지는 목성의 4배 크기인 해왕성 너머에서만 발견되고 있다. 따라서 지금까지의 성과만으로는 외계행성의 존재 여부조차 확신할 수 없다. 그럼에도 불구하고 과학자들은 여전히 외계행성 찾기에 몰두하고 있다. 대체 무슨 이유 때문일까? 우선 미지의 영역이라는 점이 매력적이다. 만약 생명체가 살 수 있는 행성이 있다면 그곳엔 분명 지적생명체도 존재할 것이다. 그리고 어쩌면 언젠가 인간과 조우할지도 모른다. 상상만으로도 가슴 뛰는 일이 아닐 수 없다. 또 하나는 경제적 파급효과 때문이다. 만일 외계행성 탐사에 성공한다면 막대한 부를 창출할 수 있다. 먼저 천문학적인 규모의 자원 개발이 가능해진다.
석유 매장량 추정치로만 따져봐도 최소 수조 달러 수준이다. 아울러 첨단 기술 확보 및 신산업 육성 기회도 얻을 수 있다. 물론 당장 눈에 보이는 이익은 없지만 미래 성장 동력으로서 충분한 가치가 있다고 판단된다. 마지막으로 국가 위상 제고 측면을 들 수 있다. 우주는 무한한 가능성을 지닌 공간이자 개척해야 할 신대륙과도 같다. 그러므로 선진국일수록 우주개발에 적극 나서고 있으며 심지어 군사적 목적으로까지 활용하고 있다. 가까운 일본만 해도 달 표면에 인공기지 건설을 추진 중이고 중국은 화성 탐사선 발사 계획을 세웠다. 머지않아 우리나라도 본격적인 우주 시대를 맞이하게 될 것이다.
** 외계 행성의 탐구는 인류의 우주 지식의 확장을 가져오고
결국 이는, 직간접적인 인류의 부의 창출과 확장을 발생시키고 있다. **
에볼러브 /
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