태양계 밖 외부 행성(20081106)

 

태양계 밖 외부 행성, 마침내 카메라에 잡혔다

행성 정의 '일정 범위내 질량' 수정 필요 제기
(서울=연합뉴스) 태양계 바깥에서 다른 별 주위를 돌고 있는 이른바 `외부 행성' 4개의 모습이 가시광선 및 적외선 카메라에 처음으로 포착됐다고 유럽과 미국 언론 매체들이 일제히 보도했다.

지금까지 외부행성의 존재는 지구 기준으로 중심별의 앞 쪽을 행성이 지나갈 때 별빛이 흔들리는 현상을 통해 간접적으로만 유추할 수 있었지만 사이언스지 최신호에 발표된 두 연구팀의 사진들은 이들의 존재를 직접 영상으로 보여준 최초의 증거들이다.

이 가운데 가시광선 및 적외선 카메라에 모두 포착된 25광년 거리의 한 행성은 지금까지 우리 태양계 이웃에서 발견된 행성 중 가장 온도와 질량이 낮은 것으로 보인다.

한편 3개의 행성들로 이루어진 다른 행성계는 페가수스 자리의 한 별 주위를 돌고 있는 것이 적외선 카메라에 직접 포착됐다.

외부 행성들을 직접 포착했다는 주장은 이미 일부 학자들로부터 나와 있지만 이는 나중에 모두 틀린 것으로 드러났다.

중심별 주위를 도는 행성들의 영상을 잡아내는 것은 마치 1마일 밖의 눈부신 조명 옆에서 성냥불을 찾는 것처럼 어려운 일이어서 지금까지는 이들의 사진을 찍는 것이 어려웠지만 최근 각종 촬영 기술의 발달로 별빛을 제거하고 행성의 불빛만을 포착하는 것이 가능해졌다.

미국 캘리포니아주 로런스 리버모어 국립연구소 과학자들이 촬영한 세 행성들은 페가수스 자리에 있는 130광년 거리의 별 HR 8799를 돌고 있으며 중심별로부터 각각 24AU(1AU는 지구-태양간 거리)와 38AU, 68AU의 거리를 두고 있다.

이 가운데 안 쪽의 두 행성들은 질량이 각각 목성의 10배 정도이며 바깥 행성은 7배 정도로 크며 나이는 약 6천만 살 정도로 젊다. 지구의 나이는 약 45억살이다.

연구진은 새로 발견된 행성들의 질량이 이처럼 크고 셋 중 가장 먼 행성 바로 바깥 쪽에 카이퍼 벨트와 같은 먼지 파편 원반이 있는 것으로 보아 이 항성계는 우리 태양계를 부풀린 것과 같은 형태라면서 이는 중심별 가까운 쪽에 다른 행성들이 있을 가능성을 시사하는 것이라고 지적했다.

이들은 "우리가 아직 포착하지 못한 더 많은 행성들이 있을 가능성이 매우 크다"고 강조했다.

버클리 캘리포니아 연구진이 허블 우주망원경의 가시광선 카메라로 촬영한 별 포말하우트 주위의 행성 포말하우트 b는 지구에서 25광년 떨어져 있고 목성의 3배 정도 되는 질량을 갖고 있는 것으며 이런 질량이 별 주변의 먼지 띠에 선명한 고리 형태를 만든 것으로 보인다.

연구진은 지난 2004년과 2006년 촬영한 이 행성의 사진으로 보아 이 행성이 중심별로부터 119AU 거리에서 872년 주기로 공전하는 것으로 보고 있다.

한편 외부행성들의 영상이 직접 포착됨에 따라 행성의 정의가 바뀌어야 한다는 주장도 제기되고 있다.

지금까지 행성의 요건 가운데 하나는 질량이 일정 범위 안에 있어야 한다는 것이며 목성의 13배 이상 질량을 가진 행성들은 갈색왜성으로 간주돼 왔지만 학자들은 질량보다는 형성 과정이 요건이 돼야 한다고 보고 있다.

새로 발견된 두 행성계가 모두 먼지 원반 속에 있다는 것은 이들이 우리 태양계와 같은 과정을 통해 형성됐음을 말해주는 것이며 엄청난 질량에도 불구하고 이들이 행성이라는데 누구나 동의하기 때문이다.

연구진은 "HR 8799 항성계의 발견은 궁극적으로 제2의 지구를 찾는 과정의 필수적 단계"라면서 앞으로 제임스 웹 우주망원경이 가동되면 표면에 물이 있고 중심별에 보다 가까운 행성의 영상을 포착할 수 있을 것"이라고 말했다.