천문학자들이 지금까지 지구와 가장 유사한 행성을 발견했다
외계 행성은 지구의 크기에 가깝고 거주 가능 구역에서 적색 왜성 궤도를 돌고 있다.

붉은 태양을 가진 지구 쌍둥이 :
천문학자들이 300광년 떨어진 곳에서 지금까지 지구와 가장 유사한 외계 행성을 발견했다.
이 외계행성 'Kepler-1649c'는 지구 반경의 1.06 배이고 태양 복사의 75%를 받고 있으며, 거주 가능한 궤도에서 별을 돌고 있다. 이 지구 쌍둥이의 태양은 우리의 태양처럼 노란색으로 보이지 않고 적색 왜성이기 때문에 빨간색으로 빛난다. 

▲ 외계행성 Kepler-1649c는 잠재적으로 환경친화적이고 지구 크기이며 적색 왜성 궤도를 돌고 있다. © NASA / Ames Research Center, Daniel Rutter

최근 천문학자들은 지구와 같은 수백 개의 슈퍼 지구와 행성을 추적해 왔으며, 그중 일부는 주거가능한 궤도에서 별을 돌고 있다. 지구와 가장 가까운 Proxima Centauri b와 같은 이웃들, 불과 12광년 떨어져 있는 외계행성 Teergardens 별, 혹은 40광년 떨어져 있는 7개 쌍둥이 별 TRAPPIST-1들이 포함된다. 천문학자들은 심지어 인근 슈퍼 지구에서 물을 감지했다.

"거짓 양성" 데이터에 숨겨져 있음

지구 쌍둥이들 중 특히 지구와 같은 외계 행성이 많아지고 있다.
오스틴에 있는 텍사스 대학교(University of Texas)의 앤드류 밴더버그(Andrew Vanderburg) 주변의 연구자들은 케플러 우주 망원경(행성을 찾는데 지금까지 가장 성공적인 망원경)에서 오래된 데이터를 확인했을 때 그를 발견했다. 이 망원경의 자동 평가 소프트웨어는 별 앞을 통과하는 행성의 이동으로 어두움 속에서 빛이 있는 곡선으로 외계 행성을 찾는다.

그러나 다른 천문학적 프로세스도 이러한 어두움을 유발할 수 있기 때문에 소프트웨어는 약 15%의 빛 곡선을 "거짓 양성"으로 분류한다. 이 버려진 데이터에서 Vanderburg와 그의 팀은 최근 Kepler-1649c 행성을 추적했다. 약 300광년 떨어져 있고 두 번째 행성과 같이 희미한 붉은 왜성 주위를 공전한다. 

▲ 케플러-1649c 행성에 붉은 태양이 빛난다. © NASA / Ames Research Center, Daniel Rutter

지구 크기와 거주가능 궤도

Vanderburg는 “지금까지 우리가 발견한 최초의 잘못 분류된 행성 중에서 가장 흥미진진한 것이다”고 말한다. 왜냐하면 Kepler-1649c는 크기, 온도 및 태양 복사면에서 특별히 지구와 유사하기 때문이다. 행성은 지구 반경의 1.06 배이며, 별에서 태양 복사의 약 75%를 수신하므로 지구보다 온도가 약간 더 낮을 수 있다.

이것은 천문학자들이 보고한 것처럼 케플러-1649c는 별의 거주 가능 궤도에서 지구와 가장 유사한 행성으로 보인다. Vanderburg와 그의 팀은 “통과 흔적으로 식별된 4개의 행성 만이 지구의 반지름의 1.25배가 조금 안돼고, 지구 질량의 1/2보다 작으며 거주 가능한 별의 궤도를 돈다”고 말했다.

NASA의 관리자 토마스 주어부첸(Thomas Zurbuchen)은 “이 매혹적인 외계 세계는 우리에게 두 번째 지구가 별 아래 어디에선가 발견되기를 기다리는 큰 희망을 준다”고 언급했다.

붉은 왜성에 매우 가깝다.

그러나 이 지구 쌍둥이의 환경이 실제로 얼마나 환경친화적인지는 아직 명확하지 않다.
행성에 대기가 있는지와 중심 별이 얼마나 활동적인가에 영향을 받기 때문이다.

Kepler-1649c는 좁은 궤도에서 적색 왜성 주위를 공전하는 것으로 알려져 있다.
한 궤도에 19.5 일밖에 걸리지 않는다. 별은 아주 시원하고 희미하기 때문에 별들의 근접성에도 불구하고 거주할 수 있는 지역에서 회전하고 있다.

Vanderburg는 “우리가 더 많은 데이터를 받을수록 적색 왜성 주변에 특히 많은 수의 생명 친화적이며 지구 크기의 외계 행성이 있다는 증거가 많아진다”고 말한다.
그러나 이 별들은 종종 매우 활동적이고 강한 방사능 파열을 나타내기 때문에 그러한 행성에서 생명체가 발전 할 수 있는지와 그들이 지속될 수 있는지 여부는 논쟁의 여지가 있다.
우리의 이상한 이웃 별의 4분의 3이 붉은 왜성인 것을 고려할 때, 그들은 여전히 ‘제2의 지구’에 대한 유망한 후보자로 간주된다.

세 번째 행성이 ​​있을까?

케플러-1649c는 흥미진진하다. 이 행성이 혼자가 아니기 때문이다.
붉은 왜성 더 안쪽 궤도에 있는 또 다른 행성 궤도는 지구의 쌍둥이 별처럼 궤도와 절반 정도 떨어져 있다.
두 행성 모두 소위 9:4 공명으로 움직인다. 한 행성이 9개의 궤도를 완성할 때 다른 행성은 정확히 4개의 궤도를 만든다고 천문학자들이 보고했다.

반더부르그(Vanderburg)와 그의 동료들은 "보통 우리는 2:1 또는 3:2 비율과 같은 훨씬 더 강한 공명에서 행성 쌍을 발견한다"고 설명했다. “따라서 우리는 케플러-1649c와 c 사이를 돌고 있는 제 3의 행성 궤도가 있을 것으로 의심된다. 그들은 함께 3:2 공명 사슬을 형성할 것이다.”
그러나 아직까지 연구자들은 이 세번 째 행성의 흔적을 찾을 수 없었다.

(The Astrophysical Journal Letters, 2020; doi: 10.3847/2041-8213/ab84e5)
출처 : NASA

[더사이언스플러스=문광주]

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