지구서 90광년 떨어진 외계행성 발견…'이오'처럼 화산활동 활발
조석 고정 행성서 화산이 대기 순환…액체 상태 물 형성 가능성
[서울=뉴시스]윤현성 기자 = 태양계 밖에서 지구와 비슷한 크기에 화산 활동이 활발하게 일어나는 외계행성이 발견됐다. 화산 활동을 통해 생명체 발생에 필요한 대기가 형성·순환될 수 있는 만큼 학계에서는 해당 행성에서 생명체가 나타날 가능성을 고려하고 있다.
18일 미 항공우주국(NASA)에 따르면 캐나다 몬트리올대학 소속 연구진은 나사의 외계행성 탐사 망원경 'TESS(테스)'와 은퇴한 '스피처' 우주망원경 데이터와 지상 관측소를 활용해 지구에서 90광년 떨어진 'LP 791-18 d' 행성을 발견했다. 이 행성에 대한 논문은 과학 전문 학술지 '네이쳐(Nature)' 17일자에 게재됐다.
Lp 791-18 d 행성은 태양계에서 화산 활동이 가장 활발한 목성의 위성 '이오'만큼이나 화산 폭발 현상이 빈번하게 일어나는 것으로 파악됐다. 이오 외에 태양계에서 화산 현상이 빈번하게 발생하는 천체는 지구와 금성 정도에 그친다.
연구팀에 따르면 LP 791-18d 행성과 같은 항성계에는 'LP 791-18 b' 행성과 'LP 791-18 c' 행성이 존재한다. 외행성 d가 지구와 비슷한 크기인 반면, 외행성 b는 지구보다 약 20% 더 크고 외행성 c는 지구의 2.5배 크기에 질량은 7배가 넘는 것으로 파악됐다.
특히 외행성 d는 외행성 c와 매우 근접하게 공전을 하고 있다. 외행성 d로써는 훨씬 크고 무거운 외행성 c 중력의 영향을 받을 수밖에 없다. 중력의 압박으로 인해 외행성 d의 내부가 가열되고, 그 과정에서 행성 외부에서 화산 활동이 발생하기에 충분한 마찰열이 발생하게 되는 것으로 추정된다.
또한 외행성 d는 조석 고정 행성이다. 모항성과 거리가 너무 가까워 행성의 항상 같은 면이 별을 바라보고 있는 것인데, 이로 인해 행성의 한쪽 면은 영원한 낮, 반대 면은 영원한 밤이 이어지게 된다.
당초 이같은 조석 고정 행성에서는 생명체가 살 만한 환경이 조성되기 어렵다. 물이 존재한다 하더라도 한쪽 면에서는 바로 증발해버리고, 다른 면에서는 얼어붙을 가능성이 매우 크다.
바로 이 지점에서 외행성 d의 화산 활동이 열쇠가 된다. 활발한 화산활동이 나타나면 충분한 양의 대기가 형성될 수 있고, 대기가 순환되면 밤이 이어지는 면에서 액체 상태의 물이 만들어질 수 있을 정도의 온도가 유지되는 게 가능하기 때문이다.
이같은 근거에 따라 연구팀은 외행성 d의 밤이 이어지는 면에서 생명체가 나타날 가능성이 있을 것으로 보고 있다. 또한 천체의 화산 활동이 생명체의 탄생에 미칠 수 있는 영향에 대한 연구도 이어간다는 방침이다.
연구팀은 "화산 활동이 생명체 발생에 필요한 지 여부를 파악하는 것은 우주 생물학 관점에서 중요한 의문점"이라며 "화산 활동은 대기 형성 뿐만 아니라 지각에 갇혀 있던 탄소 같이 생명체에 필요한 물질들을 자극하는 역할을 할 수도 있다"고 전했다.
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