지구에서 약 40광년(1광년은 빛의 속도로 1년 동안 이동한 거리) 떨어진 암석형 행성인 '트라피스트(TRAPPIST)-1e'에 지구처럼 대기와 바다가 존재할 가능성이 제기됐다. 트라피스트-1e는 공전하는 별(항성)과의 거리가 적당해 표면에 물이 존재할 수 있는 이론적 조건이 갖춰진 행성으로 과학자들의 주목을 받고 있다.
미국 우주망원경과학연구소(STScI)와 매사추세츠공대(MIT) 등이 참여한 국제 공동연구팀은 트라피스트-1e에 질소가 풍부한 대기가 존재할 가능성이 있다는 사실을 확인하고 연구결과를 8일(현지시간) '천체물리학 저널 레터스'에 2편의 논문으로 공개했다.
2015년부터 2017년까지 벨기에 연구팀은 지구에서 약 40광년 떨어진 항성 트라피스트-1 주변으로 지구와 크기가 비슷한 행성 7개가 공전한다는 사실을 처음 밝혀냈다. 이후 미국 항공우주국(NASA)의 제임스웹 우주망원경(JWST) 등을 활용한 후속 관측 결과를 통해 7개 행성의 특징이 밝혀지고 있다.
과학자들은 트라피스트-1 항성계에서 안쪽부터 다섯 번째 행성인 트라피스트-1e에 주목했다. 항성과의 거리가 적당해 이론적으로 행성 표면에 물이 존재할 수 있는 궤도를 공전하기 때문이다. 트라피스트-1 항성계는 태양계와 비교해 항성과 행성 사이의 거리가 훨씬 가깝지만 적색왜성인 트라피스트-1은 주계열성인 태양보다 온도가 훨씬 낮다.
연구팀은 트라피스트-1e가 항성 앞을 지나가는 시점에 JWST의 근적외선분광기(NIRSpec)를 조준했다. 별빛이 행성 대기를 통과하면 부분적으로 흡수된다는 사실을 활용해 대기의 유무와 조성 물질 등을 파악할 수 있기 때문이다. 통과 및 분석 횟수가 많을수록 데이터가 정확해진다.
트라피스트-1e의 분석 횟수는 아직 4번에 불과해 대기나 바다의 유무를 판별할 만한 강력한 증거는 없다. 연구팀은 지금까지의 분석 결과 트라피스트-1e에 질소와 이산화탄소 등으로 이뤄진 대기 또는 액체 상태의 물이 존재할 가능성이 열려있다고 봤다.
공동연구팀은 이미 대기가 없을 가능성이 매우 높은 것으로 분석된 이웃 행성 트라피스트-1b와 트라피스트-1e를 동시에 비교해 트라피스트-1e의 대기 유무를 정확히 파악하는 후속 연구를 진행 중이다.
트라피스트-1e에 대기가 없는 것으로 확인될 경우 트라피스트-1과 같은 '차가운 별' 주변이 생명체가 살기 적합하지 않은 환경이라는 주장에 힘이 실린다.
연구를 주도한 아나 글리든 MIT 카블리 천체물리학 및 우주연구소 박사후연구원은 "40광년 떨어진 지구 크기 행성의 환경이 어떤지, 생명체가 존재할 가능성이 있는지 알아낼 수 있다는 건 놀라운 일"이라고 밝혔다.
<참고 자료>
- doi.org/10.3847/2041-8213/adf62e
