우주에서 방황하는 행성?

우주는 우리에게 미지의 세계이자 동경의 대상입니다. 그래서 많은 사람들이 우주의 신비로움과 아름다움을 느끼기 위해 여행을 떠나기도 하고, 영화나 드라마 등 다양한 매체를 통해서 간접적으로 경험하기도 합니다. 하지만 이러한 호기심과는 별개로 실제 지구 밖 세상인 우주에 대해 알고 있는 지식은 그리 많지 않습니다. 이 글에서는 ‘우주’라는 주제를 가지고 여러분께 흥미로운 정보를 전달하고자 합니다.

 

지구 밖에 존재하는 천체들을 통틀어 이르는 말인 ‘우주’ 는?

• What is the term 'universe', which refers to all celestial bodies that exist outside of Earth?

 

사전적 정의로는 무한히 넓은 공간과 시간의 총체라고 나와있습니다. 또한 물리학적으로는 모든 물질과 복사가 존재할 수 있는 전체로서의 시공간을 의미한다고 하네요. 그리고 천문학적으로는 은하계 및 은하단 같은 천체 집단과 별, 성간물질, 암흑물질 등 여러 요소가 모여있는 곳을 말합니다. 이렇게 단어 자체로만 봤을 때는 너무 광범위해서 이해하기 어려울 수 있지만 쉽게 말해서 하늘 위에 떠있는 모든 것(별, 달, 태양)뿐만 아니라 눈에 보이지 않는 기체까지도 모두 포괄하는 개념이라고 보시면 됩니다.

 

현재 발견된 외계행성은 총 몇 개 일까요?

• How many exoplanets have been discovered?

현재까지 공식적으로 인정받은 외계행성은 약 4,000개 이상이며, 아직 발견되지 않은 행성과 소행성 역시 무수히 많을 것으로 추정됩니다. 그렇다면 왜 이렇게 많은 수의 외계행성이 발견되는 걸까요?

• 첫 번째 이유는 대부분의 외계행성들이 목성 질량의 8배 이하이기 때문입니다. 만약 목성 질량의 8배 이상이라면 중력 차이로 인해 항성의 빛이 가려져서 관측되기 어렵습니다.
• 두 번째 이유는 적색왜성 주위를 공전하는 행성 중 일부는 밝기가 매우 어두워서 망원경으로 직접 관측하기 어렵기 때문입니다.
• 세 번째 이유는 생명체가 살 수 있는 환경을 가진 행성이 드물기 때문입니다. 실제로 지금까지 발견된 외계행성 중 단 한 개도 생명체가 거주가능한 환경을 갖춘 행성은 없었습니다.

행성과 위성 (planets and satellites)
행성, 왜소 행성, 플루토이드는 태양을 공전하며,
위성은 각 행성을 공전한다.
(태양계 행성 순서는 수성→금성→지구→화성→목성→토성→천왕성→해왕성이다.)

외계행성 탐사 방법에는 어떤 것들이 있을까요?

• What are some ways to explore exoplanets?

가장 대표적인 방법은 허블망원경을 이용한 탐색입니다. 허블망원경은 1990년 발사되기 전 여러가지 문제로 난항을 겪었지만 현재까지도 운용중에 있으며 허블망원경이 촬영한 사진 속 수많은 점들은 각각 다른 방향으로 움직이고 있으며, 이를 통해 과학자들은 멀리 떨어진 지역에서도 서로 다른 속도로 움직이는 물체 사이에 작용하는 힘인 만유인력을 계산할 수 도 있는 천문학에서 없어서는 안 될 연구 도구이자 대중 관계 구축에 도움을 주는 것으로 유명하다.

 

 다음으로 NASA의 케플러 미션처럼 지상관측위성을 활용하거나 유럽남방천문대의 가이아 위성처럼 적외선 영역에서의 관찰을 통해 외계행성을 찾을 수 있습니다. 마지막으로 최근 주목받고 있는 기술인 딥러닝 기반의 인공지능 알고리즘을 활용하면 보다 정확하게 외계행성을 찾아낼 수 있다.

 

오늘은 저와 함께 우주에 대한 궁금증을 풀어보는 시간을 가졌는데요 앞으로의 인류 문명 발전 과정에서 우주는 반드시 연구해야 하는 분야임이 틀림없습니다. 따라서 미래 세대에게는 더욱더 친숙해질 텐데요. 이번 기회를 통해 멀게만 느껴졌던 우주에 조금이나마 가까워지는 계기가 되었기를 바랍니다.