우주서 보기 드문 ‘일곱 자녀 대가족’ 행성계 발견

NASA, 지구서 4672광년 ‘케플러-385 행성계’ 분석
중심 별 주변 7개 행성이 공전…우주서 드문 현상
행성 많으면 공전 궤도가 원형 가까워지는 모습 발견

지구에서 4672광년 떨어진 ‘케플러-385 행성계’에서 중심 별(가운데 밝은 점)과 가까운 궤도를 돌고 있는 암석 행성 2개의 상상도. 미국 항공우주국(NASA) 제공

별 하나가 행성을 7개나 거느린 ‘대가족 행성계’가 발견됐다. 태양계를 제외하고 우주에서 이렇게 많은 행성이 별 하나 주변을 공전하는 일은 드물다. 이번 연구를 주도한 미국 항공우주국(NASA)은 각 행성이 서로의 궤도 운동에 미치는 영향 등을 추가 연구할 예정이다.

4일(현지시간) 미국 우주과학매체 스페이스닷컴 등은 NASA가 ‘케플러 우주망원경’의 관측 자료를 정밀 분석하던 중 지구에서 4672광년 떨어진 우주에서 별 하나를 가운데에 두고 돌고 있는 행성 7개를 확인했다고 전했다.

‘케플러-385 행성계’라는 이름이 붙은 이 행성들의 집단은 우주 과학적으로 특이한 사례다. 대부분의 행성이 중심 별의 중력에 붙잡혀 공전 운동을 하지만, 지금까지 발견된 별 가운데 행성을 6개 이상 거느린 경우는 드물었기 때문이다.

지구에서 39광년 떨어진 우주에서 행성 7개가 별 하나를 가운데 두고 공전하는 ‘트라피스트-1 행성계’가 일종의 ‘별종’으로 꼽히는 이유다. 행성 8개가 존재하는 태양계는 매우 특이한 경우인 셈이다.

‘케플러-385 행성계’에 소속된 행성 7개가 공전하는 상상도. 미국 항공우주국(NASA) 제공

이번에 NASA 연구진이 발견한 케플러-385 행성계의 중심 별은 태양보다 1.1배 더 크고, 5% 더 뜨겁다. 이런 중심 별에서 가까운 공전 궤도를 도는 행성 2개는 지구처럼 암석으로 이뤄져 있을 것으로 연구진은 예상했다. 바깥쪽 행성 5개는 기체 행성일 가능성이 큰 것으로 분석됐다.

우주 과학계는 지구에서 볼 수 있는 것 같은 생명체가 탄생하려면 발을 딛고 설 수 있는 땅, 즉 암석이 존재하는 것이 기본 전제라고 본다. 기체 행성은 이런 전제를 충족하지 못한다. 그런 면에서 안쪽 궤도를 도는 행성 2개는 생명체 탄생의 여러 조건 중 하나를 갖춘 셈이다.

문제는 온도다. 중심 별과 가장 가까운 행성은 지구와 태양 거리의 10%, 두 번째 가까운 행성은 13%에 불과하다. 너무 뜨겁다. 중심 별과 행성의 거리가 지나치게 가까우면 또 다른 문제도 있다. 중심 별에서 쏟아지는 방사선에 행성 표면이 직격탄을 맞을 것으로 NASA 연구진은 판단했다. 강한 방사선은 생명체를 탄생시키는 데 악조건이다. 현재까지 확인된 관측 결과만 놓고 보면 케플러-385 행성계에서 인류가 아는 형태의 생명체가 존재할 가능성은 적은 셈이다.

하지만 NASA 연구진은 이번 발견을 통해 특이한 현상을 발견했다. 중심 별 하나를 두고 도는 행성 숫자가 많을 때, 각 행성들의 공전 궤도가 완벽한 원형에 가깝다는 점이다. 중심 별을 가운데 두고 도는 행성이 1~2개일 때와 비교해 확인한 현상이다.

NASA 연구진은 2009년 발사돼 2018년까지 임무를 수행한 케플러 우주망원경의 관측 자료를 정밀 분석해 이 같은 사실들을 찾아냈다. 연료 고갈로 케플러 우주망원경 작동은 멈췄지만, 이미 수집된 자료가 막대하기 때문에 이를 자세히 들여다보는 과정에서 전에 알려지지 않았던 내용을 발견한 것이다. 연구진은 “이번 연구는 케플러-385 행성계와 같은 태양계 너머의 먼 우주를 더 통찰력 있게 들여다 볼 수 있도록 해 줄 것”이라고 설명했다.

이정호 기자 run@kyunghyang.com