‘지구 닮은’ 행성, 22광년 거리서 발견…생명체 가능성은?

반지름은 지구 1.07배, 질량은 1.37배
테스가 찾아내고 허블이 상세히 관측
온도 260도…생명체 기대는 말아야

22광년 거리의 지구 크기 외계행성 LTT 1445Ac 상상도. 사진 중앙의 중심별 LTT 1445A 앞을 지나가는 검은 점으로 표시돼 있다. 오른쪽 위의 두 별은 이 별과 함께 3중성계를 이루는 적색왜성이다. 왼쪽 아래는 중심별 LTT 1445A를 공전하는 다른 행성 LTT 1445Ab를 묘사한 것이다. 미 항공우주국 제공

지구로부터 22광년 떨어져 있는 우주에서 지구와 크기와 질량이 거의 같은 외계행성이 발견됐다. 천문학자들이 지금까지 발견한 지구와 비슷한 크기 행성 중 가장 가까이에 있다.

미국 하버드-스미소니언 천체물리학센터 과학자들은 지난해 테스 우주망원경이 발견한 외계행성 LTT 1445Ac의 크기가 지구의 1.07배, 질량은 1.37배라는 걸 허블우주망원경 관측을 통해 확인했다고 국제학술지 ‘천문학 저널’에 발표했다. 이는 이 행성의 표면 중력이 지구와 거의 같은 암석 천체라는 걸 뜻한다.

그러나 지구와의 닮은꼴은 여기까지다. 이 행성은 공전 주기가 3.12일로, 중심별과의 거리가 너무 가까워 표면 온도가 260도나 된다. 생명체가 살기에는 너무 가혹한 환경이다.

행성의 크기와 질량은 행성이 별 앞을 지나갈 때 별빛이 어떻게 변화하는지를 파악해 추정한다. 지난해 테스우주망원경 관측은 가장자리를 지나갈 때 이뤄져 크기를 추정하기 어려웠으나, 이번에 허블우주망원경의 고해상도 카메라를 통해 정확한 크기를 추정할 수 있었다. 미 항공우주국 제공

연구진은 “지난해 테스가 발견했을 당시는 중심별의 가장자리를 스쳐 지나갈 때여서 정확한 크기를 추정할 수 없었으나 이번 허블의 후속 관측에서는 허블의 높은 해상도 덕분에 별의 중심부를 완전히 가로질러가는 것을 포착해 크기와 질량을 정확하게 추정할 수 있었다”고 밝혔다.

행성의 크기는 행성이 별 앞을 지나갈 때 별빛이 감소하는 정도로 추정한다. 행성의 질량은 별과 행성의 중력 상호작용으로 인해 별빛이 흔들리는 정도를 통해 추정한다. 크기와 질량을 알면 밀도도 알 수 있다. 연구진이 크기와 질량 추정치를 토대로 계산한 결과 이 행성의 밀도는 1㎤당 5.9g으로 나왔다. 지구의 밀도는 1㎤당 5.51g이다.

이 행성은 겨울철 남쪽하늘에 남북으로 길게 펼쳐지는 에리다누스자리에 있는 3개의 적색왜성 중 하나인 LTT 1445A를 공전하고 있다. 이 별에는 이것보다 큰 행성이 2개 더 있다. 다른 두 적색왜성(LTT 1445 B와 C)은 A에서 48억km 떨어져 있다. 우리 태양계의 태양과 해왕성 평균거리(45억km)와 비슷한 거리다.

*논문 정보

DOI 10.3847/1538-3881/acf561

HST/WFC3 Light Curve Supports a Terrestrial Composition for the Closest Exoplanet to Transit an M Dwarf.

곽노필 선임기자 nopil@hani.co.kr