가장 가까운 이웃 별서 '생명체 거주 가능 영역' 외계행성 증거 발견

알파 센타우리 삼중성계에 있는 거대한 가스형 외계행성(오른쪽 아래)의 모습을 상상해 표현한 그림. 외계행성은 토성과 질량이 비슷하고 태양과 지구 사이의 거리보다 약 2배 먼 거리에서 알파 센타우리 A를 공전하고 있을 것으로 계산됐다. 왼쪽에 알파 센타우리 A, 오른쪽 위에 멀리 알파 센타우리 B가 보인다. NASA, ESA, CSA, STScI, R. Hurt (Caltech/IPAC) 제공

태양과 가장 가까운 항성(별)인 알파 센타우리 A에서 생명체 거주 가능 영역인 '골디락스 존'에 위치한 외계행성의 증거가 나왔다. 외계행성은 토성과 비슷한 가스형 행성으로 추정돼 만일 생명체가 있더라도 지구와 비슷한 형태는 아닐 것으로 분석된다.

미국 항공우주국(NASA)과 유럽우주국(ESA)은 제임스웹 우주망원경(JWST)으로 태양계에서 가장 가까운 항성계인 알파 센타우리 삼중성계에서 골디락스 존을 따라 공전하는 외계행성의 증거를 발견했다고 7일(현지시간) 발표했다. 연구결과는 5일(현지시간) 사전공개 사이트 '아카이브(arXiv)'에 2편의 논문으로 공개됐고 국제학술지 '천체물리학 저널 레터스'에 게재될 예정이다.

골디락스 존은 지구처럼 항성으로부터 거리가 적절해 생명체 탄생과 유지를 위해 중요한 물이 액체 상태로 존재하는 영역을 말한다. 골디락스 존에 있는 행성에서 외계생명체의 존재 가능성이 상대적으로 높다는 뜻이다.

지구에서 센타우루스자리 방향으로 약 4광년(1광년은 빛의 속도로 1년 동안 이동한 거리) 떨어진 알파 센타우리 삼중성계는 알파 센타우리 A·B와 혼자 조금 멀리 떨어진 프록시마 센타우리까지 총 3개의 항성이 중력으로 묶인 항성계다. 이중 알파 센타우리 A는 태양과 가까울 뿐 아니라 성질도 비슷해 발견 당시부터 외계생명체의 존재와 확인 가능성에 대한 기대를 모았다.

항성처럼 스스로 빛을 내지 않는 행성은 보통 간접적인 방법으로 발견된다. 앞서 프록시마 센타우리에서는 3개의 행성이 확인됐지만 알파 센타우리 A와 B는 지구에서 볼 때 너무 밝아서 주변 행성의 존재를 확인하기 어려웠다.

연구팀은 2024년 8월 제임스웹 우주망원경의 중적외선 관측 장비인 '미리(MIRI)'에 마스크를 씌워 알파 센타우리 A와 B에서 나오는 빛을 일부 차단하는 방식으로 외계행성의 증거를 확인했다. 존재를 확정하기 위해서는 아직 추가 관측 데이터가 필요한 상황이다.

외계행성은 토성과 질량이 비슷하고 태양과 지구 사이의 거리보다 약 2배 먼 거리에서 알파 센타우리 A를 공전하고 있을 것으로 계산됐다. 단단한 암석이 있는 지구와 달리 가스형 행성으로 생명체가 존재하더라도 지구와 비슷한 형태는 아닐 것으로 분석된다. 

이번 외계행성은 존재가 확정될 경우 현재까지 골디락스 존에 있는 외계행성 중 지구와 가장 가까운 행성이 된다.

연구팀은 "외계행성 과학의 새로운 기준점이 될 수 있을 것"이라며 "관측을 통해 가까운 별이 2개나 있는 혼란스러운 환경에서도 행성이 만들어지고 살아가는 방식에 대한 이해를 높일 수 있을 것"이라고 기대했다.

<참고 자료>
- doi.org/10.48550/arXiv.2508.03812
- doi.org/10.48550/arXiv.2508.03814

[이병구 기자 2bottle9@donga.com]