부정적 연구 불구 ‘프록시마 b’ 생명체 존재 가능성 높아
태양계 밖의 행성 중에서 지구를 많이 닮은 ‘프록시마(Proxima) b’는 한때 외계 생명체가 존재할 것으로 기대가 높았지만 부정적인 연구 결과가 이어지면서 기대가 많이 사그라들었습니다. 하지만 이 행성에 여전히 생명체가 존재할 가능성이 높다는 최근의 연구 결과가 주목을 받고 있습니다.
미 항공우주국(NASA) 고다드 우주연구소(GISS)의 앤서니 델 지니오 박사가 이끄는 연구팀은 프록시마 b의 환경을 다양한 조건에 맞춰 컴퓨터로 시뮬레이션한 결과, 생명체가 존재할 수 있는 여러 가지 시나리오를 확인했다고 밝혔습니다. 이 연구 결과는 과학저널인 ‘우주생물학(Astrobiology)’ 최신호에 실렸습니다.
프록시마 b가 처음으로 발견된 것은 2016년 8월이었습니다. 영국 런던 대학과 퀸메리대학을 주축으로 한 연구진은 16년간의 자료 수집을 바탕으로 관련 내용을 과학 학술지 ‘네이처’에 발표하였습니다.
이 행성은 태양계와 가장 가까운 항성인 '프록시마 켄타우리(Proxima Centauri)'를 돌고 있는데 태양에서 4.24광년(약 40조 1104km) 떨어진 곳에 있다고 합니다. 프록시마는 ‘가장 가까운’이라는 뜻의 라틴어라고 하네요. 지표면이 암석으로 뒤덮여 있으며 크기는 지구의 1.3배 정도라고 합니다.
프록시마 b는 프록시마 켄타우리로부터 약 750만km 떨어져 있으며 11.2일에 한번씩 공전합니다. 지구와 태양 간의 거리가 약 1억5천만km임을 감안하면 엄청나게 가까우며 수성과 태양 간의 거리(5790만km)보다도 가깝습니다.
그럼에도 불구하고 프록시마 b의 표면에 액체 상태의 물이 존재하는 것으로 추정됩니다. 그 이유는 프록시마 켄타우리가 적색왜성이기 때문에 표면온도가 태양보다 낮고 빛도 1천배 가량 약합니다. 즉, 내뿜는 에너지가 약하다는 의미입니다. 프록시마 b가 항성인 프록시마 켄타우리에 바짝 붙어 있음에도 생명체 생존에 필요한 액체 상태의 물과 대기가 존재할 것으로 추정됩니다.
2016년 11월 초 프랑스국립과학연구소(CNRS) 등 국제공동연구팀은 프록시마 b에 액체 상태의 바다가 200km 깊이로 존재할 것이라는 연구결과를 발표했습니다. 가스로 찬 얇은 대기가 있어 외계 생명체가 존재할 가능성이 있다고 밝혔습니다.
프록시마 b가 생명체 존재 가능 구역(골디락스 구역)에 자리 잡고 있는 것으로 확인돼 많은 기대를 모았습니다. 그러나 프록시마 켄타우리가 적색왜성이기는 해도 폭발 활동이 너무 잦아 항성에 가까운 궤도를 도는 프록시마 b에 생명체 유지에 필수적인 대기와 물이 유지될 수 없다는 연구결과가 이어지면서 기대는 실망으로 바뀌었습니다.
항성에 가깝다 보니 초기에 온실가스가 걷잡을 수 없이 급증하고, 강력한 복사와 태양풍에 노출되면서 대기와 물을 빼앗겨 생명체가 정착할 수 없었을 것이라는 주장이었습니다. 게다가 프록시마 켄타우리는 다른 적색왜성과 비교해서 폭발 활동이 불안정하고 변동이 심한 것으로 밝혀졌습니다. 최근 2차례의 강력한 폭발 중 두 번째 것은 육안으로도 관측될 정도였습니다.
그러나 연구팀은 프록시마 b가 항성에서 멀리 떨어진 곳에서 형성되어 안쪽으로 이동한 것이라면 초기의 혹독한 조건에 노출되지 않아 생명체가 존재할 수도 있다고 보았습니다. 게다가 처음에 지구의 10배에 달하는 물을 갖고 있었다면 항성의 복사열로 물의 90%가 증발해도 대양을 유지하기에 충분한 양이라고 하였습니다.
연구팀은 이러한 가능성을 확인하기 위해 지구와 행성의 과거를 추정하고 미래 상황을 예측하는 3D시뮬레이션 프로그램 ‘ROCKE-3D’를 이용해 대기 성분과 두께, 대양의 깊이와 넓이 등 대기와 대양의 조건을 다양하게 바꿔가며 실험을 했습니다.
그 결과 모든 사례에서 행성 표면에 어느 정도의 물이 남아 있다는 결과를 얻었습니다. 조류가 있는 행성에서는 빛을 받는 지역과 그렇지 않은 지역 간에 열전도로 인해 행성 전체에 생명체가 존재할 수 있다는 점도 확인되었습니다.
프록시마 b의 생명체 존재 가능성에 대한 부정적 연구 결과에도 아직 생명체가 존재할 수 있는 많은 시나리오가 확인된 만큼 앞으로의 관측이 중요해졌습니다. 프록시마 b가 항성 앞에 높이는 천체면 통과가 관측되지 않아 대기 성분을 측정하는 것이 어려웠지만 가까운 미래에 프록시마 b가 궤도를 돌면서 우주로 발산하는 열을 측정할 수 있을 것이라고 합니다.
과학자들은 생명체가 존재하려면 적절한 에너지원, 화학적 배경, 물공급이 필요하다고 합니다. 프록시마 켄타우리에서 오는 에너지는 확인이 되었고 물의 존재 여부와 유기물이 합성될 수 있었는지를 확인할 수 있다면 좋겠네요. 하지만 태양에서 가장 가깝다고는 하지만 인류의 과학기술로 다가가기는 어려운 것이 현실입니다. 탐사선을 보낼 수 있는 새로운 기술이 등장하기를 기대해 봅니다.
- 관련 기사 보기 :
http://www.yonhapnews.co.kr/bulletin/2018/09/18/0200000000AKR20180918069000009.HTML
http://www.zdnet.co.kr/news/news_view.asp?artice_id=20160825094137
http://www.jbnews.com/news/articleView.html?idxno=773942
