지구와 닮은 행성이
어딘가에 정말 존재할까?
지구와 닮은 행성이
어딘가에 정말 존재할까?
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외계 생명체 탐사는 수십 년 동안
전 세계를 사로잡은 미스터리이다.
천문학자들은 망원경을 하늘로 향하게 하여
우주의 깊숙한 곳을 탐색하고 있으며,
보이저 1호와 같은 탐사선은 경이로운
거리를 이동하며 외계 생명체를 찾고 있다.
그렇다면 생명체는 어디에서 발견될까?
외계 생명체가 서식하기 위한
최적의 조건은 무엇인가? 그리고
그 행성들은 지구와 얼마나 닮았을까?
우주 속에 숨겨진 답을 이 갤러리에서 찾아보자.
어디부터 찾아볼까?
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알려진 우주에는 최대 1조개의 별들이
있을 것으로 추정된다.
그리고 이 별들 각각은 잠재적으로 궤도를 도는
12개의 행성들을 가질 수 있다. 그렇다면,
우리는 어떻게 외계 생명체를 찾을 수 있을까?
첫 번째 단계는 집에서 더 가까이 보는 것이다.
지구의 환경
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천문학적으로 말하자면, 지구는
살기에 거의 완벽한 곳이다.
물과 안정된 대기가 존재하기 때문에
생명체가 살기에 이상적인 환경이 만들어졌다.
거주 가능 지역
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행성과 별의 거리는 생명체를 지탱할 수 있는 행성의
생존가능성을 이해하는데 있어서 매우 중요하다.
지구는 생명체를 지탱하기에
너무 뜨겁지도 너무 차갑지도 않은,
거주 가능 지역이라고 불리는 곳에
완벽하게 위치해 있다.
골디락스 존
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거주 가능 지역은 또한 동화의 이름을 따서
골디락스 존이라고 불린다. 이 동화에서
골디락스는 세가지 물건들 중에서 선택하고,
너무 극단적인 것들
(크거나 작거나, 뜨겁거나, 차갑거나)을
무시하고, 대신 "딱 알맞는" 것에 만족한다.
금성
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지구와 질량이 비슷한 금성은
태양에 너무 가까워서 생명체가 살 수 없다.
행성 과학자들은 한때 금성에 지표수가
있었을 것이라고 믿지만, 금성은 지금
이산화탄소와 864°F (462°C)의 온도로 막혀 있다.
수성
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수성은 금성보다 태양에 더 가깝고,
너무 작고 생명체를 지탱할 만한
대기조차 없다
좁혀진 거주 가능 지역
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천문학자들은 골디락스 행성의 기준을 이해함으로써
은하수의 거주 가능 지역에서 공전하는 행성이
무려 400억 개에 이를 수 있다는 사실을 알아낼 수 있었다.
행성 확인
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지금까지 천문학자들은 우리의 태양계 밖의
1,780개의 행성들만 확인할 수 있었다. 그리고
그 행성들 중, 16개만이 거주 가능 지역에 위치하고 있다.
너무 크거나 너무 작다
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그러나 행성이 적절한 거리에 있는 것만으로는
충분하지 않다. 크기가 확실히 중요하다.
너무 큰 행성은 압도적인 대기를 가지고 있지만,
작은 행성은 대기를 유지할 수 없다.
척도로서의 지구
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대기압이 딱 맞기 위해서는 행성이 지구 질량의
0.1배에서 10배 사이가 되어야 한다. 특히
우주에 있는 행성의 크기가 지구보다 수백 배나 크다면
이곳은 매우 좁은 거주 가능 지역이다.
글리제 581 c
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2007년, 과학계는 골디락스 존에 있는 최초의 슈퍼 지구인
글리제 581c에 대한 소식으로 떠들썩했다. 하지만,
곧 이 행성의 표면 상태가 잔인한 금성과
비슷하다는 것이 밝혀졌다.
케플러-186f
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지구 크기의 케플러-186f라는 이름의 외계 행성이
적색왜성의 거주 가능 영역에서 궤도를
돌고 있는 것이 2014년에 발견되었다.
천문학자들은 이 행성이 생명체를 지탱할 수 있는지를
알아내기 위해 여전히 노력하고 있다.
프록시마 센타우리 b
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지구에서 가장 가까운 외계 행성은 프록시마 센타우리 b로,
태양에서 가장 가까운 별 주위를 약 4광년 떨어진 곳에서
공전하고 있다. 하지만 이 행성이 비록 골디락스 행성이지만,
과학자들은 이 행성이 대기권을 가지고 있는지에 대해
확신하지 못하고 있다.
기타 중요기준
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행성의 거주 가능성을 이해하는 데
골디락스 존과 대기는 중요하지만,
이것이 전부는 아니다.
행성은 액체 상태의 물을 유지할 수 있는 능력을
포함한 수많은 다른 기준들을 충족해야 한다.
화성
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화성은 우리 태양계에서 거주 가능 영역 내에 있는
유일한 다른 행성이다. 그러나 적절한 기압은
이 행성의 낮은 고도에서만 찾을 수 있고, 이 행성에
액체 상태의 물이 있다는 것은 확인되지 않았다.
사막 행성
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건조한 행성들은 오아시스를 통해 물을 보유할 수 있으며,
이것은 이러한 행성들이 별에 더 가깝게 그리고
골디락스 존 밖에서 궤도를 돌 수 있다는 것을 의미한다
바다 행성
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얼음으로 뒤덮인 물체들이 우리 행성에
충돌하고 그 후에 녹아 지구에 바다가
존재하게 되었다는 이론이 있다.
그러한 다른 행성들이 존재할 수도 있다.
위성
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잠재적으로 행성의 자연 위성들에
거주할 수 있는 가능성이 있다.
그러나 이 위성들은 그들의 중심 행성들의
골디락스 존 내에 위치해야 하고,
목성의 위성 이오와 같은 화산 행성이 되지
않을 만큼 충분히 멀리 궤도를 돌아야 한다.
유로파
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목성에서 네 번째로 큰 위성인 유로파는
행성 표면 아래에 갇혀 있는 물바다가
있는 것으로 알려져 있으며, 외계 생명체가
살고 있을 가능성이 있는 것으로 추정된다.
자기장
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지구의 자기장은 방사선과 우주선으로부터
행성의 표면을 보호하기 때문에 생명체의
생존 가능성을 결정하는 또 다른 중요한
기준의 한 예이다. 다른 행성들도
복잡한 생명체가 번성하려면
비슷한 자기장이 필요할 것이다.
쌍둥이 태양
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지금까지 천문학자들은 쌍둥이 태양이라고 불리는
현상인 태양과 일치하는 별을 찾을 수 없었다.
이것은 과학계에서 우리와 비슷한 외계 생명체를
찾는 데 많은 어려움을 낳았다.
외계 생명체
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하지만 우리는 어떤 종류의 외계 생명체를 발견할 수 있을까?
생명체가 존재할 수 있는 유일한 생존 가능한 방법은
탄소 기반 생명체라는 것이 대체적으로 받아들여지고 있다.
탄소 쇼비니즘
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많은 과학자들은 외계 생명체가 탄소로
만들어진다는 생각을 비판했다.
가설적으로 외계 생명체는 인간이 살기에
적합하지 않은 곳에서 살 수 있도록 완전히
다른 요소들로 구성될 수 있다
타이탄
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토성의 가장 큰 위성 타이탄은 생명체가
살 수 있는 탄화수소 호수가 있는 곳이다.
타이탄은 표면에 액체를 가지고 있는 것으로
밝혀진 우주의 유일한 다른 물체이다.
지구는 유일한가,
아니면 단지 첫 번째인가?
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물리학자 엔리코 페르미(1901~1954)는
지적 생명체가 아주 드물거나
우주에서 막 생겨났기 때문에 생명체를
만나지 못했다고 이론을 세웠다.
끝에 가깝다
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다른 물리학자들은 우리가 너무 늦었기 때문에
외계 생명체를 만나지 못했다고 주장했다.
그들은 본질적으로 외계 생명체가 대부분 죽고
우주가 너무 팽창해서 우리가 그들의 존재를
찾을 수 없다고 말한다.
거대한 필터
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많은 인류학자들과 천문학자들은 거대한 필터 때문에
인류가 유일하게 우주에 있다고 믿는다. 기본적으로
생명체가 지능을 진화시키는 불가능한 단계가
너무 많아서 다시는 일어나지 않을 것이다.
동물원 가설
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어떤 과학자들은
외계 생명체가 존재한다는 가설을 세웠지만,
그들은 우리의 원시 생명체가 아무런 개입 없이
펼쳐질 수 있도록 하기 위해 인간을
피하고 있다고 생각한다.
어느 것이든, 우주는 외계 생명체가
살 수 있는 거대한 개척지나 다름없다.
외계 생명의 증거를 찾다
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2025년 4월, 천문학자들은 외계 생명체 가능성에
대한 현재까지 가장 강력한 증거를 발견했다.
제임스 웹 우주 망원경을 사용하여 외계 행성
K2-18 b의 대기에서 두 개의 특정 가스를 발견했다.
이 가스는 지구상에서 주로 식물성 플랑크톤과 같은
미세한 해양 생물에 의해 생물학적 과정을 통해서만
생성되는 것으로 알려져 있다. 연구자들은
이번 발견이 실제 생명체의 존재를 확인한 것은
아니라고 강조했다. 이번 발견을 검증하기 위해서는
추가 관측이 필요하다고 경고했다.
그럼에도 불구하고 이번 발견은 지구 너머의
생명체를 찾기 위한 중요한 진전이다.
출처
(National Geographic) (NASA)
(Astronomy.com) (Earth How)
(Harvard John A. Paulson School of
Engineering and Applied Sciences )