지구 말고 생명체가 살 수 있는 행성이 있을까?
지구 말고 생명체가 살 수 있는 행성이 있을까?
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외계 생명체를 찾는 것은 수십 년 동안 세계를 사로잡았던 일이다.
망원경으로 우주의 깊은 곳을 들여다보기도 하며,
보이저 1호와 같은 탐사선은 외계 생명체를 찾기 위한 희망으로
믿을 수 없는 거리를 여행하고 있다.
그러나 외계 생명체는 어디에서 발견될 수 있을까?
외계인이 살기에 이상적인 조건은 무엇일까?
그리고 그들의 행성은 우리의 행성과 얼마나 비슷할까?
사진을 통해 숨겨진 답을 찾아보도록 하자.
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 유해를
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 개척지이다.
출처:
(National Geographic) (NASA) (Astronomy.com) (Earth How)
(Harvard John A. Paulson School of Engineering and Applied Sciences )