우주: 외계행성에 생명체 존재할 수도… 제임스웹 망원경, '가능성 발견' - BBC News 코리아

사진 출처, NASA

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• 기자, 팔랍 고쉬
• 기자, 과학 전문기자

• 4시간 전

미국 항공우주국(NASA) 제임스웹 우주망원경(JWST)이 먼 행성에 생명체가 존재한다는 잠정적 증거를 발견했을 가능성이 생겼다.

JWST가 황화디메틸(DMS) 분자를 감지했을 수 있는데, 적어도 지구에서는 생명체만 만들어 내는 물질이다.

연구진은 120광년 떨어진 행성에서 분자를 감지하는 것이 "강력한 증거"는 아니라고 강조하며, 물질의 존재를 확인하려면 더 많은 데이터가 필요하다고 말한다.

이들은 같은 행성의 대기에서 메탄과 이산화탄소도 감지했다.

이런 기체가 감지된다는 것은 K2-18b로 명명된 이 행성에 물로 된 바다가 존재한다는 의미일 수 있다.

연구를 주도한 니쿠 마두수단 케임브리지대학 교수는 BBC와의 인터뷰에서 연구팀 전체가 이 결과를 보고 “충격”을 받았다고 말했다.

그는 "지구에서는 오직 생명체만 DMS를 만들어 낸다. 지구 대기에 존재하는 DMS 중 대부분은 해양 환경의 식물성 플랑크톤이 방출한 것"이라고 말했다.

신중한 접근

그러나 마두수단 교수는 DMS가 감지된 것은 잠정적이며, 존재 여부를 확인하려면 더 많은 데이터가 필요하다고 말했다. 결과가 나오기까지 약 1년이 걸릴 것으로 예상된다.

"만약 물질이 확인된다면 엄청난 일입니다. 이렇게 엄청난 주장을 하는 입장에서 제대로 확인해야 한다는 책임감을 느낍니다."

천문학자들이 먼 항성을 공전하는 행성에서 DMS가 존재할 가능성을 발견한 것은 이번이 처음이다. 그러나 결과 도출에 신중히 접근 중이다. 2020년에 살아있는 유기체가 생성하는 ‘포스핀’이라는 물질이 금성 대기 구름에서 발견됐다는 주장이 있었지만, 1년 뒤 그 가능성이 작다는 주장이 나와 논쟁이 벌어졌기 때문이다.

그럼에도 불구하고, 런던 왕립천문학회 부소장이자 이번 연구에 참여하지 않은 로버트 매시 박사는 이번 연구 결과가 매우 고무적이라고 말했다.

그는 "우리가 우주에서 유일한 존재인지 그 중요한 질문에 답할 수 있는 지점을 향해 천천히 나아가는 중"이라고 말했다.

"언젠가는 생명의 흔적을 발견할 것이라고 생각합니다. 어쩌면 이번 발견이 그렇게 확인될 수도 있고, 또는 10년 아니면 50년 뒤에 해답에 가까워 보이는 설득력 있는 증거를 갖게 될 것입니다."

JWST는 멀리 떨어진 행성 K2-18b의 대기를 통과하는 빛을 분석할 수 있다. 그 빛은 대기 중 분자의 화학적 특징을 포함한다. 마치 프리즘이 무지개 스펙트럼을 보여주는 것처럼, 빛을 주파수별로 나눠 세부 정보를 해독할 수 있다. 스펙트럼 중 빠진 부분이 있다면 이는 행성 대기의 화학 물질에 흡수됐다는 뜻이므로, 연구진이 대기 구성 물질을 추정할 수 있다.

사진 출처, ESA

이 행성은 1.1x1021km 이상 떨어져 있어 우주망원경에 도달하는 빛의 양이 극히 적기 때문에 더욱 놀라운 성과다.

스펙트럼 분석을 통해 DMS뿐만 아니라 메탄과 이산화탄소 기체도 상당량 감지됐고 이에 대한 신뢰도가 높은 편이다.

이산화탄소와 메탄의 비율은 수소가 풍부한 대기 아래에 물의 바다가 존재한다는 가정에 부합한다. 나사의 허블 망원경은 이전에 K2-18b에서 수증기의 존재를 감지한 적이 있다. 따라서 훨씬 더 강력해진 JWST가 초기 조사 대상에 K2-18b를 포함시킨 것이다. 여기에서 바다가 존재할 가능성까지 암시된 것은 큰 진전이다.

생명체 레시피

행성에 생명체가 존재할 가능성은 행성의 온도, 탄소의 존재, 액체 상태 물의 존재 여부에 좌우된다. JWST의 관측 결과는 K2-18b가 이 모든 조건을 충족하는 것으로 보인다. 그러나 행성에 생명체가 살아갈 조건이 갖춰졌다고 해서 반드시 생명체가 존재한다는 의미는 아니다. 이 때문에 DMS의 존재 여부가 더 주목받는 것이다.

K2-18b가 더욱 흥미로운 점은 이 행성이 지구와 유사한 환경을 갖춰 생명체 존재 후보로 떠올랐던 이른바 ‘암석 행성’들과 차이가 많다는 것이다. K2-18b는 지구의 거의 9배 크기다.

태양이 아닌 다른 항성의 궤도를 공전하는 ‘태양계외 행성’들의 크기는 지구와 해왕성 사이 정도이며 태양계의 그 어떤 천체와도 다르다. 분석팀 중 카디프대학의 수바지트 사르카 박사에 따르면, 이러한 '미니 해왕성'(sub-Neptunes)들은 대기의 특성도 잘 알려지지 않았다.

그는 "이런 행성은 우리 태양계에 존재하지 않지만 ‘미니 해왕성’은 지금까지 은하계에서 알려진 가장 흔한 유형의 행성"이라고 설명했다.

"우리는 이제 미니 해왕성의 거주 가능 구역에 대해 더 상세한 스펙트럼을 얻었습니다. 이를 통해 대기에 존재하는 분자를 연구할 수 있었습니다."

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