달보다 조금 작은 소행성이 태양에 직격한다.... 거짓기사입니다. 달보다 조금 작은 것...은 소행성이 아니라 최소한 왜행성(dwarf planet)으로 칠 수 있는 당당한 거대 천체입니다. 이 정도 크기면 아무리 일러도 수십년 전에는 발견했을 것이고, 이미 진행방향이나 공전궤도를 나사에서 다 분석하여 시뮬레이터로 만들어 두었겠죠. 따라서 갑자기 발견했다! 라는 기사 자체가 거짓이라고 할 수 있습니다.
거짓이 아니라 실제로 소행성이 태양으로 돌진한다고 가정합시다. 그래도 태양에는 아무런 영향을 줄 수 없습니다. 충돌 자체는 지구에 아무런 피해도 줄 수 없죠. 예를 들어 지난 1994년 목성과 슈메이커-레비혜성이 충돌한 것을 기억하시면 됩니다. 물론 거대한 폭발이 일어났지만 목성의 표면에는 약간의 흉터만 있었을 뿐 이후 아무 일도 없었다는 듯이 그대로 있죠...거대한 호수에 조약돌 하나 던지는 거와 아무 다를바 없습니다. 당연히 지구에도 아무 영향이 없었구요. 다만, 2천 킬로미터 정도 지름의 거대한 덩치라면 태양으로 돌격하는 중에 기존 행성들의 공전궤도를 망가뜨릴 수는 있을 것입니다.
아쉽게도 기사 내용이 거짓이 상당히 섞여 있기에 발표하시기에 적합치 않을 것 같네요...
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제가 추천하는 내용으로는 외계태양계(Extra solar system)입니다.
태양계처럼 항성을 공전하는 시스템의 존재가 우주에 흔해빠진 것이라는 것은 과학자들 사이에서 논리적으로 수긍할 만한 명제였습니다. 다만 이를 증명할 자료가 없었죠.
그러던 중 1995년 지구로부터 42광년 떨어진 페가수스 51번 별(Pegasi 51)이 일정 주기로 흔들리고 있음을 관측하고, 이 별을 흔들만한 무거운 천체가 별 주위를 빠르게 회전하고 있음을 알게 되었죠. 이것이 최초의 태양계 바깥에서의 행성 발견의 시작이었습니다.
이후 많은 수의 외계행성들이 빠른 속도로 발견되고 있으며, 너무 빠르게 발견되어 행성 하나하나에 대한 연구조차 제대로 이루어지지 못할 정도입니다.
이 외계행성들 역시 태양계의 지구형 행성, 목성형 행성과 같은 2가지 타입으로 나뉘어 있습니다. 다만, 발견된 지구형 행성들의 숫자는 목성형 행성에 비해 상대적으로 적습니다. 그 이유는, 페가수스 51번 행성처럼 덩치가 커야만 모항성의 흔들림이 수십광년 너머에서도 발견될 만큼 커지기 때문이죠. 하지만 최근 새로운 관측기술이 다양하게 등장하면서, 지구형 행성도 계속 발견되고 있습니다. 관측 도구가 정교해지면서 발견되는 행성들의 질량도 점차 작아지고 있죠. 조만간 지구 크기의 행성도 자주 발견되리라 생각합니다.
주로 외계 행성의 외관이 어떤 모양인지에 대해서만 말씀드리고자 합니다.
어디까지나 제가 서핑하면서 베낀 것에 불과하지만 논리적이고 신빙성 있다 생각되어 퍼옵니다. 물론 추측이고, 현실은 이와 다를 가능성도 충분합니다. 물론 우리 세대에서는 외관이 어떻게 생겼는지 실제로 사진을 찍는 것은 불가능하겠지만요.
주요 가정으로는 "외계행성의 모항성은 우리 태양과 비슷한 질량과 밝기를 지닌 주계열성" 입니다. 모항성이 덩치가 클 경우 같은 거리에 있더라도 훨씬 뜨거워질 것이고, 코딱지만한 작은 적색왜성일 경우 조금만 떨어져도 얼어붙어 버릴 것이기 때문에 동등한 비교를 할 수 없습니다. 따라서 외계태양계의 태양은 우리 SUN과 비슷한 존재일 것이라고 못박아둡니다.
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최초로 발견된 행성의 타입은 목성형 행성입니다. 아시다시피 목성형 행성은 낮은 밀도와 거대한 덩치, 질량을 지닌 딱딱한, 땅바닥이 없는 가스행성입니다. 그런데 지금까지 발견된 목성형 행성들을 외관에 따라 분류하면 대략 5개로 나눌 수 있다고 합니다.
1. 작열지옥형
제일 먼저 발견되었습니다. 페가수스 51번 행성의 경우 모항성에 바싹 붙어서 씽씽 돌고 있었죠. 이 행성의 표면 온도는 대략 섭씨 1000-1200도 정도 될 것으로 예측하고 있으며, 행성 전체는 철과 칼륨, 규산염 광물이 증발한 어두운 색의 구름으로 덮여 있을 것으로 예상하고 있습니다. 구름 아래로는 무시무시한 번개가 치고 규산염 광물이 냉각되어 모래비의 형태로 내리지만, 뜨거운 열로 인해 다시 증발하여 대기 중으로 상승하는 상식 밖의 일이 벌어지는 곳입니다. 51번행성의 질량은 목성의 절반 정도에 불과하지만, 뜨거운 열로 인해 대기가 부풀어 올라 지름은 지금 목성 크기의 약 두 배일 것으로 추측됩니다. 지금까지 발견된 목성형 행성들의 대부분이 이와 같은 생지옥이죠.
1번 타입의 행성이 많이 발견된 이후, 관측 노하우가 쌓이자 점차 모항성에서 멀리 떨어진 거대 가스행성도 하나 둘 발견되기 시작했습니다.
2. 푸르고 맑은 대기 형태
대략 1번보다는 멀지만 수성 안쪽의 궤도를 도는 가스행성이 이런 종류일 것으로 생각됩니다. 대기 온도는 대략 500-800도 정도인데, 이 상태에서는 규산염 광물이나 철과 같은 무거운 원소는 고체가 되어 모두 행성 내부로 내려앉고, 암모니아나 물과 같은 성분은 구름이 되기에 온도가 너무 높아 구름이라는 것이 생기지 않는 특이한 환경입니다. 마치 맑은 가을 하늘을 보는 것처럼 청명하고 짙은 푸른 색의 뜨거운 대기가 천체를 둘러싸고 있습니다.
3. 메탄과 물의 대기를 지닌 경우
2번보다 더 냉각되어 대략 금성이나 지구-화성 궤도를 돌 경우 암모니아와 물의 대기가 생길 것입니다. 금성 궤도에서는 금성과 비슷한 황산구름에 물이 섞인 황금색 구름의 띠가 생길 것이고, 기대되는 것은 지구 정도의 궤도를 돌 경우 메탄 대기에 물의 구름이 둥둥 떠 있는 창백한 흰색의 모습이 될 것이라는 점입니다. 생명체가 유력한 환경은 이런 3번형 행성을 도는 지구 크기의 위성일 것이라고 추측되고 있습니다.
4. 목성, 토성과 같은 암모니아 대기 행성
5. 천왕성, 해왕성과 같은 푸른색의 메탄 대기 행성
위 2개는 태양계 내에 이미 샘플이 존재하고, 잘 알려진 것이니 따로 쓸 필요는 없을 듯 합니다. 물론 1-5번으로 갈수록 각 항목에 해당하는 행성들의 발견 사례는 점점 줄어듭니다.
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지구형 행성의 경우 역시 모항성 가까이에서 도는 천체의 질량과 공전 속도 등을 조사한 결과 밀도가 높다는 사실에서 발견하게 되었습니다. 주로 모성 주위를 빠르게 도는 지구형 행성은 원래 목성형이었다가 뜨거운 열에 대기를 잃어버리고 알맹이만 남은 별이 아닌가 추측됩니다. 애석하게도 지구형 행성은 많이 알려져 있지 않습니다. 질량이 워낙에 작은 데다가 모항성에 미치는 힘도 턱없이 약해서 감지해내기가 여간 어렵지 않습니다. 발견된 행성들도 아직 지구 질량의 수 배가 넘는 큰 것들입니다. 천문학계에서 가장 관심을 가지고 있는 목표가 바로 지구 크기의 다른 생명체 서식 가능한 행성입니다..이것은 기술의 발전에 따라 해결되리라 봅니다.
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그렇다면 왜 외계 태양계와 그 태양계를 구성하는 외계 행성에 천문학자들이 주목할까요? 천문학적 지식의 확보로 당장에 생길 천문관측 기술의 향상으로 인한 국력신장, 국가 이미지 고양, 국민들의 자부심 상승과 같은 것도 있겠지만, 수십 수백 광년 떨어진 별을 연구한다고 해서 당장 떨어지는 떡고물이 존재나 하겠습니까? 그 별까지 날아갈 수 있는 비행도구를 만들 과학적 능력을 조만간 갖지 못할 것이 확실하다면, 천문학자들의 진정한 목적은 종교계의 “지구만이 인간이 살 수 있는 유일한, 신에게 선택받은 행성이다” 라는.... 그들이 생각하기에 “인류의 진보와 발전을 방해하는” 생각을 부숴뜨릴 수 있는 카운터펀치를 확보하기 위함일 것입니다. 어떻게 보면 자존심의 문제라고도 할 수 있죠.
