태양계는 우주에서 특별한 곳

태양계는 우주에서 특별한 곳

과학부 science_all@epochtimes.co.kr

▲ 화성에서 본 지구와 달 지구와 같은 행성이 우주 중에 흔할 것이라는 기존 천문학자들의 예측과는 다른 연구 결과가 나왔다. 영국에 있는 라이세스터 대학의 마틴 비어 연구원과 그의 동료들이 태양계를 다른 항성계들과 비교해 본 결과, 태양계 내의 행성들은 외계 행성들과는 전혀 다른 과정으로 만들어졌을 수 있다고 한다. ▷ 항성의 미세한 움직임으로 행성을 관찰 태양계 밖의 행성들을 관측할 수 있는 원리는 이렇다. 지구가 태양 주위를 돌듯이 행성들은 항성 주위를 도는데 이 때 중력에 의해 항성에도 작은 움직임이 생긴다. 이 움직임을 관찰함으로써 그 주위를 도는 행성들을 관찰할 수 있다. 항성은 행성보다 훨씬 무거워서 그것이 움직이는 거리는 아주 작은데 이것을 관측할 수 있게 된 것은 불과 10년 전부터이다. 현재의 망원경 기술로 관측할 수 있는 것도 태양계의 목성과 같이 비교적 무거운 행성이 항성주위를 공전하는 경우에만 해당된다. 예를 들어 태양계의 지구는 태양에 비해 훨씬 가벼우므로 지구공전이 태양에 주는 영향이 매우 작아서 태양의 움직임을 관측하기가 어렵다. ▷ 목성은 외계행성들과 다르다 목성은 아주 춥고 가스가 자욱해서 생명체가 살 수 없는 환경이다. 목성만큼 큰 외계행성들도 마찬가지로 생명체가 살기에 부적합할 것이다. 그러나 그러한 거대 행성들 주위에는 지구와 같은 작은 행성들도 존재하여 태양계와 유사한 생성과정을 거쳤을 것으로 천문학자들은 예상하고 있다. 그러나 비어와 그의 동료들은 이 예측에 반박한다. 우선 거의 대부분의 이러한 외계 거대 행성들이 목성과 매우 다르다고 한다. 최근까지 발견한 이러한 외계행성의 수는 110개 정도인데 이들 행성의 크기는 목성의 십 분의 일에서 열 배 사이에 분포한다. 이들 행성의 대부분은 목성이 태양에서 떨어진 거리보다 가깝게 그들이 속한 항성과 떨어져 있다. 그리고 이 행성들은 주로 타원궤도를 따라 도는데 반해 목성은 태양 주위를 거의 원형에 가깝게 돌고 있다. 코페르니쿠스의 지동설이 나온 이후, 천문학자들은 지구가 더는 우주의 중심이 아니고 우리 태양계도 다른 항성계와는 특별히 다른 점이 없는 곳이라고 여기게 되었다. 그러나 앞의 사실들만 봐도 우리 태양계가 그렇게 평범한 것 같지는 않다. 목성이 다른 항성계에 속한 행성들과 다른 것은 단순히 우연인가? 비어와 그의 동료들은 그렇지 않다고 주장한다. ▷ 태양계는 생성과정이 근본적으로 다르다 비어는 생성과정이 다르기 때문에 이러한 차이를 유발했을 수 있다고 본다. 일반적으로 태양계 내의 행성들은 가스와 먼지가 뭉쳐 형성된 미행성들이 충돌하고 결합하여 생성되었다는 가설이 유력하다. 또 다른 행성 생성설이 있다. 가스가 직접적으로 응축하여서 행성이 생성되었다는 가설이다. 이 가설로 행성들이 생성될 경우에는 다양한 공전 반경과 이심률(타원이 얼마나 찌그러졌는지를 나타내는 척도)을 가진 거대 행성들이 생성되고 지구와 같은 소형 행성들이 존재하지 않게 된다. 이 가설로는 태양계 내의 소형 행성들의 생성을 설명할 수 없지만 외계 행성들의 생성은 잘 설명할 수 있다. 태양계는 첫째 방법(미행성의 충돌과 결합)으로 만들어졌고 다른 외계행성들은 둘째 방법(가스가 식으면서 응축)으로 생성되었다고 한다. 이렇듯 행성 생성과정이 두 가지 다른 방법으로 이루어진다는 것을 어떻게 확인할 수 있느냐는 질문에 비어는 더욱더 많은 관측과 연구가 필요하며 그것이 사실을 확인할 수 있는 최선의 길이고 그 때가 되면 지구가 얼마나 특별한 곳인지도 알게 될 것이라고 말했다. 김형서 기자

출처 대기원시보