1 지구와 크기가 유사한 암석형 행성
현재까지 확인된 행성 중 지구와 크기와 질량, 구성물질이 유사한 행성은 케플러-78b 뿐이다. 최근 연구에 따르면 직경이 지구의 1.5배 이하인 행성이 암석형 행성일 가능성이 높다. 케플러 우주망원경은 이런 조건에 맞는 행성을 1,000개 이상 찾아냈지만 아직 제2의 지구로 확인된 후보자는 없다.
2 항성과의 적정거리
미국 UC버클리와 하와이대학의 연구에 의하면 태양과 유사한 항성의 20%가 ‘생명체 거주 가능 영역’ 내에 지구 크기의 행성을 거느리고 있다. 그러나 케플러 망원경이 발견한 이 영역 내의 암석형 행성은 모두 어두운 적색 항성을 공전하고 있다. 태양과 유사한 항성을 공전하는 지구형 행성을 찾으려면 몇 년은 더 우주를 수색해야 한다.
3 액체 상태의 물
천문학계는 일부 태양계 밖 행성의 대기에서 수분의 존재를 확인했다. 하지만 지표면에 생명의 근원인 액체 상태의 물이 있는지 알아내는 것은 매우 어렵다. 가장 각광받는 기술은 행성의 자전에 따른 색상 변화를 관측, 지도화 하는 것. 그러면 대륙과 바다를 구분할 수 있다. 다만 여기에는 5~10m급 해상도의 우주망원경이 필요하다.
4 생물학적 징후
행성에 생명체가 존재한다면 어떤 방식으로든 화학적 징후를 남기게 된다. 행성의 스펙트럼을 분석하면 이 징후의 탐지가 가능하다. 그러나 MIT의 천문학자 사라 시거 박사에 따르면 천문학계는 지구에서 발견된 수많은 생물학적 징후 중 어떤 것을 외계행성에서 찾아야할지 아직 정확히 알지 못한다.
5 지적 생명체
미 항공우주국(NASA)은 지난해 최초로 전파가 아닌 적외선 레이저로 달 탐사선과 교신을 수행했다. 혹여 외계인들도 우주통신에 레이저를 쓰지 않을까. 올 여름 SETI팀은 미국 캘리포니아주 릭 천문대의 적외선 탐지기를 활용, 외계인의 레이저 통신을 감청하는 새로운 방식을 시도할 계획이다. 발견만 되면 제2의 지구 찾기도 어렵지 않을 것이다.
특이한 외계 행성
관측을 통해 예기치 못한 행성들이 다수 발견되면서 천문학자들은 행성계의 생성에 대해 더 많은 지식을 습득하고 있다.
펄서 행성
펄서를 공전하는 행성이 확인됐다. 펄서는 주변 행성들이 살아남기 어려운 초신성 폭발에 의해 탄생하는 만큼 천문학자들은 펄서가 어디에선가 이 행성들을 끌고 왔을 것으로 추측한다.
뜨거운 목성
천문학자들은 목성 같은 대형 가스형 행성은 항성 가까이에서 공전하지 않는다고 생각했다. 그러나 초기에 발견된 태양계 밖 목성형 행성들은 그 예측을 완벽히 깨뜨렸다. 행성이론가들은 이들이 처음에는 멀리 있었지만 항성의 인력에 의해 조금씩 끌려왔을 것으로 본다.
미니 해왕성
초기의 천문학자들은 태양계에 대한 지식을 바탕으로 지구보다 크고, 해왕성보다 작은 행성은 존재하지 않을 것으로 봤다. 하지만 현재 미니 해왕성은 천문학계의 상식이 됐다.
역주행 행성
보통 모든 행성은 항성의 자전 방향과 동일한 방향으로 공전한다. 그러나 몇몇 태양계 밖 행성계, 일례로 HAT-P-7에는 항성의 자전 방향과 반대방향으로 공전하는 행성들이 있다.
편심 궤도 행성
대부분의 행성은 항성을 중심으로 원을 그리며 공전한다. 반면 일부 행성은 마치 혜성처럼 항성과 가까워졌다가 멀어지는 타원형 편심 궤도(eccentric orbit)를 지닌다. 이런 독특한 궤도는 이 행성들이 그만큼 독특한 이력을 지녔음을 의미한다.
뜨거운 지구
케플러 78b는 직경과 질량이 확인된 유일한 암석형 행성이지만 항성과의
거리가 너무 가까워 표면의 암석들이 액체 상태로 녹아있다. 케플러 우주망원경의 초기 탐사 결과에 의하면 이 같은 용암 행성은 생각보다 많다.
스타워즈 행성
영화 스타워즈 속 주인공이 살던 ‘타투인’ 행성은 태양이 2개다. 행성학자들은 그런 행성이 실제로 존재할 줄은 꿈에도 몰랐지만 2011년 9월 지구와 200광년 거리에서 2개의 항성을 공전하는 이른바 쌍성 주위 행성(circumbinary planet)인 ‘케플러-16b’가 발견됐다.
Future Missions
테스(TESS) 위성
발사: 2017년
TESS는 우주 전체를 살피면서 태양계 밖 행성들이 일으키는 식(蝕) 현상을 찾는다. 4년간 한 곳만 바라본 케플러 우주망원경과 비교하면 관측의 깊이는 얕지만 범위가 훨씬 넓다. TESS 프로그램에 참여 중인 MIT 조시 윈 박사는 이렇게 말했다. “TESS의 목표는 낮은 곳에 열린 열매를 모두 수확하는 겁니다.”
제임스 웹 우주망원경 (JWST)
발사: 2018년
허블 우주망원경의 뒤를 이을 JWST는 허블보다 7배나 강력하다. 덕분에 태양계 밖 행성들의 대기 상태까지 분석 가능할 것으로 기대된다. 일부 행성은 직접 촬영할 수도 있다.
스타셰이드 (Starshade)
발사: 미정
우주망원경으로 유입되는 태양계 밖 항성의 빛을 가리면 그 항성의 행성들을 한층 또렷이 관측, 세밀한 정보 파악이 가능하다. 현재 다수의 연구팀이 우주공간에 이 역할을 할 일명 ‘햇빛 가리개’를 개발하고 있다.
생명체 거주 가능 영역 (habitable zone) 항성과 행성의 거리가 가까우면 행성의 온도가 높아져 물이 증발한다. 반대로 너무 멀면 물이 있어도 얼음이 된다. ‘생명체 거주 가능 영역’은 항성과의 거리를 기준으로 지표면에 생명체 기원의 근간인 액체상태의 물이 존재할 수 있는 지대를 의미한다.
10m급 해상도 가로와 세로 길이가 각각 10m인 면적(10㎡)을 하나의 점(화소)으로 표시하는 수준의 해상도.
SETI 외계 지적생명체 탐사(Search for ExtraTerrestrial Intelligence)의 약자.
초신성 (supernova) 항성이 진화의 마지막 단계에서 폭발, 밝기가 평소의 수억배 이상으로 밝아지는 현상
TESS 식(蝕) 현상 외행성 관측위성(Transiting Exoplanet Survey Satellite)의 약자
