행성의 발견

안녕하세요!!!   짱이 엄마 항공과학편 입니다.

오늘은 우리가 익히 알고 있는 행성이 어떻게 발견되는지에 대해서 알아 보겠습니다.

천문학자들의 계산에 따르면 우리 은하에만 2000억 개의 별이 존재 합니다.

태양이 우주에서 그렇게 특별한 별이 아니라면 2000억 개의 별들 중 상당수는 행성을 거느리고 있을 것이라고 상상할 수 있습니다.

그렇다면 태양 외의 다른 별이 거느린 행성은 어떻게 찾을수 있을까 하는 의문이 듭니다.

행성은 스스로 빛을 내지 못하기 때문에 관측을 통하여 발견하기가 너무 어렵습니다.

또 행성이 속한 별(모성)과 행성의 밝기 차이가 너무 많이 나서 행성이 반사하는 빛도 관측하기가 매우 어려운 상태 입니다.

그래서 천문학자들은 행성의 존재를 간접적으로 확인할 수 있는 몇가지 방법을 개발하였습니다.

그 중 하나는 별의 밝기 변화를 이용하는 것입니다.

별을 관측하는 도중에 우연히 행성이 별 앞을 지난다고 가정해 보면, 이때 행성이 별의 일부분을 가리기 때문에 별의 밝기가 약간 어두워 집니다.

반면 행성이 별 옆에 있는 경우에는 별빛을 반사한 행성의 밝기가 더해져 별이 조금 더 밝아 보이게 됩니다.

따라서 밝기가 주기적으로 변하는 별을 찾으면, 그 주변에 행성을 찾을 수도 있습니다.

이 방법이 외계 행성을 찾는 가장 오래된 방법 중 하나입니다.

또 도플러 효과를 이용하여 외계 행성을 찾기도 합니다.

빛의 도플러 효과는 지구에서 멀어지는 천체의 빛이 더 붉게 보이고, 가까워지는 천체의 빛이 푸르게 보이는 현상을 말합니다.

어떤 별 근처에 질량이 큰 행성이 공전하고 있다면 행성의 공전 때문에 별도 조금씩 회전하게 됩니다.

이떄 별빛을 계속 관측하게 되면 미세하게 나마 별빛이 빨개졌다 파래졌다 하는 현상이 주기적으로 나타남을 알 수 있습니다.

질량이 큰 행성 일수록 별의 공전 궤도가 커지므로 이를 더 잘 발견할 수 있는 것입니다.

'중력 렌즈'를 이용하는 방법도 있습니다.

아인슈타인에 따르면 질량을 가진 물체는 시공간을 휘게 만드는데, 빛은 시공간을 따라 움직이기 때문에 휘어 있는 시공간에서 빛의 경로는 휘어지게 됩니다.

특히 멀리서 오던 빛이 천체 근처를 지날 떄 휘어져 보이는 현상을 '중력 렌즈' 라고 말합니다. 

이때 빛이 휘는 정도는 중력렌즈 현상을 일으키는 천체의 질량에 따라 정해지게 됩니다.

별과 행성이 같이 있다면 별이 홀로 있는 경우보다 질량이 크므로 멀리서 오던 빛이 좀 더 휘게 되고 따라서 밝기변화도 달라지게 되는 것입니다.

이 원리를 이용하여 별들을 지속적으로 관측하고 배경의 별빛이 미세하게 휘어져 밝기가 변화는 정도에 따라 행성을 발견할 수 있는 것입니다.

과하지도 모자라지도 않아 생명체가 살기 적당한 영역을 천문학적 용어로 '골디락스 존' 이라고 합니다.

생명체 거주 가능지역 이라고도 하는데, 이 영역에 놓인 행성은 별로부터 거리가 적당하여 표면에 액체상태의 물이 존재할 수 있습니다.

생명체가 살수 있는 필수조건으로 액체상태의 물을 고려하는 이유는 물이 화학반응에 필요한 용매로써 적합하기 때문입니다.

지금까지 천문학자들이 골디락스 존에 있는 행성을 찾기 위해 굉장한 노력을 기울이고 있습니다.

그러나 무엇보다도 지구형 행성은 질량이 작아서 발견하기가 쉽지 않습니다.

지구형 행성을 발견해도 별과의 거리가 적당히 가까워야 합니다.

또한 별에서 받는 에너지 등을 바탕으로 행성 표면의 온도를 추정하여 액체상태의 물이 존재하는지 확인도 해야 합니다.

물론 2007년에는 골디락스 존에 들어오는 외계 행성을 발견한 적도 있습니다.

지구로부터 20광년 떨어진 글리제 581 이라는 별에서 e, b, c, g, d, f 라고 이름 붙여진 6개의 행성이 발견 되었는데, 이중 e, b, c 행성은 별과 너무 가까워서 온도가 높아 우리 태양계의 금성과 비슷하지만  g행성은 액체상태의 물이 존재할 수 있는 지구와 비슷한 환경으로 추정 되었습니다.

과연 우리가 생명체에 딱 맞는 골디락스 행성을 찾은 것인가에 대해 앞으로의 연구결과 분석이 기대 됩니다. 

이상으로 행성의 뱔견에 대한 간략한 포스팅을 마치겠습니다.

좋은 하루 되세요^^

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