외계에 생명체가 존재할 가능성
수시로 UFO에 대한 뉴스가 나온다. UFO 목격자는 항상 UFO가 물리법칙을 무시하는 출현과 운동을 했다고 말한다. UFO에 대한 이야기는 1940년대부터 시작되었으며, UFO(unidentified flying objects) 즉 ‘미확인 비행체’라는 말은 1953년에 만들어졌다.
UFO를 목격했다는 뉴스와 온갖 과거의 사건들이 보도되지만, 실재(實在) 여부(與否)는 언제나 UFO로 끝나고 만다. 많은 사람들이 흥미로워하기 때문에 UFO가 등장하는 그럴듯한 공상과학 영화는 헤아릴 수 없이 많았고 앞으로도 나올 것이다. 만일 실존하는 것이라면 인간과의 직접적인 접촉을 피하고 UFO로 남아있을 이유가 있을까?
다른 별에서 지구 같은 행성을 찾는다
천문학이 발달하면서 무수한 천체 중에는 지구처럼 생명체가 탄생하여 존재할지 모른다는 이야기가 계속 나왔다. 그러나 지구에서 가장 가까운 별이라 할지라도 3.2광년 거리에 있으므로, 그토록 멀리 떨어진 별 둘레에 있는 행성들의 존재나 상태를 관찰할 방법도 없었거니와, 그런 천체를 연구한다는 것은 비현실적이라고 생각되었다.
천문학, 관찰장비, 우주과학 기술이 발달함에 따라 과학자들은 우주 생명체의 존재에 대한 현실적인 연구를 3방향에서 시작했다.
- 지구 주변의 다른 행성 특히 화성에 생명체가 존재하는가? 이미 화성에 무인 탐사선을 몇 차례 착륙시켜 조사했지만 생명체가 존재한다는 확실한 증거는 아직 찾아내지 못했다.
- 외계에 존재할지 모르는 지능 생명체가 지구를 향해 어떤 메시지를 보내고 있지 않는지 조사하는 것이다. 코널 대학의 유명한 전파천문학자 드레이크(Frank Drake 1930- )는 1960년부터 지상에 거대한 전파망원경을 설치하여 우주 공간으로부터 오는 전파를 수신하여, 그 속에 미지의 ET(extra terrestrial 외계인)가 보내는 메시지가 담겨있지 않는지 조사하는 한편, 지구의 메시지를 담은 전파를 우주로 발신하는 ‘오즈마 계획’(Project Ozma)을 시작했다. '지구 밖 문명 탐사계획'(SETI)에 속하는 이 시도는 계속되고 있으며, 아직 별다른 결과는 얻지 못하고 있다.
- 은하계의 여러 별 중에서 태양 외의 다른 태양(extrasolar 외계태양) 주변에 있는 ‘외계행성’(exoplanet)을 찾는 것이다.
외계 행성 이미 1,000개 이상 발견
드디어 1995년에 처음으로 외계행성을 발견하는데 성공했다. 지구에서 가장 가까운 거리(4.3광년, 5.96광년 등)에 있는 몇 개의 별에서는 행성을 찾아내지 못했으나, 지구로부터 50.9광년 떨어진 페가수스자리의 별 하나(‘51 Pegas’로 불림)에서 외계행성을 찾아낸 것이다. 이 행성은 '51- pegas' 주변을 4일에 한 차례 돌고 있었다.
이후부터 연달아 외계행성이 발견되어 2015년 4월까지 1,210개 이상이 발견되었고, 외계행성을 가졌을 가능성이 있는 별만 해도 3,000여개나 되는 것으로 보고되었다. 이러한 외계행성 조사는 그 동안에 이루어진 우주과학과 각종 관측기기의 발달 덕분이다.
외계 행성을 찾는 3가지 주요 방법
태양계 바깥에 있는 별(외계태양)은 거리가 너무 멀고, 그나마 그 주변을 도는 행성의 빛은 주성(主星)이 가진 광도(光度)의 수백만분의 1 정도로 더 어둡기 때문에 아무리 좋은 광학망원경이라도 직접 볼 수는 없다. 천문학자들은 망원경으로 직접 관측도 하지만, 간접적인 방법 2가지로 외계 행성을 찾아 그들의 성질을 연구하고 있다.
- 직접 망원경으로 찾는 법 - 목성보다 큰 행성이어야 가능하며, 적외선사진으로 확인한다.
- 간접 방법 1 (transir method) - 외계태양 앞을 행성이 지날 때 광도가 변하는 것을 정밀한 광도계(光度計)로 분석한다.
- 간접 방법 2 (radial velosity method) - 외계태양과 외계 행성의 중력에 의해 위치가 흔들리는 상태를 측정한다.
이 방법을 자세히 설명하기는 어렵다. 참고로 위키피디어에 소개되어 있는 사진을 소개한다.
천체망원경으로 외계 행성을 촬영한 적외선 사진이다.
외계행성이 외계태양 앞을 지날 때와 통과(transit)했을 때의 광도 차이를 측정하여 존재를 간접 확인한다.
외계태양과 그 주변을 도는 행성 사이에 작용하는 중력 영향으로 외계 태양의 중심이 지극히 조금 흔들리는 것을 측정한다.
NASA의 외계행성 탐사 계획
NASA는 2009년에 외계행성을 전적으로 조사하는 ‘케플러 우주망원경’(Kepler space telescope)을 지구궤도에 올리고 외계행성을 조사하기 시작했다. 케플러 우주망원경은 외계행성이 있을 가능성이 있는 별 145,000개를 집중적으로 관측하여 그 자료를 지구로 보냈다.
케플러 우주망원경은 여러 개의 외계행성을 발견했으며, 그 외에 다른 천문학적인 공헌도 했다. 이 우주 망원경은 2016년까지 활용할 수 있을 것으로 생각되었으나 2013년에 발생한 내부 고장을 수리하지 못해 관측이 중단되어 있다.
'케플러 우주망원경’의 구조를 나타낸 사진이다. 케플러는 독일의 위대한 천문학자 요하네스 케플러(Johannes Kepler 1571-1630)의 이름을 딴 것이다.
지능 생명체를 찾는 계속되는 노력
외계행성의 존재가 확인되면서 지구 외에도 생명체가 존재할 가능성은 더욱 높아지게 되었다. 일부 천문학자는 별 10개 중 1개의 둘레에는 생명체가 존재할 수 있는 지구 크기의 행성이 있을 것이라고 말하기도 한다.
칼 세이건 같은 천문학자도 외계 생명체에 대한 관심이 크다. 휴렛-페커드사의 창업자 휴렛(Bill Hewlett)과 패커드(Dave Packard), 인텔의 공동 창업자 무어(Gordon Moore), 마이크로소프트의 공동 창업자 앨런(Paul Allen) 등은 SETI 연구의 후원자로 유명하다.
외계행성에 생명체가 존재한다 하더라도 그것을 확인하기 어렵지만, 그럼에도 불구하고 천문학자들은 2,000억 개의 별(외계태양)이 존재하는 ‘우리 은하계’만 아니라 안드로메다와 같은 다른 은하계에도 행성(extragalactic planets)이 있는지 찾으려고 노력한다. 영원한 숙제라고 생각되는 ‘우주의 신비’를 탐구하려는 과학자들의 노력은 중단이 없다.
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