'트라피스트(TRAPPIST)-1' 행성계 상상도 지구에서 가장 가까운 별인 트라피스트-1 행성계는 모두 7개의 행성을 거느리고 있으며 이 중 3개가 액체상태의 물이 존재할 수 있는 서식가능지역 안에 있다. [NASA/JPL-Caltech 제공]

지구를 닮은 행성을 찾는 노력이 무위로 그치고 있지만 외계행성 중에는 지구보다 생명체가 살기에 더 좋은 조건을 갖춘 곳이 있을 수 있다는 연구결과가 나왔다.

국제 지구과학 학술대회인 '골드슈미트 콘퍼런스(Goldschmidt Conference)'와 외신 등에 따르면 미국 시카고대학의 스테파니 올슨 박사가 이끄는 연구팀은 바르셀로나에서 진행 중인 이 학술대회 기조연설을 통해 생명체가 서식할 수 있는 외계행성 대양(大洋)의 조건에 초점을 맞춰 진행한 연구결과를 발표했다.

연구팀은 미국항공우주국(NASA) 고다드우주연구소(GISS)가 개발한 암석형 행성 3D 시뮬레이션 프로그램인 'ROCKE-3D'를 이용해 다양한 조건을 부여하며 생명체가 서식하는데 가장 적합한 대양 환경을 분석했다.

지구 대양의 경우 생명체는 심해의 영양분을 광합성 생물이 서식하는 햇빛 수역으로 올려놓는 '용승(湧昇)' 작용에 의존하는데, 이런 용승작용이 강할수록 영양분 공급도 늘어나 생물학적 활동도 늘어나게 된다.

연구팀은 "이것이 바로 외계행성에서 들여다봐야 할 조건"이라고 강조했다.

연구팀은 해양순환 모델까지 이용해 어떤 행성이 가장 효율적인 용승작용이 일어나 생명체에 특별히 더 적합한 대양 환경을 제공하는지를 분석했으며, 그 결과 대기 밀도가 높고 자전율이 느리며 대륙이 존재하는 곳에서 더 효율적인 용승작용이 일어난다는 점을 확인했다.

연구팀은 이런 결과는 지구가 생명체 서식에 최적화된 곳이 아닐 수도 있다는 점을 시사하는 것으로 다른 행성의 생명체가 지구보다 더 나은 환경을 누리고 있을 수 있다는 의미라고 설명했다.

트라피스트-1f 대양 상상도 트라피스트-1 행성계의 다섯번째 행성인 트라피스트-1f는 조석고정으로 늘 햇빛을 받는 쪽은 대양이 존재하고 그 반대 쪽은 얼음세계인 것으로 추정되고 있다. [NASA/JPL-Caltech 제공]

올슨 박사는 "(생명체에) 유리한 해양순환 패턴을 가진 일부 외계행성의 조건이 지구 생명체보다 더 많고 활발한 생명체를 지탱하는데 적합할 수 있다는 것을 보여준 것은 놀라운 결론"이라고 강조했다.

이번 연구결과는 외계 생명체 탐색과 망원경을 비롯한 탐색 장비 개발에서 추가로 고려해야 할 기준을 제시하는 것으로 받아들여지고 있다.

지금까지는 외계행성이 생명체 '서식가능지역(habitable zone)' 안에 있는지만을 기준으로 삼아왔다. 별에 너무 가까이 붙어 있어 표면의 물이 증발하거나 너무 멀리 떨어져 있어 물이 얼면 생명체가 존재할 가능성이 희박해지기 때문에 표면의 물이 액체 상태를 유지할 수 있는 곳의 행성을 찾아왔다.

그러나 대양이 존재한다고 해서 생명체 서식 조건이 모두 같은 것은 아니라는 점이 이번 연구를 통해 구체적으로 확인된 만큼 서식가능지역 기준을 넘어 대양 환경도 확인하는 작업이 필요하다는 것이다.

조지아 공대의 크리스 레인하드 교수는 논평을 통해 대양은 생명체 지표로서 중요하지만 "태양계 밖 외계행성의 대양에 대한 이해는 매우 초보적인 상태"라면서 "이번 연구 결과는 외계행성의 대양에 관한 이해를 넓히는 중요하고 흥미로운 진전을 나타내는 것"이라고 평가했다.

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