지구 말고 생명체가 살 수 있는 행성이 있을까?

[로버트 박]

​지구 말고 생명체가 살 수 있는 행성이 있을까?

지구 말고 생명체가 살 수 있는 행성이 있을까?

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외계 생명체를 찾는 것은 수십 년 동안 세계를 사로잡았던 일이다. 

망원경으로 우주의 깊은 곳을 들여다보기도 하며, 

보이저 1호와 같은 탐사선은 외계 생명체를 찾기 위한 희망으로 

믿을 수 없는 거리를 여행하고 있다. 

그러나 외계 생명체는 어디에서 발견될 수 있을까? 

외계인이 살기에 이상적인 조건은 무엇일까? 

그리고 그들의 행성은 우리의 행성과 얼마나 비슷할까?

사진을 통해 숨겨진 답을 찾아보도록 하자.

어디부터 찾아볼까?

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알려진 우주에는 최대 1조개의 별들이 있을 것으로 추정된다. 

그리고 이 별들 각각은 잠재적으로 

궤도를 도는 12개의 행성들을 가질 수 있다. 

그렇다면, 우리는 어떻게 외계 생명체를 찾을 수 있을까?

 첫 번째 단계는 집에서 더 가까이 보는 것이다.

지구의 환경

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천문학적으로 말하자면, 지구는 살기에 거의 완벽한 곳이다. 

물과 안정된 대기가 존재하기 때문에 생명체가 살기에 

이상적인 환경이 만들어졌다.

거주 가능 지역

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행성과 별의 거리는 생명체를 지탱할 수 있는 행성의 

생존가능성을 이해하는데 있어서 매우 중요하다. 

지구는 생명체를 지탱하기에 너무 뜨겁지도 너무 차갑지도 않은, 

거주 가능 지역이라고 불리는 곳에 완벽하게 위치해 있다

골디락스 존

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거주 가능 지역은 또한 동화의 이름을 따서 골디락스 존이라고 불린다.

 이 동화에서 골디락스는 세가지 물건들 중에서 선택하고,

 너무 극단적인 것들 (크거나 작거나, 뜨겁거나, 차갑거나)을 무시하고,

 대신 "딱 알맞는" 것에 만족한다.

금성

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지구와 질량이 비슷한 금성은 태양에 너무 가까워서 생명체가 살 수 없다.

 행성 과학자들은 한때 금성에 지표수가 있었을 것이라고 믿지만,

 금성은 지금 이산화탄소와 864°F (462°C)의 온도로 막혀 있다.

수성

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수성은 금성보다 태양에 더 가깝고, 너무 작고 

생명체를 지탱할 만한 대기조차 없다.

좁혀진 거주 가능 지역

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천문학자들은 골디락스 행성의 기준을 이해함으로써 

은하수의 거주 가능 지역에서 공전하는 행성이 무려

 400억 개에 이를 수 있다는 사실을 알아낼 수 있었다.

행성 확인

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지금까지 천문학자들은 우리의 태양계 밖의 

1,780개의 행성들만 확인할 수 있었다. 

그리고 그 행성들 중, 16개만이 

거주 가능 지역에 위치하고 있다.

너무 크거나 너무 작다

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그러나 행성이 적절한 거리에 있는 것만으로는 충분하지 않다.

 크기가 확실히 중요하다. 너무 큰 행성은 압도적인 대기를 

가지고 있지만, 작은 행성은 대기를 유지할 수 없다.

척도로서의 지구

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대기압이 딱 맞기 위해서는 행성이 

지구 질량의 0.1배에서 10배 사이가 되어야 한다. 

특히 우주에 있는 행성의 크기가 지구보다 

수백 배나 크다면 이곳은 매우 좁은 거주 가능 지역이다.

글리제 581 c

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2007년, 과학계는 골디락스 존에 있는 최초의 슈퍼 지구인

 글리제 581c에 대한 소식으로 떠들썩했다. 하지만, 곧 

이 행성의 표면 상태가 잔인한 금성과 비슷하다는 것이 밝혀졌다.

케플러-186f

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지구 크기의 케플러-186f라는 이름의 외계 행성이 

적색왜성의 거주 가능 영역에서 궤도를 돌고 있는 것이 

2014년에 발견되었다. 

천문학자들은 이 행성이 생명체를 지탱할 수 있는지를

 알아내기 위해 여전히 노력하고 있다.

프록시마 센타우리 b

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지구에서 가장 가까운 외계 행성은 프록시마 센타우리 b로,

 태양에서 가장 가까운 별 주위를 약 4광년 떨어진 곳에서 공전하고 있다. 

하지만 이 행성이 비록 골디락스 행성이지만, 과학자들은 이 행성이 

대기권을 가지고 있는지에 대해 확신하지 못하고 있다.

기타 중요기준

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행성의 거주 가능성을 이해하는 데 골디락스 존과 대기는 중요하지만,

 이것이 전부는 아니다. 행성은 액체 상태의 물을 유지할 수 있는 능력을

 포함한 수많은 다른 기준들을 충족해야 한다.

화성

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화성은 우리 태양계에서 거주 가능 영역 내에 있는 유일한 다른 행성이다. 

그러나 적절한 기압은 이 행성의 낮은 고도에서만 찾을 수 있고, 

이 행성에 액체 상태의 물이 있다는 것은 확인되지 않았다.

사막 행성

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건조한 행성들은 오아시스를 통해 물을 보유할 수 있으며, 

이것은 이러한 행성들이 별에 더 가깝게 그리고 

골디락스 존 밖에서 궤도를 돌 수 있다는 것을 의미한다.

바다 행성

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얼음으로 뒤덮인 물체들이 우리 행성에 충돌하고 그 후에 녹아 

지구에 바다가 존재하게 되었다는 이론이 있다. 

그러한 다른 행성들이 존재할 수도 있다.

위성

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잠재적으로 행성의 자연 위성들에

거주할 수 있는 가능성이 있다. 

그러나 이 위성들은 그들의 중심 행성들의

골디락스 존 내에 위치해야 하고,

 목성의 위성 이오와 같은 화산 행성이

되지 않을 만큼 충분히 멀리 궤도를 돌아야 한다.

유로파

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목성에서 네 번째로 큰 위성인 유로파는 행성 표면 아래에 

갇혀 있는 물바다가 있는 것으로 알려져 있으며, 

외계 생명체가 살고 있을 가능성이 있는 것으로 추정된다.

자기장

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지구의 자기장은 방사선과 우주선으로부터 

행성의 표면을 보호하기 때문에 생명체의 

생존 가능성을 결정하는 또 다른 

중요한 기준의 한 예이다. 

다른 행성들도 복잡한 생명체가 번성하려면 

비슷한 자기장이 필요할 것이다.

쌍둥이 태양

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지금까지 천문학자들은 쌍둥이 태양이라고 불리는 현상인

 태양과 일치하는 별을 찾을 수 없었다. 이것은 과학계에서 

우리와 비슷한 외계 생명체를 찾는 데 많은 어려움을 낳았다.

외계 생명체

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하지만 우리는 어떤 종류의 외계 생명체를 발견할 수 있을까? 

생명체가 존재할 수 있는 유일한 생존 가능한 방법은 

탄소 기반 생명체라는 것이 대체적으로 받아들여지고 있다.

탄소 쇼비니즘

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많은 과학자들은 외계 생명체가 탄소로 만들어진다는 생각을 비판했다.

 가설적으로 외계 생명체는 인간이 살기에 적합하지 않은 곳에서 

살 수 있도록 완전히 다른 요소들로 구성될 수 있다.

타이탄

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토성의 가장 큰 위성 타이탄은 생명체가 살 수 있는

 탄화수소 호수가 있는 곳이다. 

타이탄은 표면에 액체를 가지고 있는 것으로 밝혀진

 우주의 유일한 다른 물체이다.

지구는 유일한가, 아니면 단지 첫 번째인가?

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물리학자 엔리코 페르미(1901~1954)는 지적 생명체가 아주 드물거나 

우주에서 막 생겨났기 때문에 생명체를 만나지 못했다고 이론을 세웠다.

끝에 가깝다

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다른 물리학자들은 우리가 너무 늦었기 때문에 

외계 생명체를 만나지 못했다고 주장했다. 

그들은 본질적으로 외계 생명체가 대부분 죽고 

우주가 너무 팽창해서 우리가 그들의 유해를 

찾을 수 없다고 말한다.

거대한 필터

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많은 인류학자들과 천문학자들은 거대한 필터 때문에 

인류가 유일하게 우주에 있다고 믿는다. 

기본적으로 생명체가 지능을 진화시키는 불가능한 단계가

 너무 많아서 다시는 일어나지 않을 것이다.

동물원 가설

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어떤 과학자들은 외계 생명체가 존재한다는 가설을 세웠지만, 

그들은 우리의 원시 생명체가 아무런 개입 없이 펼쳐질 수 있도록

 하기 위해 인간을 피하고 있다고 생각한다. 어느 것이든 

우주는 외계 생명체가 살 수 있는 거대한 개척지이다.

출처:

 (National Geographic) (NASA) (Astronomy.com) (Earth How) 

(Harvard John A. Paulson School of Engineering and Applied Sciences )