지구형 행성을 찾아라…별의 밝기 변화로 행성 찾지요

태양계에서 지구와 가장 비슷한 환경을 갖고 있는 화성. 인류는 예전부터 화성으로의 이주를 꿈꿔왔다. 하지만 화성의 실제 대기는 생명체가 살기에 부적합하다. 거리도 지구와 5000만~1억㎞ 떨어져 있을 정도로 멀다. 2013년 8월 화성에 착륙한 큐리오시티는 초속 20㎞ 속도로 8개월간 쉬지 않고 비행했다. 큐리오시티 무게는 불과 900㎏. 인간이 갖고 있는 가장 발전된 기술을 활용한다 해도 아직은 사람 한 명과 식량을 함께 보내기 버거운 상황이다.
인간이 두 번째로 눈을 돌린 곳은 바로 ‘달’이다. 이미 1969년 아폴로 12호가 착륙선을 달에 보냈던 만큼 기술적으로 불가능하지 않다. 지구와 거리도 가깝기 때문에 우주 방사선에 노출돼 심혈관 질환, 근골격계 질환, 치매 등에 걸릴 가능성도 낮다. 아폴로 프로젝트 당시 달에 갔다 왔을 때 걸린 시간은 8일에 불과했다. 미국과 중국, 일본 등 많은 우주 개발 선진국들도 여전히 달에 탐사선을 보내기 위한 연구개발(R&D)에 열심이다. 아마도 달은 우주 여행을 위한 중간 기착지로 각광받을 것이다. 다만 달은 대기가 없는 탓에 우주에서 날아오는 작은 소행성에 취약하다. 주먹만한 돌맹이 크기 운석 조각에도 큰 피해가 발생할 수 있다.
현실성은 없지만 인간은 태양계 밖 행성에도 관심을 보이고 있다. 과학자들은 망원경으로 우주를 관찰하면서 수많은 외계 행성을 발견했다. 우주에 망원경을 띄워 더 멀리 있는 우주를 관찰하기도 한다. 행성은 빛을 내지 않기 때문에 직접적 관찰은 어렵다. 행성이 공전하면서 주기적으로 태양과 같은 항성을 지나는데 이때 항성 밝기가 미세하게 줄어드는 것을 관찰해 행성 존재 여부를 알아낸다. 행성을 찾은 뒤에는 대기가 존재하는지, 암석으로 이루어져 있는지 등 추가 분석을 거쳐야 한다. 일명 ‘골디락스존(생명이 살기에 적절한 지역)’을 찾는 것이다.
24일 미 항공우주국(NASA)이 발견한 ‘케플러-452b’는 지금까지 발견된 지구형행성 중 가장 지구와 가깝다. 지구로부터 1400광년(1광년은 빛이 1년 동안 이동하는 거리) 떨어져 있으며 암석과 물이 존재할 것으로 추정된다. 하지만 1400광년은 비현실적인 거리다. 지구에서 가장 빠른 속도로 우주여행을 한 ‘뉴허라이즌스호’ 속도는 초속 16km. 이 속도로 케플러-452b로 향한다면 9100억년이란 엄청난 시간이 필요하다. 두 번째로 지구와 비슷한 행성인 ‘글리제581g’는 20광년 떨어져 있다. 뉴허라이즌스호를 타도 13억년 걸린다. 은하수에만 약 170억 개 지구형 행성이 있을 것으로 추정하고 있지만 모두 그림의 떡이다.
SF(공상과학) 영화처럼 ‘웜홀’을 발견하면 된다. 웜홀이란 우주 공간을 잇는 가상의 구멍으로 이를 통과하면 지구로부터 수십, 수백 광년 떨어진 곳으로의 이동이 가능하다. 이 역시 이론적으로 존재할 뿐, 실제로 발견된 적은 없다.
그나마 빛의 속도를 낼 수 있는 현실적 방안은 ‘램제트 엔진’을 활용하는 것이다. 우주선이 움직이면서 우주 공간에 존재하는 수소를 이용해 핵융합 발전을 활용하는 것이다. 아이언맨 슈트 동력원이기도 한 핵융합 에너지를 이용하면 이론적으로 빛의 속도를 낼 수 있는 것으로 알려져 있다. 물론, 이 기술이 개발되려면 앞으로 수십년, 수백년이 더 필요할지 모른다. 하지만 인간의 호기심은 끝이 없다. 언젠가 개발될 빛의 속도보다 빠른 우주선과, 웜홀을 기다리며 여전히 망원경으로 우주를 바라보면서 이주를 꿈꾸고 있다.
[원호섭 기자 / 이영욱 기자]