메탄‧이산화황 발견된 생명가능지대 행성

생명이 생존할 수 있는 생명가능지대(habitable zone)에 존재하는 행성인 K2-18b에선 2019년 수증기 존재가 확인되고 있다. 새롭게 제임스웹우주망원경 분광계를 이용해 K2-18b 대기 조성을 분석한 결과 메탄과 이산화탄소가 풍부하게 포함되어 있는 게 밝혀졌다.

생물이 생존하려면 물 존재가 중요하다. 행성에 물이 존재할 수 있는지 여부는 항성으로부터의 거리나 대기압에 의존하고 적절한 대기압이 있을 때 물이 존재할 수 있는 영역을 생명가능지대라고 부른다. 예를 들어 태양계 생명가능지대는 태양으로부터 0.97au~1.39au 범위다.

생명가능지대 내에 존재하는 행성은 다른 행성에 비해 생물이 존재할 가능성이 높기 때문에 지구 외 생명체를 탐구하는 연구자는 생명가능지대 내 행성을 중점 분석하고 있다. K2-18b는 지구로부터 120광년 떨어진 위치에 존재하는 항성 K2-18 생명가능지대 내에 존재하는 행성으로 2019년에는 허블우주망원경으로 기록한 데이터 분석으로 수증기 존재가 확인됐다.

새롭게 제임스웹우주망원경 분광계를 이용해 K2-18b 대기 조성을 분석한 결과 K2-18b 대기 중에는 메탄과 이산화탄소가 풍부하게 존재하며 암모니아가 조금 존재하는 게 밝혀졌다. 연구팀에 따르면 메탄과 이산화탄소가 풍부하고 암모니아가 적다는 대기 조성은 K2-18b에 바다가 존재하고 있음을 시사한다고 말한다. 또 연구팀은 태양계 외부 생명가능지대 내에 존재하는 행성에서 탄소를 포함한 분자가 검출된 건 처음이라고 덧붙였다.

또 K2-18b 대기 중에는 황화디메틸 DMS가 존재할 가능성도 시사됐다. DMS는 지구상에는 생물에서 유래한 것밖에 존재하지 않는다. 연구팀은 이번 연구 성과는 지구 외 생명체 탐색에 있어 다양한 거주 환경을 상정하는 것에 대한 중요성을 나타내고 있다면서 보통 지구 외 생명체 탐색은 소형 암석 행성을 대상으로 실시되어 왔지만 K2-18b와 같은 대형 행성은 대기 조성 분석에 적합하다고 밝혔다.

덧붙여 연구팀에 따르면 이번 분석에 이용한 데이터는 제임스웹우주망원경에 의한 2회 관측으로 얻은 것이라고 한다. 제임스웹우주망원경은 관측 1회마다 허블우주망원경에 의한 관측 8회분에 상당하는 데이터를 얻을 수 있어 앞으로 연구 가속이 기대되고 있다. 관련 내용은 이곳에서 확인할 수 있다.