행성계의 탄생

행성은 항성 주위를 공전하면서 항성의 빛을 반사하여 빛나는 천체를 일컫는다. 행성은 단단한 고체 표면을 갖는 암석행성과 수소와 헬륨이 주성분인 기체행성으로 구분된다. 태양계의 암석행성의 지름은 4000~13000 km, 기체행성은 5만~14만 km 범위에 있다. 행성들은 어떻게 생겨나는 것일까? 행성들은 항성이 태어날 때 만들어지는 원시행성계원반(protoplanetary disk)에서 형성되는 것으로 알려져 있다. 그 과정은 아래 사진의 설명을 참고하기 바란다.

 

 

우주에 수많은 별들 주위에도 태양계와 같은 행성계가 있을 것으로 생각되고 있다. 태양계 밖에서 다른 별 주위를 공전하는 행성을 외계행성이라고 한다. 외계행성을 찾으려는 시도는 일찍부터 있었지만 최초의 외계행성이 발견된 것은 1988년이다. 그 행성은 세페우스자리 감마 Ab인데 행성으로 인정된 것은 2002년이다. 최초로 외계행성으로 인정된 것은 1995년에 발견된 페가수스 51b이다. 외계행성의 명명법은 행성의 모성이 되는 별이름 뒤에 영문소문자를 붙이는 방법을 사용한다. 발견된 순서에 따라 영문소문자 ‘b’로부터 시작하여 ‘c, d, e,…’를 붙인다. ‘a’를 쓰지 않는 이유는 행성의 모성이 바로 ‘A’이기 때문이다. 따라서 페가수스 51b는 페가수스 51번 별의 첫 번째 행성이란 뜻이 된다.

 

 

해마다 많은 수의 새로운 외계행성들이 발견되어 2009년 현재 300개가 넘는 외계행성 목록이 작성되어 있다. 이들 대부분은 망원경으로 직접 관측된 것은 아니라 별의 운동이나 밝기 변화 등을 통해 간접적으로 알아낸 것이어서 질량이 큰 기체 행성들이 대부분이다. 암석행성은 질량이 작아 발견하기 어렵기 때문에 발견된 사례가 드물지만 관측 기술이 정교해지면서 작은 질량의 행성들을 탐지할 수 있게 되어 지구질량의 몇 배 정도 되는 행성까지 찾아내는 수준에 이르렀다. 태양과 비슷한 항성들 중 약 10% 정도가 행성을 지니고 있을 것으로 조사되었지만 실제 비율은 이 보다 더 높을 것으로 생각된다. 현재 관측 기술로는 지구 정도의 질량을 갖는 행성을 찾기에는 정교함이 떨어지기 때문에 더욱 많은 암석행성들이 존재할 가능성이 크기 때문이다. 외계행성에 대한 연구가 진전되면서 어떤 조건의 행성에서 외계생명체들이 존재할지에 대한 의문도 커지고 있다.