우리은하 지구 유사 거주 가능한 행성 60억 개 - 사이언스모니터

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과학자들은 우리 은하에 60억 개의 지구와 같은 행성이 있다고 추정한다.

지구처럼 거주 가능하려면 바위 같은 행성이 표면에 물이 있고, 잠재적으로 생명을 주관할 수 있는 태양과 유사한 G형 별(G-type star)과 거주 가능 거리 범위에서 궤도를 돌고 있어야한다.

천문학 저널(The Astronomical Journa)에 실린 연구의 공동 저자 미셸 쿠니모토 (Michelle Kunimoto) UBC 연구원은 “계산은 G 타입 별당 지구와 비슷한 행성의 상한을 0.18 개로 설정한다. 다른 종류의 행성들이 다른 별들 주위에 어떻게 존재하는지 추정하면 행성 형성 및 진화 이론에 중요한 제약을 제공할 수 있으며 외계 행성을 찾는 데 전념하는 미션을 최적화하는 데 도움이 될 수 있다”고 말했다.

UBC 천문학자 제이미 매튜스(Jaymie Matthews)는 “우리 은하는 4000억 개의 별을 가지고 있으며 그 중 7 %는 G형이다. 이는 60억 개 미만의 별이 우리 은하에 지구와 같은 행성을 가질 수 있음을 의미한다”고 설명했다.

지구와 같은 행성의 빈도에 대한 이전의 추정치는 태양과 같은 별 당 대략 0.02의 거주 가능 행성에서부터 태양과 같은 별 당 하나 이상에 이르기까지 다양하다. 일반적으로 지구와 같은 행성은 다른 종류보다 행성 검색에 제외되기 쉽다. 별이 너무 작아서 궤도에서 멀어지기 때문이다. 즉, 행성 카탈로그는 실제로 검색된 별 주위를 공전하는 행성의 작은 하위 집합만 나타낸다.

쿠니모토는 이러한 과제를 극복하기 위해 ‘순방향 모델링’이라는 기법을 사용했다. 그는 “케플러가 검색한 별 주변의 모든 외계 행성 시뮬레이션을 시작했다. 행성 검색 알고리즘이 찾은 가능성에 따라 각 행성을 ‘감지’또는 ‘누락’으로 표시했다. 그런 다음 탐지된 행성을 실제 행성 카탈로그와 비교했다. 시뮬레이션이 밀접하게 일치한다면, 초기 수치는 아마도 그 별들을 공전하는 행성들의 실제 수를 잘 표현한 것으로 보인다. “고 말했다.

연구는 또한 행성의 ‘반경 간격(radius gap)’도 조사했다. 반경 간격은 궤도주기가 100일 미만인 행성이 지구의 1.5 배에서 2배 사이의 크기를 갖는 경우가 드물다. 그녀는 반경 간격이 이전에 생각했던 것보다 훨씬 더 좁은 궤도주기에 걸쳐 존재한다는 것을 발견했다. 관측 결과는 반지름 간격의 특성을 설명하는 행성 진화 모델에 제약을 줄 수 있다.

앞서 쿠니모토는 NASA의 케플러 미션에서 20만 개의 별에서 수집한 데이터를 검색했다. 그녀는 이미 알려진 수천 개의 행성을 복구하는 것 외에도 태양계 외부의 외계 행성 또는 17개의 행성을 발견했다.

*Michelle Kunimoto et al, Searching the Entirety of Kepler Data. II. Occurrence Rate Estimates for FGK Stars, The Astronomical Journal (2020). DOI: 10.3847/1538-3881/ab88b0

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