지식보관소의 외계행성 이야기

미리 보는 키워드
프롤로그

1장 ★ 외계행성이란 무엇인가?
태양계의 행성과 태양의 크기│골디락스 존│밤하늘 별빛으로 만들어진 강, 은하수│안드
로메다은하의 발견과 우주의 크기

2장 ★ 외계행성 발견이 어려운 이유
2019년 노벨 물리학상을 안겨준 외계행성│외계행성을 발견하게 해준 도플러 효과│최초
로 발견된 외계행성은 어떤 모습이었을까?

3장 ★ 초창기 외계행성과 태양계 형성의 미스터리
페가수스자리 51b│안드로메다자리 웁실론b│목동자리 타우 Ab│게자리 55b│도플러 효
과의 한계│외계행성을 발견하는 또 다른 방법│저승의 왕, 오시리스│대기 상태가 확인된
행성, HD 189733b│외계행성 발견으로 새롭게 정정된 태양계 형성 가설

4장 ★ 태양계에서는 볼 수 없는 신기한 행성
극단적인 궤도를 지닌 행성, 백조자리 16 Bb│행성인가? 혜성인가? HR 5183b│외계행성
사냥꾼, 케플러 우주망원경│<스타워즈>에 나오는 타투인 행성?│우선적으로 가야 할 곳
1순위! 다이아몬드 행성│<인터스텔라>에서 등장했던 바다행성│행성들도 가출을 한다고?
엄마 잃은 떠돌이 행성 플레니모

5장 ★ 다양한 행성으로 이루어진 유사 태양계
유명인사가 된 글리제 581 항성계│외계행성이 무더기로 발견된 HD 10180 항성계│태양계
의 도플갱어, 케플러 90 항성계│태양계의 축소 버전, 트라피스트 1 항성계│골디락스 존에
행성이 2개, 케플러 62 항성계

6장 ★ 지구와 가까운 항성계들
우주로 여행을 가거나 다른 행성으로 이주를 할 수 있을까?│SF 단골손님, 알파 센타우리
항성계│밤하늘에서 가장 빠르게 움직이는 별, 바너드 항성│최근 외계행성 후보 데이터가
발견된 볼프 359│갓 태어난 아기별, 에리다누스자리 엡실론

7장 ★ 외계행성 관측의 한계와 탐사의 미래
지구 같은 행성은 얼마나 흔할까?│과학자들의 예상과 실제 행성의 상태는 전혀 다를 수
있다│외계행성 발견의 미래

빛의 스펙트럼은 파장이 짧아질수록 자색(보라색)에 가까워지고 길어질수록 적색(빨간색)에 가까워진다. 이것을 ‘도플러 효과’라고 부른다. 우리가 살고 있는 우주는 계속해서 팽창하고 있기 때문에, 우리로부터 멀리 떨어진 은하들은 계속 멀어지고 있고, 우리가 관측하기엔 멀리 떨어진 은하들이 모두 적색인 것처럼 보인다. 이것을 ‘적색편이’라고 부른다. 미셸 마요르와 디디에 쿠엘로 연구팀은 페가수스 51이라는 별에서 이런 스펙트럼의 변화를 찾아낸 것이다.
하지만 별에서 밝기나 스펙트럼이 변화하는 요인에는 다른 이유가 있을 수 있다. 그래서 연구진은 페가수스 51에서 일어나는 스펙트럼의 변화가 어떠한 규칙을 가지고 주기적으로 일어나는지 파악할 필요가 있었다. 별의 스펙트럼 변화가 다른 외부 요인에 의해서 나타나는 간헐적인 현상이라면 의미가 없었다. 연구팀은 엘로디(ELODIE) 분광사진기를 통해 별의 스펙트럼 변화를 측정했는데 이 장치는 초속 70미터로 변하는 스펙트럼을 감지할 수 있었다.

지구로부터 44광년 떨어진 안드로메다자리 웁실론 별은 1995년까지는 태양과 비슷한 주계열성과 그 주위를 돌고 있는 적색왜성으로 구성된 쌍성계였다. 우리 태양계는 태양이 하나인 단일성계지만 우주에는 태양 2개가 서로 돌고 있는 쌍성계가 흔한 만큼 1995년까지 웁실론은 평범한 항성계였다. 하지만 페가수스자리 51b가 외계행성으로 인정된 이후 바로 이듬해인 1996년, 이 평범한 항성계에서도 외계행성이 발견되었다.

가끔 집에서 형광등을 오랫동안 교체하지 않고 사용하다 보면 등의 밝기가 어두워지는 경우가 있다. 형광등의 수명이 거의 다해서 그랬을 수도 있지만, 대부분은 형광등 커버에 먼지나 날벌레 같은 것들이 쌓여서 형광등의 빛을 가리기 때문에 어두워지는 것이다. 하루 날 잡고 형광등 커버를 벗겨내고 싹 청소를 해주면 다시 밝은 형광등을 볼 수 있다.
마찬가지로 별빛도 지구까지 오는 도중 무언가에 가려지게 되면 어두워질 수 있다. 예전부터 천문학자들은 외계행성이 모항성을 공전하는 동안 외계행성과 모항성과 지구의 위치가 일직선상에 놓이게 된다면 모항성의 별빛이 어두워질 수 있다는 사실을 알고 있었다. 월식을 생각하면 이해가 쉽다. 낮에 태양이 달에 의해 가려지는 월식은 지구와 달과 태양이 일직선상에 놓였을 때 달이 태양을 가리면서 일어나는 현상이다.