태양서 약 39광년 떨어진 곳에 지구 '형제 행성' 찾았다…어떻게 발견했나?

▲왜성 'LHS 1140'과 그 주위를 도는 행성 LHS 1140b의 모습을 표현한 그림.(연합뉴스)

태양에서 약 39광년(370조km) 떨어진 곳에 지구와 비슷한 크기의 '형제 행성'이 관측됐다.

미국 하버드-스미스소니언 천체물리학센터와 콜로라도대학교, 프랑스 국립과학연구소(CNRS), 스위스 제네바대학교 등으로 이뤄진 국제 공동연구진은 왜성(dwarf star) 'LHS 1140' 주위에서 이 같은 행성을 찾아 20일 국제학술지 '네이처(Nature)'에 발표했다.

지구와 조건이 유사한 외계 행성은 우선 항성의 밝기를 통해 추정할 수 있다. 항성 주위를 도는 외계 행성이 존재한다면 행성이 주기적으로 항성의 빛을 가리기 때문에 항성의 빛이 약해졌다 다시 강해지는 현상이 나타난다.

특히 질량과 크기가 작은 왜성일 경우 왜성이 내는 빛에서 행성에 의해 가려지는 부분의 비중이 크기 때문에 주위 행성을 관측하기 더 쉽다.

연구진은 이 방식으로 새 행성을 찾은 것으로 알려졌다. 2014년 1월부터 미국에 있는 망원경 장비인 'M어스-북(MEarth-North)'과 칠레에 있는 'M어스-남(MEarth-South)'을 이용해 태양에서 100광년 이내에 있는 비교적 가까운 왜성들을 관측하던 도중 'M어스-남'에서 왜성 LHS 1140의 밝기가 변하는 것을 관측했다. 태양에서 39광년 떨어진 곳에 위치한 LHS 1140의 질량은 태양의 14.6%, 반지름은 18.6% 정도다.

연구진은 또 추가 연구를 통해 왜성 주위에서 행성 LHS 1140b를 발견했다. 이 행성의 공전으로 왜성의 빛 감소 현상이 25일 꼴로 반복됐다. 행성 LHS 1140b의 반지름은 지구의 약 1.4배, 질량은 약 6.6배다. 또 철로 이뤄진 핵과 마그네슘실리케이트 성분의 맨틀이 존재하며 표면 온도는 그리 뜨겁지 않은 것으로 추정된다.