외계행성과 생명가능성

2023년 10월 현재 5,528개의 외계행성이 발견되었다. 이 외계행성들에도 생명현상이 존재할까? 발견된 외계행성 중 생명가능 지대 (Habitable Zone)에 위치한 행성의 생명가능성(habitability) 및 생명징후(biosignature) 관련 연구를 수행하여 외계 생명에 대한 이해의 폭을 넓힐 수 있다.   

외계행성의 생명가능성

생명가능성(Habitability)은 생명을 유지 할 수 있는 환경 조건의 조합이다. 행성 규모에서는 액체 상태의 물, 에너지원, 및  탄소/수소/질소/산소/인/황으로 간주되는 생명의 기본 요소의 존재가 중요하다. 더 작은 공간 규모에서는 온도/압력/산도/염도 범위와 최소 에너지 요구 조건 등이 중요하다. 외계행성 대기의 화학 조성을 조사하면 외계행성의 생명가능성 및 생명징후를 연구할 수 있다. (Image Credit: NASA/JPL-Caltech/Lizbeth B. De La Torre)

외계행성 직접 관측용 우주망원경

“Direct Imaging”은 외계행성의 생명가능성 및 생명징후 연구를 궁극적인 목표로 한다. 모항성과 행성의 극심한 밝기 차이로 인해 행성이 관측되지 않는 점을 극복하기 위해서 코로나그래프 광학계(그림 위, Image Credit: NASA/JPL)를 채택하거나 스타쉐이드(그림 아래, Image Credit: Glassman et al. 2009)를 활용하는 방법이 있다.  본 연구팀은 우주망원경 내부의 광학계에 직접 적용되는 코로나그래프를 채택한 우주망원경을 개념 설계할 계획이다. 우주망원경은 통과(transit) 방법을 활용한 외계행성 발견 전용의 Transiting Exoplanet Survey Satellite(TESS) 처럼 직접 관측을 통한 외계행성 발견 및 연구 전용 목적으로 설계된다면 외계행성의 생명현상 연구에 크게 기여할 수 있을 것으로 기대된다.