과학계, '태양계 탄생 순간' 최초 목격

세계 과학자들이 제임스 웹 우주 망원경을 통해 태양계와 흡사한 외계 행성계가 형성되는 초창기 과정을 최초로 목격했다고 발표했다.
과학 전문지 네이처에는 최근 네덜란드 레이던 대학교를 중심으로 한 다국전 연구진이 작성한 '내부 원시 행성 원반에서 내화성 고체 응축 현상 관측' 소논문이 게재됐다.

연구진은 미 항공우주국(NASA)의 제임스 웹 우주 망원경과 칠레에 배치된 유럽 남방 천문대(ESO), 아타카마 대형 밀리미터 간섭계(ALMA)를 통해 지구에서 약 1370광년 거리에 있는 항성 HOPS-315를 심층 관측했다.

이 별은 생성된 후 10만~20만 년이 흐른 '신생아'로 태양과 비슷한 수준의 질량을 가진 황색왜성으로 진화하고 있다. 연구진은 별 주변에 고리 형태의 고온 대기층이 형성됬으며 이 안에서 규산염 광물 결정질이 형성되는 현상을 발견했다.
과학계에서는 태양계에서 약 45억 년 전 행성들이 뜨가운 가스층에서 응결된 암석질 고체와 성간 물질이 혼합되며 탄생했다는 것이 주류 학설로 인정 받고 있다. HOPS-315 항성 주변에서 벌어진 현상은 이러한 주류 학설과 유사하다는 것이 연구진의 설명이다.

논문의 주 저자인 멜리사 맥클루어 라이덴 대학교 교수는 "태양 이외의 별에서 행성 형성이 시작되는 가장 이른 시점을 최초로 관측했다"고 밝혔다. 공동 저자인 메렐 반 탬 호프 미국 퍼듀 대학교 교수는 "태양계의 태아 사진인 셈"이라고 덧붙였다.

제임스 웹 우주 망원경은 2021년 12월 25일 지구에서 발사, 태양을 기준으로 지구에서 약 150만km 떨어진 지점에서 공전하며 우주를 관측하고 있다. 망원경의 4대 임무는 △초기 우주 △은하 변천사 △항성 생명 주기 △외계의 존재를 관측하는 것이다.

연구진은 이번 HOPS-315 관측을 통해 태양계의 탄생이 우주에서 쉽게 접할 수 있는 현상인지 혹은 드물게 발생한 우연의 산물인지 확인하는 데 도움이 될 것으로 기대하고 있다. 이는 우주에 태양계와 유사한 행성계가 얼마나 존재할 것인지, 나아가 지구와 같은 별의 존재와 외계 생명체들의 존재 여부 파악과도 연결된다.
다만 HOPS-315가 실제로 행성들을 형성, 태양계와 같은 행성계로 자리잡는 것에는 100만 년 이상이 걸릴 것으로 전망된다.


이원용 글로벌이코노믹 기자 wony92kr@naver.com