<사진. KISTI 미리안 사진자료
출처. KISTI 미리안 『글로벌동향브리핑』>

외계 생명체에 필수적인 해양

해양의 존재가 기후의 안정성과 서식 적합성에 필수불가결이지만 현재까지 지구와 비슷한 행성의 서식지를 묘사한 컴퓨터 시뮬레이션은 대기에 초점을 두고 있다. 이에 과학저널 천체생물학(Astrobiology)에 발표된 최근 연구는 지구와 같은 행성의 기후를 적절하게 만드는데 해양이 중요한 역할을 하는 것을 보여주고 있다. 이스트 앵글리아 대학교(University of East Anglia) 연구자들은 외계 행성이 발전하고 생명체를 유지하는지 여부를 발견하는데 큰 발전을 이루고 있다.

이 대학교 수학환경과학(Mathematics and Environmental Sciences) 대학원 연구팀은 지구와 비슷한 행성을 덮고 있는 가상 해양의 순환패턴을 시뮬레이션한 컴퓨터를 만들었다. 그들은 행성의 회전(자전)속도가 해양 열전달에 얼마나 영향을 미치는지를 조사했다.

같은 대학교 대학원 데이비드 스티븐스(David Stevens) 교수는 “태양계 밖에서 발견되는 행성의 수는 급속하게 증가한다”면서 “이번 연구는 이 행성들이 외계생명체를 양육할 수 있는지를 답하는데 도움이 될 것이다”고 전했다. 그는 “우리는 많은 행성들이 자신들의 태양(항성)으로부터 매우 근접하거나 멀리 떨어져 있어서 생명체가 서식하지 못하는 것으로 알고 있다”고 말하고 “행성의 서식가능한 지대는 항성과의 거리와 온도에 근거하고 있는데 액체인 물을 가질 수 있는 조건”이라고 말했다.

한편 “그러나 현재까지 서식가능성을 나타내는 대부분의 모델은 기후에 미치는 해양의 영향을 간과했다”고 말하면서 “해양은 기후를 컨트롤 할 수 있는 무한한 능력을 가지고 있으며 태양열의 계절적인 변화에도 지표면이 매우 느리게 반응케 하므로 매우 유익하며 또한 행성의 온도 스윙(temperature swing)을 생물체들이 견딜 수 있는 수준으로 조정하는데도 도움을 준다”고 지적했다.

연구자들은 해양을 통해 전달된 열이 행성의 열 분포에 중요한 영향을 미치고 잠재적으로 거대한 서식가능지역이 되는 것을 발견했다.

스티븐스(David Stevens) 교수는 “사례인 화성의 경우, 태양으로부터 서식가능한 지대의 거리에 있지만 해양이 없어 온도 스윙이 100℃이상”이라고 말하면서 “해양은 행성의 기후를 더욱 안정적으로 만들기 때문에 이를 기후모델 인자에 포함시키는 것은 행성이 생명체를 발전시키고 양육할 수 있는지를 파악하는데 필수불가결하다”고 밝혔다. “이 모델은 다른 행성의 기후를 과거 어느 모델보다 정확하게 이해하는데 도움을 줄 것”이라고 덧붙였다.

이번 연구는 공학물리과학연구회(EPSRC)의 후원을 받았으며 ‘해양 열전달에 미치는 행성자전주기의 중요성(The Importance of Planetary Rotation Period for Ocean Heat Transport)’이라는 제목으로 천체생물학(Astrobiology)에 최근 발표됐다.

■ KISTI 미리안 『글로벌동향브리핑』 http://mirian.kisti.re.kr