다만 이번 행성은 지구 질량의 1.3배 정도이며, 지금까지 발견된 장주기 슈퍼지구 중에선 질량이 가장 작다.
25일 우주항공청에 따르면 한국천문연구원(천문연)이 참여한 국제 공동연구진은 KMTNet을 통해 장주기(공전주기 1년 이상) 슈퍼지구 외계행성 'OGLE-2016-BLG-0007Lb'을 발견했다. 외계행성이란 태양이 아닌 다른 별 주위를 공전하는 행성이다.
행성은 태양 질량의 0.6배인 모성으로부터 약 15억㎞ 떨어진 거리에서 공전하고 있다. 모성과 행성 간 거리가 가장 먼 행성으로, 태양계 토성의 궤도보다 멀다. 태양-지구 간 거리와 비교시 약 10배다.
공전주기는 약 40년 정도로 추정된다.
연구진은 KMTNet을 활용해 기존 관측시스템으로는 발견이 어려웠던 다수의 장주기 슈퍼지구를 발견했다. 이를 통해 지구형(암석형) 행성과 목성형(가스형) 행성을 아우르는 표본을 구축했다.
특히 2016년부터 2019년까지 발견된 63개의 외계행성 통계를 분석, 행성 빈도수 분포가 각각 지구형과 목성형으로 대응되는 '쌍봉 분포'를 이루고 있음을 확인했다. 연속확률분포 곡선에서 서로 다른 최빈값이 두 개의 혹처럼 도드라지는 형태다.
통계적으로 100개의 모성이 있다면 슈퍼지구는 약 35개, 목성형 행성은 약 12개로 계산됐다.
데이터는 지구형 행성과 목성형 행성이 서로 다른 과정을 거쳐 형성됐을 거란 이론을 입증한다.
또 이는 장주기 외계행성 중 지구형이 목성형보다 더 많다는 것도 보여준다. 기존 연구는 지구형이 많을 것이라고 예측했지만, 실제론 목성형 행성이 주로 관측돼 이론과 괴리가 있었다.
현재까지 외계행성을 관측하는 다양한 방법들이 고안됐다. 방법별로 발견할 수 있는 외계행성 특성이 달라 상호 보완적으로 쓰인다.
천문연이 개발·운영 중인 KMTNet은 미시중력렌즈 방법을 이용하며, 장주기 외계행성을 발견하는 데 특화된 시스템이다. 현재까지 학계에서 미시중력렌즈 방법을 이용해 발견한 외계행성은 약 300개에 달하며, 그중 KMTNet 가동 이후 직접 발견한 외계행성은 총 227개다.
연구를 주도한 정연길 천문연 선임연구원은 "외계행성 관측은 행성의 형성 및 진화를 이해할 수 있는 중요한 단서가 된다"고 말했다.
윤영빈 우주항공청장은 "KMTNet의 우수한 성능 덕분에 한국은 외계행성 발견을 선도하고 있다"며 "앞으로도 우리 장비를 활용한 꾸준한 과학적 연구 성과를 기대한다"고 말했다.
연구는 이날 국제학술지 '사이언스'(Science)에 게재됐다. 연구진은 KMTNet을 통해 더 많은 외계행성 표본을 확보하고, 이를 바탕으로 더욱 정밀한 관측·분석을 이어갈 예정이다.
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