[Economist] 어둠 속의 생명을 찾아서 (Looking for life in the shadows)

Planet hunting Looking for life in the shadows

Jan 7th 2010
From The Economist print edition

The search for a second Earth gets serious
새로운 지구를 찾는 일의 심각성이 커진다. 

IN THE 19th century astronomers spent a lot of time seeking shadows crossing the sun. They were searching for Vulcan, a putative planet inside the orbit of Mercury, by looking for its transits. These are the moments when, viewed from Earth, the hypothetical planet would cross the solar disc. Sadly, there was no Vulcan to be found, but the method itself is sound, and it is the modus operandi of Kepler, an American probe that has been trailing round the sun in the Earth’s wake since March 2009.

19세기 천문학자들은 태양 너머 어둠을 관찰하는데 많은 시간을 보냈다. 그들은 수성을 중심으로 도는 궤도 속에 있을 것으로 추정되는 Vulcan가 수성의 위를 통과하기를 기다리면서 그것을 찾고 있었다. 지구에서 봤을때, 그 순간은 이 가설속의 행성이 태양 원반을 가로지르는 때 일 것이다. 안타깝게도, Vulcan은 발견되지 않았지만, 그 관찰 방법은 옳았으며 이는 2009년 이래 지구의 자취를 쫓아 태양 주위를 도는 미국의 무인 우주 탐사선 kepler의 활용 방법이 되었다.

Kepler is a telescope that looks simultaneously and continuously at more than 150,000 stars, recording the amount of light coming from them. It is seeking the tiny, periodic diminutions of illumination caused by planetary transits and, on January 4th, the team running it announced at a meeting of the American Astronomical Society, in Washington, DC, that five such patterns had shown up in the first six weeks of the probe’s operation.

Kepler는 동시에, 지속적으로 150,000개 이상의 별을 관찰 할 수 있으며, 이들로부터 오는 빛의 양을 기록할 수 있는 망원경이다. 이 망원경은 행성 면 통과로 인한 작고, 주기적인 밝기의 감소를 찾는데, 이를 운용하는 팀은 1월 4일에 워싱턴 DC에서 개최된 미 천문학 협회에서 이 탐사선의 최초 6주 간의 운용 동안 5개의 그러한 패턴을 발견했다고 발표했다.

The past 15 years have shown that planets around stars other than the sun are commonplace. More than 400 have been located by looking for the wobbles in parent stars that orbiting planets cause. A decent wobble, though, requires a massive planet, so the wobble method does not favour the discovery of smaller, Earth-sized objects. Kepler, by contrast, can find such planets easily. The Earth itself, in transit, reduces the amount of light an observer would see from the sun by about 0.01%. That is well within Kepler’s range.

과거 15년 동안 태양이 아닌 다른 별들에도 주위를 도는 행성이 있다는 사실이 일반적이라는 것을 밝혀왔다. 주위를 도는 행성에 의한 모성의 깜빡거림을 찾은 결과 400개 이상이 확인되었다. 하지만 Kepler에게 이러한 행성을 발견하는 것은 쉬운일이다. 지구 자신의 태양 면 통과시 태양에서의 관찰자가 볼수 있는 빛의 양을 약 0.01% 감소시킨다. 이는 충분히 Kepler가 감지할 수 있는 범위에 있다. 

In fact, the planets Kepler has found so far are significantly larger than Earth. Four are a little bigger than Jupiter, the largest planet in the Earth’s solar system, and one is about the size of Neptune, the fourth-largest. They also have much shorter orbits, ranging from 3.3 to 4.9 terrestrial days. Neither of these facts is surprising. Even using the transit method, big planets are easier to spot than small ones, and to be sure that a flicker in brightness is caused by a planet rather than some property of the star itself, it must occur at regular and predictable intervals. Hundreds of flickers that might have been caused by planets with longer orbits have been seen, but have not yet been confirmed as transits.

사실, 지금까지 Kepler가 발견한 행성들은 지구보다 훨씬 크다. 4개의 행성이 태양계의 가장 큰 행성인 목성보다 조금 컸으며, 한개는 4번째로 큰 행성인 해왕성만한 크기였다. 그들은 또한 매우 짧은 궤도를 가졌는데, 지구에서의 3.3일에서 4.9일 범위에 있었다. 이러한 사실들은 놀라운 것이 아니다. 행성면 통과 기법을 사용하더라도, 커다란 행성이 작은 것들보다 발견하기 쉽고, 반짝임이 그 별 자체의 어떤 속성에 의한 것 보다는 행성에 의한 것이라는 것을 확신하기 위해서는 규칙적이고 예상할 수 있는 간격으로 일어나야 한다. 행성들에 의해 유발될지 모르는 긴 궤도를 가지는 수백개의 반짝임들을 찾아냈지만, 아직 행성 면 통과 기법을 통해 확증하지는 못했다.

A short orbit means that the planets in question are much closer to their stars than Earth is, and thus much hotter (1,200-1,650ºC), as well as being larger. But they are not as hot as the most peculiar discoveries Kepler has made. These are two planet-sized objects that are far hotter (at 12,000-13,000ºC) than their distances from their parent stars suggest they should be. That means they are giving out energy of their own, yet they are too small to be stars. One theory is that they are youngsters, giving off heat as they collapse inward due to the pull of their own gravity, but nobody knows for sure.

짧은 궤도는 해당 되는 행성들이 그들의 별에 지구보다 훨씬 가까이 있고, 또 그 결과 매우 뜨거울 뿐 아니라 (1,200-1,650ºC) 거대하다는 것을 의미한다. 하지만 그들은 Kepler 고유의 발견 대부분보다는 뜨겁지 않다. Kepler는 모성과의 거리를 고려했을때의 수치보다 훨씬 뜨거운(12,000-13,000ºC) 2개의 행성 크기의 물체를 찾아 냈다. 이것은 그들이 별이 되기에는 너무 작지만, 자신이 가지고 있는 에너지를 스스로 방출한다는 것은 의미한다. 한 학설은 그들이 스스로의 중력 때문에 내부로 붕괴하며 열을 발산하는 젊은 별이라 하지만, 아무도 확실한 것은 모른다.  

None of these discoveries favours the underlying reason why planet-hunting is such a popular sport—the hope, so often fictionalised, as in the recent film “Avatar”, that one day a life-bearing planet will turn up. For this to have a chance of happening, more numbers will have to be crunched, and planetary atmospheres analysed for signs of oxygen. The hunt, however, is on in earnest. If Earth-sized planets are out there, they will soon be found.

이러한 발견들이 왜 그렇게 새로운 별을 찾아내는 것이 인기있는 스포츠인지를 설명해주지는 못한다. 그 희망은 어느 날 생명이 살고있는 행성이 나타나게 되는 최근의 영화 “아바타”에서 처럼 자주 영화화된다. 이런 기회가 찾아오기 위해서, 더 많은 숫자들을 처리해야 하고, 행성 천문학자들은 산소의 자취를 분석해야 한다. 하지만 이러한 사냥은 본격적인 궤도 상에 있다. 만약 지구만한 행성이 어딘가 있다면, 곧 발견하게 될 것이다.