[뉴스스페이스=이종화 기자] 예루살렘 히브리대학교 천체물리학자 아므리 완델(Amri Wandel) 교수의 최신 연구가 외계 생명체 탐색의 지평을 넓히고 있다.

phys.org, jpost, eurekalert, arxiv, scitechdaily, astrobiology, centauri-dreams에 따르면, 전통적인 '생명 거주 가능 영역(Habitable Zone)'을 재정의한 이 연구는 조석 고정 행성(tidal locked planets)의 영구 어둠 반구에서도 액체 물이 존재할 수 있음을 밝히며, 잠재적 생명 서식지의 수를 기존 모델 대비 2배 이상 늘릴 수 있다고 분석했다.

조석 고정 행성의 숨겨진 액체 물

완델 교수의 연구는 M형 및 K형 왜성(적색 왜성) 주위를 도는 조석 고정 행성에 초점을 맞췄다. 이 행성들은 항성에 항상 같은 면을 향해 회전해 낮 반구가 영구 백주, 밤 반구가 영구 야간을 경험한다.

기존 기후 모델에서는 밤 반구 온도가 영하 100도 이하로 떨어져 액체 물이 불가능하다고 봤으나, 완델의 분석적 기후 모델은 낮 반구 열이 대기 순환으로 전달돼 밤 반구 일부를 영점 이상으로 유지할 수 있음을 시뮬레이션했다. 구체적으로 중간 수준 열전달률(intermediate heat transport rate)에서 생명 거주 영역이 항성으로부터 1.5~2배 가까운 궤도까지 내측으로 확장되며, 이는 M-왜성 주위 잠재적 거주 행성 수를 1개 이상으로 증가시킨다.

예루살렘포스트 보도에 따르면, "밤 반구에서도 액체 물이 존재할 수 있다"는 완델 교수의 결론은 행성 표면 온도 추적 모델을 통해 도출됐으며, 이는 전통 영역 예측을 훨씬 초월하는 환경을 제시한다. 이 모델은 2026년 1월 22일 '천체물리학 저널(The Astrophysical Journal)'에 게재됐으며(DOI: 10.3847/1538-4357), 이전 2023년 아르키브 논문(arXiv:2310.02452)을 기반으로 발전했다.

외곽 빙하 아래 호수의 잠재력

연구는 거주 영역을 외곽으로도 확대한다. 항성에서 먼 차가운 행성에서 표면은 얼어붙었으나, 두꺼운 빙하 아래(subglacial) 또는 빙하 내부(intraglacial) 호수 형태로 액체 물이 유지될 수 있다. 완델 교수는 "표면이 얼어붙은 행성도 아래에 액체 물을 숨길 수 있으며, 이는 생명 서식지로 극적으로 확대된다"고 강조했다. 지구 남극 빙하 아래 호수처럼, 이 환경은 10pc(약 32.6광년) 내 수백개 행성을 추가 후보로 만든다.

피직스닷컴(Phys.org)은 이 확장을 통해 M-왜성 주위 슈퍼지구(Super-Earths)의 생명 가능성이 재평가된다고 전했다. 태양계 외 유로파나 엔셀라두스 위성의 지하 바다와 유사한 조건이다.

JWST 관측 데이터의 실증적 뒷받침

제임스 웹 우주망원경(JWST)의 최근 관측도 연구를 뒷받침한다. 124광년 거리 K2-18b 행성 대기에서 수증기, 이산화탄소, 메탄이 검출됐으며, 질량은 지구의 8배로 표면 중력은 지구의 2~3배 강하다. 완델 교수는 2023년 예측처럼 K2-18b가 M-왜성 생명 영역 내에서 물을 유지할 수 있다고 지적했다.

허블 망원경(2019)과 JWST(2023~2025)는 K2-18b 대기에서 수증기 농도를 확인했으나, 고에너지 복사선 노출로 생명 적대적일 수 있다. 완델 연구는 이러한 행성 우선순위 탐사를 최적화할 전망이다.

탐사 전략의 패러다임 전환

국내외 매체는 이 연구를 "우주 생명 지도의 대확장"으로 평가한다. 차이나 뉴스(Xinhua)는 M/K-왜성 주위 행성의 기후 모델 재검토를 강조했으며, 유레카얼럿(EurekAlert)은 빙하 물이 적색왜성 거주 영역을 크게 넓힌다고 보도했다. 10pc 내 수백 행성 추가는 JWST 후속 관측 타깃을 100개 이상 늘릴 수 있다.

완델 교수는 "우주는 상상 이상으로 생명에 우호적"이라며, "기존 '골디락스 존(Goldilocks Zone)'의 내측/외측 확장으로 외계 생명 탐사가 가속화될 것"이라고 밝혔다.