[과학 이야기] 행성 거느린 별의 비밀은 리튬

우리 태양처럼 행성들을 거느린 별들의 공통점은 '소량의 리튬' 이라는 사실이 밝혀져 외부행성 추적 범위가 좁혀지게 됐다고 BBC 뉴스와 스페이스 닷컴이 보도했다.

스페인 카나리아 천체물리학연구소 과학자들은 지금까지 발견된 행성계를 거느린 별들과 그렇지 않은 별들을 비교한 결과 전자의 리튬 농도는 우리 태양과 비슷하게 낮은 반면 후자의 리튬 농도는 훨씬 높다는 사실을 발견했다고 네이처지 최신호에 발표했다.

과학자들은 철보다 가벼운 다른 대부분의 원소와 달리 리튬은 별에서 직접 생성되지 않고 빅 뱅 직후 형성된 것으로 생각하고 있으며 따라서 대부분의 별들은 리튬이 별 내부에서 붕괴되지 않는 한 같은 양의 리튬을 갖고 있을 것으로 추정해 왔다.

별의 진화에 관한 모델에 따르면 우리 태양과 비슷한 질량과 나이의 별들은 리튬을 연소시킬 만큼 뜨겁거나 두터운 대기권을 갖고 있지 않기 때문에 비교적 높은 수준의 리튬이 존재하는 것이 마땅하다. 그러나 실제로는 우리 태양과 비슷한 별들이 갖고 있는 리튬의 양은 예상 수준의 10%에 불과하며 우리 태양처럼 단 1%만 갖고 있는 별들도 있어 과학자들을 곤혹스럽게 해 왔다. 스페인 연구진은 유럽남부천문대의 전파 행성추적장치 HARPS를 통해 60년 묵은 이 문제의 해답을 찾았다.

이들은 행성계를 거느린 항성 표본의 약 4분의 1을 HARPS로 관찰한 결과 궤도운동을 하는 행성들을 거느린 항성들은 리튬 농도가 우리 태양과 비슷하다는 사실을 발견했다. 이런 별들의 리튬 농도가 낮은 것은 바로 행성들 때문이라는 간단한 사실을 말해주는 것이다.

연구진은 행성계를 거느린 별들의 리튬 농도가 낮다는 사실은 장차 외부 행성을 보다 쉽고 효율적으로 찾는 열쇠가 될 것이라고 말했다.