지구 닮은 외계행성 (LHS 1140b, 대기, 헬륨)
밥을 먹다가 스마트폰 뉴스 알림 하나에 젓가락을 내려놓은 적, 저는 별로 없습니다. 그런데 48광년 떨어진 별 주위를 도는 바위 행성에서 대기가 확인됐다는 문장을 보는 순간 그렇게 됐습니다. LHS 1140b. 이름도 낯선 이 행성이 왜 천문학계를 들썩이게 했는지, 그리고 이게 정말 외계생명체 발견과 얼마나 가까운 이야기인지 하나씩 짚어보겠습니다.
LHS 1140b 발견 배경과 기본 정보
LHS 1140b는 2017년 미어스(MEarth) 프로젝트로 처음 발견됐습니다. 태양보다 작고 온도가 낮은 적색왜성 LHS 1140을 24.7일 주기로 공전하는 암석형 행성으로, 지구에서 약 48광년 떨어진 고래자리 방향에 있습니다.
질량은 지구의 5.6배, 반지름은 1.73배에 달해 이른바 '슈퍼지구(Super-Earth)'로 분류됩니다. 여기서 슈퍼지구란 지구보다는 크지만 목성이나 해왕성 같은 가스형 행성보다는 훨씬 작은, 암석 위주로 구성된 행성을 가리키는 용어입니다. 표면 중력이 지구의 2배 가까이 돼서 그 위에 서 있다면 관절과 심혈관에 상당한 부담이 갈 만큼 묵직한 세계입니다.
헬륨 대기 확인, 어떻게 관측했나
연구팀은 2024년 칠레 라스캄파나스천문대의 매젤란 클레이 망원경으로 LHS 1140b가 모항성 앞을 가로지르는 순간을 관측했습니다. 이때 쓴 방법이 '통과 관측법(트랜싯, Transit)'인데, 행성이 별 앞을 지나면서 별빛이 미세하게 어두워지는 정도와 파장 변화를 분석해 대기 성분까지 유추하는 방식입니다.
이 과정에서 행성 대기 바깥으로 새어 나가는 헬륨이 검출됐습니다. 헬륨이 우주로 빠져나가려면 애초에 그 헬륨을 붙잡고 있던 대기 자체가 존재해야 한다는 논리로, 연구팀은 이를 대기 존재의 결정적 증거로 판단했습니다(출처: 국제학술지 사이언스, 2026년 7월 16일 게재, doi.org/10.1126/science.aea9708).
흥미로운 건 2025년 같은 지점을 다시 관측했을 때는 이 헬륨 유출이 관측되지 않았다는 점입니다. 연구팀은 이를 항성풍과 자외선 방사 세기에 따라 대기 상태가 시간차를 두고 변화하는 모습을 포착한 것으로 해석했습니다. 가스형 행성에서는 이런 헬륨 변화가 관측된 적 있지만, 암석형 행성에서 나온 건 이번이 처음입니다.
생명체 거주가능영역, 왜 희귀한가
LHS 1140b는 '생명체 거주가능 영역(Habitable Zone)'에 위치합니다. 이는 별과의 거리가 적당해서 행성 표면에 액체 상태의 물이 존재할 수 있는 온도대를 뜻하는 개념으로, 너무 가까우면 물이 다 증발하고 너무 멀면 얼어붙어 버립니다.
지금까지 발견된 외계행성은 6000개가 넘고, 거주가능영역에 속한 행성도 수백 개에 이릅니다. 하지만 지구처럼 작고 단단한 암석형 행성은 그중 수십 개뿐이며, 이 좁은 그룹에서도 실제 대기가 확인된 사례는 LHS 1140b가 최초입니다(출처: 하버드-스미소니언 천체물리센터 연구팀 발표, 2026년 7월).
다만 현재 확인된 기체는 상층 대기의 헬륨뿐입니다. 헬륨만으로는 생명체가 살 만한 환경이라 단정 짓기 어렵지만, 하층 대기에 다른 기체가 더 있을 가능성은 여전히 열려 있다는 게 연구진 설명입니다.
지구와 LHS 1140b, 뭐가 다른가
지구를 닮았다는 표현 때문에 완전히 비슷한 행성이라고 오해하기 쉬운데, 실제로는 차이가 상당합니다. 가장 큰 차이는 '조석 고정(Tidal Lock)' 여부입니다. 조석 고정이란 행성이 자전과 공전 주기가 같아져서 항상 같은 면만 별을 바라보는 현상을 말하는데, LHS 1140b가 바로 이 상태라 낮과 밤이 지구처럼 반복되지 않고 한쪽은 계속 낮, 반대쪽은 계속 밤입니다.
| 구분 | 지구 | LHS 1140b |
| 공전 주기 | 365일 | 24.7일 |
| 질량 / 반지름 | 1배 / 1배 | 5.6배 / 1.73배 |
| 낮/밤 | 반복됨 | 고정(조석 고정) |
| 대기 주성분 | 질소 | 헬륨 가능성 높음 |
외계생명체, 정말 있을까 - 제 생각
이 기사를 읽으면서 저는 밥그릇을 앞에 두고도 한참 딴생각을 했습니다. 25년째 회로 설계를 하고, 6년째 밭농사를 지으면서 자연스럽게 몸에 밴 습관이 하나 있는데, 어떤 조건이 갖춰지면 결과는 반드시 따라온다는 믿음입니다. 씨앗에 물과 온도와 햇빛이 맞으면 싹이 트듯, 우주에도 태양계와 비슷한 행성계가 셀 수 없이 많다면 그중 지구와 흡사한 조건을 가진 행성도, 그 위에 생명체도 분명 존재할 거라는 게 제 개인적인 판단입니다.
저는 여기서 한 걸음 더 나가서 가끔 엉뚱한 상상을 합니다. 인간이 팔다리 4개가 아니라 문어처럼 8개의 다리를 가졌다면 어땠을까 하는 상상인데요, 회로 기판 두 개를 동시에 잡고 납땜하면서 발로는 스마트폰까지 조작할 수 있다면 업무 효율이 얼마나 올라갈까 하는, 지극히 엔지니어다운 공상입니다. 솔직히 이건 예상 밖이었습니다만, 이 기사를 읽고 나니 그 상상이 마냥 허황된 것만은 아니라는 생각이 들었습니다. 우주 어딘가 중력이나 환경 조건이 지구와 다른 행성이라면, 진화의 방향도 인간과는 전혀 다른 형태로 흘러갔을 가능성이 충분하기 때문입니다.
제 경험상 이런 이야기는 술자리에서 꺼내면 다들 "말도 안 된다"며 웃어넘기기 십상인데, 정작 천문학자들의 코멘트를 보면 생각보다 신중하고 진지합니다. 콜린 체루빔 하버드대 박사후연구원은 "현재 이 행성에 생명체가 있다는 증거는 없지만, 생명체 거주에 필요한 핵심 요소들은 갖춰진 것으로 보인다"고 밝혔고, 새라 시거 MIT 천체물리학 교수는 "외계행성에서는 하나가 발견되면 더 많은 사례가 뒤따르기 마련"이라고 덧붙였습니다(출처: 미국 뉴욕타임스 보도 및 국제학술지 사이언스, 2026년 7월 16일). 제 살아생전에 실제 외계 생명체의 증거를 볼 수 있을지는 솔직히 확신이 서지 않지만, 이번 발견이 그 가능성을 한 뼘 더 앞당긴 것만은 분명해 보입니다.
자주 묻는 질문 (Q&A)
Q1. LHS 1140b에 생명체가 산다는 게 확인된 건가요?
아닙니다. 대기가 존재한다는 증거가 확인된 것이지, 생명체 존재 여부는 전혀 다른 문제입니다. 연구진도 "현재 생명체 증거는 없다"고 명확히 선을 그었습니다.
Q2. 왜 헬륨이 발견됐다고 대기가 있다고 판단하나요?
헬륨이 우주로 빠져나가려면 그것을 원래 붙잡고 있던 대기층이 있어야 하기 때문입니다. 헬륨 유출 자체가 대기 존재의 간접 증거입니다.
Q3. 지구와 얼마나 비슷한가요?
거주가능영역에 있다는 점은 같지만 질량, 자전 방식, 대기 성분 등은 크게 다릅니다. '닮았다'는 표현보다 '조건 일부를 공유한다'가 더 정확합니다.
Q4. 앞으로 어떤 후속 연구가 예정돼 있나요?
하층 대기에 다른 기체가 있는지 확인하는 정밀 관측이 이어질 예정이며, 유사한 암석형 행성을 더 찾는 작업도 병행될 것으로 알려졌습니다.
Q5. 지구에서 갈 수 있는 거리인가요?
48광년 거리로, 현재 기술로는 사람이 도달하기 사실상 불가능한 거리입니다. 다만 천문학적으로는 '이웃'이라 부를 만큼 가까운 편에 속합니다.
결론 및 전체 핵심 요약
이번 LHS 1140b 대기 발견은 '생명체 존재 확인'이 아니라 '생명체가 살 수 있는 조건의 퍼즐 한 조각이 맞춰진 것'으로 이해하는 게 정확합니다. 그럼에도 암석형+거주가능영역+대기 확인이라는 세 조건이 동시에 성립한 첫 사례라는 점에서 천문학적 의미는 결코 작지 않습니다.
1) LHS 1140b는 48광년 거리의 암석형 슈퍼지구
2) 트랜싯 관측으로 헬륨 유출 확인, 대기 존재 증거 확보
3) 암석형+거주가능영역+대기 동시 확인은 이번이 최초
4) 지구와는 조건 일부만 공유, 실제로는 조석 고정된 이질적 세계
5) 생명체 존재는 아직 미확인, 후속 정밀 관측이 관건