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지구는 외톨이 별이 아니다!
실제 모습이 알려진 천체부터
저 멀리 1000광년 떨어진 행성까지
생명체를 찾아 떠나는 우주 탐험

우리는 지구에 살고 있지만, ‘우주에 살고 있는 우주인’이라고 할 수도 있다. 인류는 오랜 세월 동안 지구 외의 천체에 생명체가 존재하는가에 대한 물음을 계속해서 던져왔다. 고대부터 전해지는 신화와 전설 속에만 등장했던 지구 밖 생명체는 과학기술의 발전으로 인해 우주 연구가 급속도로 진행되면서 이 우주의 어딘가에 생명체가 존재할 만한 천체가 많이 있다는 사실이 밝혀졌다.

우주와 생명에 관해서는 ‘지구 외의 천체에 존재하는 생명을 찾는’ 연구와 ‘지구 생명의 기원을 밝히는’ 연구, 크게 두 가지 방향으로 진행되고 있다. 이 책에서는 우주 생명에 대한 연구와 탐사가 어떤 역사적 과정을 거쳐 진행되었고 앞으로의 진행 방향은 어떻게 될지 설명하고 있다. 또한, 지금껏 발견된 외계행성과 소행성 중에서 생명체가 존재할지도 모르는 천체를 하나하나 구체적으로 아름다운 사진과 일러스트를 곁들여 소개하고 있다.

생명체가 살 수 있는 조건
어떤 천체에 생명이 존재하기 위해서는 유기물, 액체 상태의 물, 에너지, 이 세 가지 요소가 필요하다. 그중에서도 액체 상태인 물의 존재 여부는 그 천체에 생명의 존재 여부를 가름할 큰 지표가 된다. 행성의 경우는 중심별이 되는 항성으로부터의 거리에 따라 항성의 열과 빛이 엄청난 영향을 미친다. 따라서 행성의 표면에 액체인 물이 존재하기 위해서는 행성이 중심별에서 너무 가깝지도, 멀지도 않은 적당한 거리에 위치해야 한다. 거기에 들어맞는 범위를 생명체 거주 가능 영역(habitable zone)이라고 한다. 이러한 조건을 갖추고 있는 행성이 지구 이외에 존재할까?

외계행성과 소행성 탐사
우선적으로 태양계 안에서 존재하는 생명체를 찾기 위해 1964년 발사된 미국의 탐사선 마리너 4호가 화성 관측을 시작했으며 이후 1971년 마리너 9호가 화성 궤도에 투입되어 탐사를 진행하였다. 이후에도 여러 차례에 걸쳐 탐사가 시도되었고, 최근에는 미국에서 발사된 퍼시비어런스의 탐사가 특히 주목을 받고 있다. 목성의 위성인 유로파와 가니메데, 토성의 위성인 엔셀라두스와 타이탄, 천왕성, 명왕성에 대한 탐사도 진행 중에 있다.
여기서 더 나아가 태양계 밖의 외계행성 찾기가 시도되었다. 1995년 스위스의 천문학자 미셸 마요르와 디디에 쿠엘로가 도플러 분광법을 이용하여 인류 최초로 외계행성인 페가수스자리-51b를 발견하였다. 또한, 외계행성 탐사선 케플러(우주망원경)가 트랜싯법을 이용하여 미국의 외계행성 연구를 비약적으로 발전시켰다. 그 결과 2021년까지 발표된 외계행성의 수는 4,400개를 넘고 있다.
이 책에서는 이렇게 발견된 외계행성 중에서 생명체가 존재할 수 있는 조건을 충족시키는 외계행성 18개를 소개하고 있다. 그리고 ‘지구 생명의 기원’을 밝히기 위해 일본이 진행한 소행성 탐사 현황도 자세하게 소개하고 있다. 소행성은 화성과 목성 사이에 소행성대라고 불리는 위치에 많이 존재하며, 그중에서 소행성 탐사선 하야부사에 의해 진행된 소행성 이토카와 탐사와 하야부사2에 의해 진행된 소행성 류구 탐사에 대한 자세한 내용이 담겨 있다.

생명체 탐사를 향한 여정
아직 우주인이나 지구 밖 생명체가 발견되지는 않았지만, 많은 천문학자는 확실하게 그 존재를 믿으며 연구를 이어가고 있다. 올해 8월이 되면 우리나라 최초의 달 탐사선이 스페이스X에 실려 발사될 예정이라고 한다. 이제 막 우주 탐사를 향한 첫발을 내딛는 상황이지만 앞으로 우리의 눈은 지구를 넘어 자꾸만 우주로 향해갈 것이다. 그러다 보면 언젠가 지구 밖 생명체를 마주하게 될지도 모르는 그 날이 기대된다.

제1장 우주에 생명은 있는가?
지구와 우주와 생명 / 생명이란 무엇인가? / 지구 생명은 어디에서 탄생했나? / 지구 생명체와 우주의 관계 / 생명체 거주 가능 영역

제2장 태양계에 우리 외의 생명체가 있을까?
화성 / 유로파 / 가니메데 / 엔셀라두스 / 타이탄 / 천왕성 / 명왕성

제3장 생명 기원의 비밀을 쥐고 있는 소행성
행성과 소행성과 혜성 / 소행성 이토카와 / 소행성 류구 / 앞으로 일본이 탐사할 소행성

제4장 태양계 밖의 행성을 찾아서
우주관을 바꾼 페가수스자리-51b / 트랜싯법과 HD209458b / 혁명을 가져온 탐사선 케플러 / 케플러의 후속기 TESS

제5장 차례차례 발견되는 외계행성
CoRoT-7b / GJ1214b / 글리제-667C의 행성 / 케플러-22b / 케플러-62f / 케플러-186f / 케플러-438b / 케플러-442b / 케플러-444의 행성 / 케플러-452b / K2-18b / 센타우루스자리프록시마b / 칼럼 호킹 박사도 참여한 꿈의 탐사계획 / 트라피스트-1의 행성 / 케플러-1229b / 로스-128b / 티가든 별의 행성 / 케플러-1649c / KOI-456.04(케플러-160e)

맺으며: 우리는 유일한 존재인가?
지구 밖 지적생명체에 메시지를 / 지적생명체가 보내는 전파를 수신하라 / 우주인은 어디로 갔을까? / 지구 생명체와 지구 밖 생명체는 같을까?