떠돌이 행성의 위성, 수십억 년 동안 액체 바다 유지 가능

새로운 연구에 따르면, 모성 없이 우주를 떠도는 떠돌이 행성을 공전하는 위성들이 수십억 년 동안 액체 상태의 물을 유지할 수 있을 만큼 따뜻하게 유지될 수 있으며, 이는 예상치 못한 생명체의 안식처를 제공할 가능성이 있습니다. 뮌헨 루트비히 막시밀리안 대학의 연구진은 행성의 내부 에너지와 조석력에 의해서만 가열되는 이러한 위성들이 최대 43억 년(지구의 나이와 거의 비슷) 동안 지하 바다를 유지할 수 있다고 계산했습니다. 이 발견은 생명체가 별의 열과 빛을 필요로 한다는 오랜 가정에 도전합니다.

2026년에 발표된 이 연구는 자신의 태양계에서 방출된 가스 행성을 공전하는 위성에 초점을 맞추고 있습니다. 태양이 없으면 이 행성들은 시간이 지남에 따라 냉각되겠지만, 위성들은 행성의 중력에 의해 따뜻하게 유지될 수 있습니다. 이 중력은 조석 굴곡(tidal flexing)을 통해 열을 발생시키는데, 이는 목성의 위성 이오에서 화산 활동을 일으키는 것과 동일한 과정입니다. 연구진은 얼음 껍질 아래에서 위성이 액체 바다를 유지할 수 있는 기간을 모델링했으며, 행성의 질량, 위성의 궤도, 조석 가열의 점진적 감소 등을 고려했습니다.

이러한 위성이 존재한다면, 은하계에서 가장 흔한 서식지 중 하나가 될 수 있습니다. 떠돌이 행성은 별보다 수가 많을 것으로 생각되며, 많은 행성들이 성간 공간으로 튕겨 나가기 전에 위성을 형성했을 수 있습니다. 연구진의 계산에 따르면, 두꺼운 얼음층과 암석 핵을 가진 위성은 별빛 없이도 수십억 년 동안 물을 액체 상태로 유지할 수 있을 만큼 충분한 내부 열을 보유할 수 있습니다. 이 시간 규모는 지구에서 생명체가 출현하는 데 걸린 시간과 비슷합니다.

연구진은 다음 단계로 그러한 위성의 징후를 찾는 것이라고 말합니다. 미래의 망원경은 떠돌이 행성 위성의 희미한 적외선 빛이나 표면에서 분출하는 수증기 기둥을 감지할 수 있을 것입니다. 발견된다면, 이 세계들은 외계 생명체 사냥의 주요 목표가 될 수 있으며, 생명체가 태양을 필요로 하지 않을 수도 있음을 증명할 것입니다.