밤하늘을 보고 있으면 이상한 생각이 들 때가 있습니다.
저 수많은 별 가운데 행성을 거느리지 않은 별이 오히려 드물다면 어떨까요?
더 흥미로운 질문은 그다음입니다.
그 행성들 가운데 지구와 비슷한 곳은 얼마나 있을까요?
현재까지 확인된 외계행성(Exoplanet)은 6,200개를 넘어섰습니다. 불과 1990년대까지만 해도 태양계 밖 행성은 하나도 확인되지 않았다는 사실을 생각하면 놀라운 숫자입니다. NASA는 수천 개의 추가 후보 행성이 아직 확인을 기다리고 있다고 설명합니다.
그런데 여기서 숫자를 그대로 받아들이면 조금 오해하기 쉽습니다.
6,200개의 외계행성이 발견됐다는 것과 6,200개의 ‘지구 같은 행성’이 발견됐다는 것은 전혀 다른 이야기이기 때문입니다.
오히려 진짜 질문은 이것일지도 모릅니다.
우리는 정말 ‘또 하나의 지구’를 발견한 적이 있을까요?
01. 외계행성은 생각보다 훨씬 많습니다.
외계행성이란 말 그대로 태양계 밖에 존재하는 행성을 뜻합니다.
1990년대 초 처음으로 외계행성이 확인되기 시작했고, 1995년에는 태양과 비슷한 별을 도는 외계행성이 발견됐습니다.
그 이후 상황은 완전히 달라졌습니다.
우주망원경과 지상 망원경의 성능이 발전하면서 발견 속도가 급격하게 빨라졌고, NASA의 공식 집계는 현재 6,200개 이상의 확인된 외계행성에 도달했습니다.
그런데 재미있는 점이 있습니다.
우리가 찾은 행성들은 태양계와 상당히 달랐습니다.
태양 가까이를 불과 며칠 만에 한 바퀴 도는 뜨거운 거대 행성도 있고, 지구보다 훨씬 큰 슈퍼지구(Super-Earth), 해왕성보다 작지만 지구보다 큰 미니 해왕성(Mini-Neptune), 여러 개의 행성이 별 주변에 매우 촘촘하게 붙어 있는 행성계도 있습니다.
즉 외계행성을 찾기 시작하면서 과학자들이 처음 마주한 것은 ‘또 다른 태양계’가 아니라 생각보다 훨씬 다양한 행성의 세계였습니다.
02. 그런데 ‘지구와 비슷하다’는 말은 무엇을 의미할까요?
여기서 가장 조심해야 할 부분이 있습니다.
뉴스나 영상에서 외계행성을 소개할 때 흔히
“지구와 비슷한 행성 발견!”
이라는 표현을 사용합니다.
하지만 과학적으로 이것은 상당히 넓은 표현입니다.
지구와 비슷하다는 것은 적어도 여러 가지 조건으로 나누어 생각해야 합니다.
- 크기가 지구와 비슷한가?
- 질량이 비슷한가?
- 암석형 행성인가?
- 별과의 거리가 적절한가?
- 표면에 액체 상태의 물이 존재할 가능성이 있는가?
- 대기가 존재하는가?
- 그 대기의 성분은 무엇인가?
- 별에서 강한 방사선이나 플레어를 받고 있지는 않은가?
- 장기간 안정적인 환경을 유지할 수 있는가?
이 가운데 하나가 비슷하다고 해서 지구의 쌍둥이라고 부를 수는 없습니다.
NASA 역시 지구 크기의 암석형 행성 가운데 별의 생명체 거주가능 영역(Habitable Zone)에 위치한 행성들이 발견되고 있지만, 지구처럼 생명체를 유지할 수 있는 행성은 아직 발견하지 못했다고 설명합니다.
그래서 외계행성 연구에서 중요한 것은 단순히 숫자를 세는 일이 아닙니다.
‘지구와 얼마나 비슷한가’를 단계별로 확인하는 과정이 더 중요합니다.
03. 가장 먼저 보는 것은 ‘골디락스 영역’입니다.
외계행성을 찾을 때 자주 등장하는 표현이 있습니다.
바로 생명체 거주가능 영역(Habitable Zone)입니다.
흔히 골디락스 영역(Goldilocks Zone)이라고도 부릅니다.
별에서 너무 가까우면 행성이 지나치게 뜨거워지고, 너무 멀면 물이 얼어버릴 가능성이 높습니다.
그 사이에는 적절한 조건이 형성될 수 있는 영역이 있습니다.
현재 우리가 알고 있는 생명체처럼 액체 상태의 물이 표면에 존재할 가능성이 있는 거리를 기본적인 출발점으로 삼는 것입니다.
그런데 여기에도 함정이 있습니다.
생명체 거주가능 영역에 있다고 해서 그 행성이 실제로 거주가능하다는 뜻은 아닙니다.
예를 들어 대기가 없다면 표면에 안정적으로 액체 물을 유지하기 어려울 수 있습니다.
반대로 대기가 지나치게 두껍거나 온실효과가 극단적으로 강하면 너무 뜨거운 행성이 될 수도 있습니다.
별 자체가 강한 플레어를 자주 일으킨다면 상황은 또 달라집니다.
따라서 거주가능 영역은
“생명체가 살고 있다”는 판정이 아니라 “조금 더 자세히 조사해볼 가치가 있다”는 첫 번째 필터에 가깝습니다.
04. 지구 크기 + 거주가능 영역이면 거의 지구 아닌가요?
그렇지는 않습니다.
이 부분에서 외계행성 탐사의 어려움이 드러납니다.
지구와 비슷한 크기의 행성이 발견됐다고 해도 그 행성이 어떤 대기를 가지고 있는지 바로 알 수 있는 것은 아닙니다.
더구나 멀리 떨어진 행성의 표면을 직접 촬영해서 바다와 대륙을 확인하는 것은 현재 기술로 매우 어렵습니다.
그래서 과학자들은 여러 관측 결과를 조합합니다.
행성의 크기 → 질량 → 밀도 → 궤도 → 별의 특성 → 대기 → 온도
이런 정보를 하나씩 쌓아가면서 그 행성이 어떤 세계인지 추론합니다.
이 과정은 마치 어두운 방에 있는 물체를 직접 보지 못한 채, 그 물체가 만드는 그림자와 흔들림만 보고 정체를 알아내는 것과 비슷합니다.
05. 우리는 외계행성을 어떻게 발견할까요?
가장 대표적인 방법 가운데 하나가 통과법(Transit Method)입니다.
행성이 별 앞을 지나가면 별빛이 아주 조금 어두워집니다.
이 작은 밝기 변화를 반복적으로 측정하면 행성의 존재와 공전주기를 추정할 수 있습니다.
행성의 크기가 클수록 별빛을 더 많이 가리기 때문에 상대적으로 발견하기 쉽습니다.
또 다른 방법은 시선속도법(Radial Velocity Method)입니다.
행성이 별을 돌면 행성의 중력 때문에 별도 아주 조금 흔들립니다.
이 움직임이 별빛의 스펙트럼에 남기는 변화를 측정하면 보이지 않는 행성의 존재를 추론할 수 있습니다.
이 밖에도 중력렌즈를 이용하는 중력 미세렌즈법(Microlensing)이나 직접 관측법 등 다양한 방법이 사용됩니다.
NASA의 TESS 역시 통과법을 중심으로 수많은 행성을 찾아왔으며, 2026년 NASA 자료에 따르면 TESS는 885개의 확인된 외계행성과 7,900개 이상의 후보를 확인한 상태입니다.
[즉 우리가 외계행성을 발견한다는 것은 대부분
“행성을 사진으로 봤다”는 의미가 아닙니다.행성이 별빛에 남긴 아주 작은 흔적을 찾아낸 것입니다.
06. 실제로 지구와 비슷한 행성도 있습니다.
그렇다면 정말 흥미로운 후보들은 무엇일까요?
대표적인 사례가 TRAPPIST-1 행성계입니다.
약 40광년 떨어진 TRAPPIST-1이라는 적색왜성 주변에는 무려 7개의 지구 크기 행성이 존재합니다.
이 행성들은 모두 암석형 행성으로 알려져 있으며, 그 가운데 TRAPPIST-1e, 1f, 1g는 별의 거주가능 영역에 위치한 것으로 분류됩니다.
[숫자만 보면 굉장히 기대하게 됩니다.
“지구 크기 행성이 7개나 있고 그중 3개가 거주가능 영역이라면, 생명체가 있을 가능성이 높은 것 아닐까?”
하지만 여기서도 속도를 늦춰야 합니다.
TRAPPIST-1은 태양과 상당히 다른 적색왜성입니다.
이런 별의 거주가능 영역은 별에 매우 가까운 곳에 형성됩니다.
따라서 행성이 별에 가까이 붙어 있을 가능성이 높고, 별의 활동으로 인한 강한 플레어나 방사선도 고려해야 합니다.
더 흥미로운 것은 실제 관측 결과입니다.
2025년 공개된 JWST 연구에서는 TRAPPIST-1 d가 지구와 비슷한 크기의 암석형 행성이지만 지구와 같은 대기를 가지고 있지는 않은 것으로 나타났습니다.
이 사례는 외계행성 탐사가 왜 단순한 ‘지구 찾기 게임’이 아닌지를 잘 보여줍니다.
07. 지구와 크기가 같아도 완전히 다른 세계일 수 있습니다.
또 하나 기억할 만한 사례가 LHS 475 b입니다.
이 행성은 지구 지름의 약 99%로 측정될 정도로 크기가 거의 같습니다.
JWST가 관측한 최초의 외계행성 가운데 하나이기도 합니다.
[그런데 여기서 중요한 것은, 크기가 같다고 지구와 같은 환경이라는 뜻은 아니라는 점입니다.
지구와 같은 크기의 행성이라도 대기가 없을 수 있고, 표면 온도가 매우 다를 수도 있으며, 별과의 거리와 별 자체의 성질에 따라 환경이 완전히 달라질 수 있습니다.
결국 외계행성 연구의 질문은
“지구와 크기가 같은가?”
에서 끝나는 것이 아니라
“지구와 비슷한 환경을 만들 수 있는가?”로 점점 깊어지고 있습니다.
08. 제임스 웹 우주망원경은 이제 ‘행성의 대기’를 보기 시작했습니다.
이 부분에서 제임스 웹 우주망원경(James Webb Space Telescope, JWST)의 역할이 중요해집니다.
기존 외계행성 탐사가 “행성이 있는가?”를 찾는 단계였다면,
이제는 “그 행성은 어떤 환경인가?”를 알아보려는 단계로 넘어가고 있습니다.
행성이 별 앞을 지나갈 때 별빛 일부가 행성의 대기를 통과하게 되면, 대기 속 분자에 따라 특정 파장의 빛이 흡수될 수 있습니다.
이 흔적을 분석하면 대기의 성분을 추정할 수 있습니다.
이것은 정말 중요한 변화입니다.
행성을 직접 가까이 가서 조사할 수 없는 상황에서 행성의 대기를 통과한 빛을 이용해 그 세계의 화학적 특성을 읽어내는 것이기 때문입니다.
[다만 이것 역시 아직 초기 단계입니다.
대기에서 특정 분자가 발견됐다고 해서 곧바로 생명체가 존재한다고 결론 내릴 수는 없습니다.
생명체가 만들어낼 수 있는 물질은 비생물학적 과정에서도 만들어질 수 있기 때문입니다.
그래서 앞으로는 하나의 분자보다 여러 물질의 조합과 행성 전체의 환경을 함께 살펴보는 것이 중요합니다.
그렇다면 ‘두 번째 지구’는 몇 개나 발견됐을까?
여기서 처음 질문으로 돌아가 보겠습니다.
지구와 비슷한 행성은 얼마나 발견됐을까요?
정확한 숫자를 하나 제시하기는 어렵습니다.
왜냐하면 ‘지구와 비슷하다’는 공식적인 단일 기준이 없기 때문입니다.
크기만 비슷한 행성은 꽤 많이 발견됐습니다.
암석형이면서 지구 크기에 가까운 행성도 발견되고 있습니다.
거주가능 영역에 들어가는 행성도 여러 개 확인됐습니다.
하지만 이 모든 조건을 동시에 만족하면서 지구와 같은 대기와 안정적인 표면 환경, 그리고 생명체까지 확인된 행성은 아직 없습니다.
NASA 역시 현재 지구와 같은 생명체를 유지할 수 있는 외계행성을 발견하지 못했다고 설명합니다.
현재의 가장 정직한 결론
지구 크기의 행성도 발견했고, 암석형 행성도 발견했으며, 거주가능 영역에 위치한 행성도 발견했습니다. 하지만 이 모든 조건을 갖추면서 지구와 같은 환경과 생명체까지 확인된 행성은 아직 없습니다.
그래서 현재 상황을 가장 정직하게 표현하면 이렇습니다.
외계행성 탐사의 현재 위치
| 기준 | 현재 상황 |
|---|---|
| 태양계 밖 행성이 존재하는가? | 확실함 |
| 확인된 외계행성은 많은가? | 6,200개 이상 |
| 지구 크기의 행성이 존재하는가? | 확실함 |
| 암석형 외계행성이 존재하는가? | 확실함 |
| 거주가능 영역의 행성이 존재하는가? | 확인됨 |
| 지구 크기 + 거주가능 영역 행성이 존재하는가? | 여러 후보 확인 |
| 지구와 비슷한 대기를 가진 행성이 확인됐는가? | 아직 불충분 |
| 생명체가 확인된 외계행성이 있는가? | 없음 |
| 지구의 진짜 쌍둥이가 발견됐는가? | 아직 없음 |
이 표를 보고 있으면 오히려 숫자보다 빈칸이 더 눈에 들어옵니다.
09. 제가 오히려 흥미롭게 보는 것은 ‘발견된 행성의 수’가 아닙니다.
외계행성을 처음 공부할 때는 6,000개가 넘는다는 숫자가 가장 놀랍게 느껴집니다. 그런데 조금 더 들여다보면 숫자가 오히려 덜 중요해집니다. 우리가 지금 찾고 있는 것은 단순히 행성의 개수가 아니기 때문입니다.
처음에는 “다른 별에도 행성이 있을까?”라는 질문이었습니다. 이제 그 질문은 이미 거의 끝났습니다. 있습니다. 그것도 생각보다 많습니다.
그러면 자연스럽게 다음 질문이 생깁니다.
“그 많은 행성 가운데 지구와 비슷한 곳은 어디일까?”
그런데 여기서부터 상황이 급격히 어려워집니다. 지구와 비슷한 크기의 행성을 찾는 것과 지구처럼 살아 있는 환경을 가진 행성을 찾는 것은 전혀 다른 문제이기 때문입니다.
저는 오히려 이 간격이 외계행성 탐사의 가장 재미있는 부분이라고 생각합니다.
우리는 지금 처음으로 다른 행성의 대기를 조금씩 읽기 시작했습니다. 별빛이 아주 미세하게 변하는 것을 측정하고, 수십 광년 떨어진 행성의 대기에 어떤 물질이 있을 가능성이 있는지 추론하고 있습니다.
그런데도 아직 가장 중요한 질문에는 답하지 못합니다.
“그래서 그곳에 생명이 있는가?”
이 질문 앞에서는 6,000개라는 숫자도 갑자기 작아 보입니다.
어쩌면 진짜 발견은 ‘지구와 똑같은 행성’을 하나 찾아내는 순간이 아닐 수도 있습니다.
지구와 전혀 다른 환경에서도 생명이 존재할 수 있다는 사실을 발견한다면, 우리가 생각하는 생명의 조건 자체가 바뀔 수도 있기 때문입니다.
그래서 외계행성을 찾는 일은 단순히 두 번째 지구를 찾는 프로젝트가 아니라, 지구라는 행성이 얼마나 특별한지를 알아가는 과정이라고 생각합니다.
10. 어쩌면 ‘지구 같은 행성’이라는 표현부터 다시 생각해야 할지도 모릅니다.
지금까지 우리는 생명체를 찾을 때 자연스럽게 지구를 기준으로 삼았습니다.
물이 있고, 적당한 온도가 있고, 대기가 있고, 탄소와 산소 같은 원소가 존재하고, 별에서 적절한 거리에 있는 행성을 찾습니다.
이것은 당연한 접근입니다.
우리가 실제로 알고 있는 생명체가 지구 생명체밖에 없기 때문입니다.
하지만 여기에는 아주 큰 한계가 있습니다.
우리는 지구에서 생명이 어떻게 존재하는지는 알고 있지만, 지구가 아닌 환경에서 생명이 어떻게 존재할 수 있는지는 모릅니다.
그렇다면 먼 미래에는 지금의 ‘거주가능 영역’ 개념 자체가 더 넓어질 수도 있습니다.
예를 들어 표면이 얼음으로 덮였지만 내부에 액체 바다가 존재하는 세계라면 어떨까요?
태양빛이 거의 닿지 않아도 내부 에너지로 생명체가 살아갈 수 있다면 어떨까요?
실제로 태양계에서도 목성의 위성 유로파나 토성의 위성 엔셀라두스처럼 얼음 아래 바다가 존재할 가능성이 있는 천체들이 중요한 탐사 대상으로 연구되고 있습니다.
그러니 외계행성 탐사의 다음 단계는 단순히
“지구와 똑같은 행성은 어디인가?”가 아니라,
“생명이 살아갈 수 있는 환경의 범위는 어디까지인가?”가 될지도 모릅니다.
11. 앞으로 무엇을 발견하게 될까요?
현재 외계행성 연구는 빠르게 다음 단계로 넘어가고 있습니다.
특히 ESA의 PLATO 같은 차세대 임무는 태양과 비슷한 별 주변에서 지구 크기의 행성을 찾고, 그 행성들의 특성을 더 자세하게 조사하는 것을 중요한 목표로 삼고 있습니다.
[앞으로 우리가 알고 싶은 것은 점점 구체적으로 변할 것입니다.
행성이 있는가?에서 얼마나 큰가?로,
다시 암석형인가?
그리고 대기가 있는가?
그 대기는 무엇으로 이루어져 있는가?
표면에 액체 물이 존재할 수 있는가?
마지막으로 생명 활동의 흔적이 있는가?까지 나아가게 됩니다.
그 마지막 단계에 도달한다면 우리가 보고 있는 것은 더 이상 단순한 ‘외계행성 발견’이 아닐 것입니다.
그것은 인류 역사상 가장 오래된 질문 가운데 하나에 대한 단서가 될지도 모릅니다.
우리는 우주에서 혼자인가?
12. 아직 ‘두 번째 지구’는 발견되지 않았습니다.
지금까지 발견된 외계행성은 6,200개를 넘어섰습니다.
그 가운데 지구 크기의 암석형 행성도 있고, 별의 거주가능 영역에 위치한 행성도 있습니다.
TRAPPIST-1처럼 지구 크기의 행성이 여러 개 모여 있는 놀라운 행성계도 발견됐습니다.
하지만 아직 우리는 지구와 같은 환경을 가진 행성도, 그곳에 생명체가 존재한다는 증거도 확보하지 못했습니다.
그래서 현재의 결론은 조금 의외입니다.
외계행성은 더 이상 희귀한 존재가 아닙니다.
오히려 우리 은하 안에 얼마나 많은 행성이 존재하는지는 이제 새로운 질문이 아닙니다.
진짜 미스터리는 그다음입니다.
수많은 행성 가운데 생명이 살아갈 수 있는 곳은 얼마나 될까요?
그리고 그곳에서 생명이 실제로 시작되었을까요?
마지막으로 하나의 질문을 남겨보겠습니다.
우리가 앞으로 ‘지구와 거의 똑같은 행성’을 발견한다면,
그 순간 가장 먼저 확인하고 싶은 것은 무엇일까요?
바다일까요?
대기일까요?
구름일까요?
아니면 생명의 흔적일까요?
어쩌면 언젠가 우리는 수십 광년 떨어진 작은 행성의 대기에서 지금까지 보지 못했던 화학적 흔적을 발견하게 될지도 모릅니다.
그때 중요한 것은 그 행성의 이름이나 거리만이 아닐 것입니다.
그곳이 우주에서 또 하나의 생명이 시작될 수 있었던 세계인지를 이해하는 일이 될 것입니다.
하지만 아직 두 번째 지구는 찾지 못했습니다.
어쩌면 다음 발견은 새로운 행성 하나가 아니라
‘생명이란 무엇인가’라는 질문 자체를 바꾸는 발견일지도 모릅니다.
그리고 그 답을 찾기 위한 탐험은 이제 막 시작되었습니다.
참고자료
NASA Science — Exoplanets / Exoplanet Catalog
NASA Science — How many exoplanets are there?
NASA Science — The Big Questions: Are there any exoplanets like Earth?
NASA Science — The Habitable Zone
NASA Science — TESS mission and exoplanet discoveries
ESA — Life on exoplanets?
ESA — TRAPPIST-1 exoplanets
ESA — No Earth-like atmosphere on TRAPPIST-1 d
ESA — PLATO and planets in the habitable zone