2013년 10월 현재까지 약 1천개 가까이 되는 외계행성들이 발견되었습니다.

 

그중들 일부는 모항성과 적당한 거리, 소위 골디락스존(Goldilocks zone) 에 위치해 지구처럼 표면에 액체의 물이 존재할 수 있는 환경일 것으로 기대 되기도 합니다.  그러나 이러한 행성들이 반드시 바다를 가지지는 않을 것으로 보입니다.  NASA의 제트추진 연구소, JPL의 연구팀의 연구결과에 따르면 행성계가 형성될 당시의 산소-탄소 비율에 따라 우리의 태양계와는 전혀 다른 행성계가 만들어질 수도 있다고 합니다.

 

아래의 그림은 가상의 두가지 행성 - 지구와 유사한 행성과 산소보다 탄소의 비율이 더 높은 행성계의 행성을 묘사하고 있습니다.

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물분자는 산소원자와 수소원자로 이루어져 있습니다.

 

수소는 우주에서 가장 많은 원소이고 산소는 세 번째로 많은 원소입니다.  두번째로 많은 헬륨은 분자를 구성하지 않고, 수소분자는 끓는점과 어는점이 극히 낮기 때문에 물분자가 원시 행성들의 주 재료가 되는 것입니다. 

 

우리 태양계의 경우 태양에 가까운 지구형 행성은 주로 규산염의 암석으로 이루어져 있지만 소행성 세레스의 경우는 얼음으로 이루어진 두꺼운 외층을 가지고 있고 목성형 행성의 위성들을 비롯한 태양계 외곽의 고체 천체들은 얼음이 주 구성 성분이기도 합니다.

 

아래는 우리 은하계를 구성하는 원소들의 조성입니다

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우주에서 네번째로 풍부한 원소인 탄소는 수소와 결합할 경우 메탄이나 에탄을, 산소와 결합할 경우 일산화탄소나 이산화탄소 분자를 형성합니다.  고체 상태의 이들 탄소화합물들과 물의 얼음이 혜성의 핵의 주요 구성성분 입니다.  그러나 이러한 탄소화합물들은 물에 비해 끓은 점이 낮기 때문에 지구형행성의 구성 물질이 되지 못했으며 지구의 구성 원소들 중 탄소의 비율은 상당히 적은 양에 불과합니다.

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그러나 산소에 대한 탄소의 비율이 좀 더 클 경우는 전혀 다른 행성계가 만들어집니다. 탄소의 비율이 높을 경우 산소는 탄소와 결합하여 일산화탄소를 생성하는데 소모되기 때문에 물분자가 생성되기 어려우며, 우리 태양계의 혜성처럼 얼음이 주성분인 천체들도 만들어지지 못 합니다.

 

이러한 환경의 원시행성계원반에서 만들어진 행성들은 극히 건조한 행성이 됩니다.  탄소가 풍부해 지각 아래에 거대한 다이아몬드의 층이 존재할 것으로 예측되는 다이아몬드행성 역시 마찬가지입니다.  이러한 행성은 소위 거주가능지역(habitable zone)의 궤도를 돌고 있다 하더라고 지구와는 전혀 다른 환경이 되어있을 것이며 아마도 지구와 같은 유형의 생명체가 존재하기도 어려울 것입니다.


현재의 관측기술로는 외계행성이 지구와 같은 규산염 행성인지 탄소행성인지 구분할 수는 없지만 외계행성의 모항성의 원소 조성을 측정함으로서 예측하는 것은 가능합니다.
 

아래는 몰분율(Mole fraction)로 나타낸 태양의 중원소조성으로, 산소원자가 탄소원자보다 두배이상 많음을 알 수 있습니다.

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                                                                                  [출처] 다이아몬드행성에는 바다가 없다?