| 슈퍼지구 중 하나인 글리제 876 d의 상상화 |
1. 개요
슈퍼지구(Super-Earth)는 외계 행성 중 그 질량이 지구보다 큰 암석 행성을 일컫는 말이다. 구체적으로 질량은 최소 지구 질량 초과에서 최대 천왕성-해왕성 질량(지구의 17배) 정도이다. 지구 질량 10배에서 17배 사이는 메가지구(Mega Earth)로 불리기도 한다.2. 상세
지금까지 발견된 외계 행성은 그 존재가 간접적으로 증명된 것들이 절대 다수이다. 즉 우리 태양계 내 행성처럼 선명한 컬러 사진으로 그 모습을 찍은 존재가 없어 정확히 이 별이 어떤 상태를 지녔는지는 알 수 없다. 물론 '광점' 형태로 행성의 모습을 담은 사례는 여럿 있으나 구체적인 표면 상태를 알려주기에는 부족하다.다만 행성이 어머니 별 앞을 지나가면서 가릴 때 별의 빛이 어두워지는 양을 측정하면 행성의 크기를 알 수 있는데, 그 행성의 질량과 크기를 대비하여 행성의 구성 물질이 돌덩어리인지, 물인지 아니면 가스인지를 식별할 뿐이다.
따라서 모항성의 밝기가 변덕이 심한 경우가 대부분임을 생각하면 정확한 행성의 크기를 구하는 것도 만만치 않은 일이다.
슈퍼지구를 가리켜 '뜨거운 해왕성' 등의 명칭으로도 부르는데, 이는 슈퍼지구 질량의 천체는 해왕성처럼 작은 가스 행성으로도 존재할 확률이 크기 때문이다. 모든 것은 아직 엄청난 거리에 있는 작은 천체를 식별할 정도의 정교도가 떨어지기 때문으로, 이 속성을 구분하는 경지까지 도달하려면 아직도 많은 시간이 필요할 것으로 보인다.
태양계 내에는 알려진 슈퍼지구가 없지만 이론상의 천체인 제9행성이 슈퍼지구일 가능성이 있다. 제9행성의 질량은 지구의 6.2 배, 이후 2023년의 최신 모델에 따르면 지구의 1.5 ~ 3 배로 예상된다.
지구 질량의 2배~10배 사이 행성은 슈퍼지구일 가능성과 미니 해왕성형 행성일 가능성이 공존한다. 제9행성과 이 질량 범위 내의 외계 행성들이 슈퍼지구로도, 가스 행성으로도 예측되는 이유이다. 지구 질량의 10~17배 사이 행성들은 가스 행성일 가능성이 높으나, 메가지구인 경우도 있다.
3. 슈퍼지구의 환경
이런 슈퍼지구가 만약 암석으로 이루어진 천체라면 보통 그 중력이 매우 강할 것이다.[1] 지구 5-6배의 행성도 표면에서 인간이 느낄 중력은 지구의 최소 3배 정도이다.또한 강한 중력 때문에 지형의 요철은 적어지고 지질 구조는 무너져내려 바다 행성이 될 확률이 높다. 이런 경우 지상 생명체는 행성에 존재할 수 없으며 해양 생명체의 천국이 될 것이다.
바다 행성이라도 질량이 지구보다 작을 경우 지진 등의 충격에 무시무시한 쓰나미가 형성될 것이며, 그 규모는 우리 지구에서 발생하는 것과는 급이 다를 것이다.[2] 질량이 클수록 해일의 높이는 낮아질 것이고 평온한 환경이 조성될 것이다.
슈퍼지구에선 자연재해도 빈번할 것이다. 행성이 가진 열도 지구보다 많을 것이기에 화산 활동, 지진이 더 심해진다. 중력도 크다 보니 기압도 높아서 태풍, 허리케인의 파괴력도 커지며 소행성 충돌도 빈번할 것이다.
4. 지적 생명체가 있다면
이러한 행성에 지적 생명이 있을 경우 문명 발달에서 상당히 지구보다 열악하리라 생각한다. 중력이 강해서 바다 행성이 된다면 인간이 밟아온 진화 과정과는 상당히 다를 것이며, 구석기 때부터 불을 사용한 인류에 비해 불을 사용할 수 없다는 것부터 가장 큰 난관에 봉착한다. 뿐만 아니라 바다라는 환경의 특성 상 문자를 발명하고 사용하기가 불가능에 가까우므로, 지식을 축적하고 후대에게 전해주는 과정 또한 험난하기가 그지없다.난관은 더 있다. 높은 중력을 버티기 위해 에너지의 상당수를 뼈와 근육에 투자해야 한다. 뇌의 발달이 이루어져야만 지능이 생기고 지적 생명체가 되는데, 문제는 뇌는 신체 부위 중 부피 대비 에너지를 가장 많이 소비하는 곳이다. 즉 지구보다 진화생물학적으로 불리하다.
현대 문명을 이루기 위해서 필요한 건물조차도 짓기 어려워진다. 중력이 높아 지구에서처럼 초고층 빌딩을 짓는 것에 있어서도 난이도가 상당해진다.
핵 추진 기술을 터득하지 않는 한 우주 진출은 어려울 가능성이 높다. 강한 중력으로 인해 화학 로켓을 사용하려면 극도로 많은 연료가 필요하며, 우주 엘리베이터를 만들려면 탄소나노튜브보다 훨씬 강한 재료가 필요하기 때문.