당신이 밤에 어두운 들판에 서 있고, 1마일쯤 떨어진 곳에서 누군가 아주 작은 손전등을 켠다고 해 보세요. 이제 반딧불이 한 마리가 그 손전등 위에 내려앉는다고 상상해 보세요. 그 반딧불이를 볼 수 있을까요? 천문학자들이 먼 별 주위의 행성을 찾을 때 하려는 일이 기본적으로 바로 이와 같아요. 다만 그 "손전등"은 "반딧불이"보다 10억 배나 더 밝고, 둘 다 수조 마일이나 떨어져 있다는 점이 다르죠.

문제는 이거예요. 별은 스스로 빛나는 거대한 핵의 불덩어리예요. 행성은 별빛을 반사하기만 하는 차가운 바위나 가스 덩어리죠. 마치 탐조등 옆에 있는 모래알 하나를 찾아내려는 것과 같아요. 망원경을 별에 딱 맞춘다고 해서 그 곁에 떠 있는 행성들이 보이는 것은 아니에요. 별빛의 눈부심이 행성들을 완전히 가려 버리거든요.

그래서 천문학자들은 영리한 방법을 생각해 냈어요. 무언가가 있다는 것을 알기 위해 꼭 직접 보아야 하는 것은 아니라는 걸 깨달은 거죠. 가로등을 바라보다가 그것이 앞뒤로 흔들리는 것을 보았다면, 보이지 않는 개가 목줄로 주인을 끌어당기며 기둥 둘레를 빙빙 돌고 있다고 짐작할 수 있어요. 행성이 별 주위를 돌 때도 별은 똑같이 흔들려요. 행성의 중력이 빙 도는 동안 별을 아주 살짝 잡아당기기 때문이에요.

별빛의 색이 어떻게 바뀌는지 재면 천문학자들은 그 흔들림을 계산할 수 있어요. 별이 우리 쪽으로 흔들릴 때는 아주 조금 더 푸르게, 멀어질 때는 아주 조금 더 붉게 보이죠. 이것을 시선 속도법이라고 해요. 누군가 같은 음으로 노래를 흥얼거리며 우리 쪽으로 걸어왔다가 멀어질 때를 알아차리는 것과 비슷해요. 같은 음을 부르고 있어도 소리의 높낮이가 달라지거든요. 그 흔들림 덕분에 우리는 1995년에 처음으로 외계 행성을 발견했어요.

하지만 훨씬 더 은근한 방법도 있어요. 바로 통과법이에요. 방 건너편의 전구를 바라보고 있는데 나방 한 마리가 당신과 전구 사이로 날아간다고 상상해 보세요. 아주 짧은 순간, 빛이 조금 어두워지죠. 우리 눈에 행성이 별 앞을 지나가면 별빛도 같은 방식으로 어두워져요. 보통 1퍼센트도 안 될 만큼 조금이지만, 예민한 장비는 그것을 잡아낼 수 있어요.

NASA의 케플러 우주 망원경은 여러 해 동안 15만 개가 넘는 별을 바라보며, 밝기가 아주 조금씩 떨어지는 순간을 기다렸어요. 며칠마다, 몇 달마다, 또는 몇 년마다처럼 일정한 무늬로 별빛이 어두워질 때마다, 그 리듬은 행성이 그 별 주위를 돌고 있다는 뜻이었죠. 케플러는 그런 행성을 수천 개나 찾아냈고, 행성이 우리 태양 주위에만 있는 것이 아니라 은하 곳곳에 있다는 사실을 증명했어요.

빛이 얼마나 깊고 오래 어두워지는지를 보면, 과학자들은 그 행성의 크기와 별에서 얼마나 떨어져 도는지를 알아낼 수 있어요. 깊고 빠르게 어두워진다면? 큰 행성이 별 가까이에서 빠르게 지나가는 거예요. 얕고 천천히 어두워진다면? 더 작은 행성이 더 멀리서 도는 거죠. 벽에 비친 그림자를 보고, 그 그림자를 만든 물체의 크기와 속도를 알아내는 것과 같아요.

어떤 행성들은 우리 태양 주위를 도는 수성보다도 자기 별에 더 가까이 도는, 불타듯 뜨거운 가스 거성이에요. 또 어떤 행성들은 어두운 바깥 가장자리에 있는 얼어붙은 얼음 세계죠. 아주 적은 수이지만 몇몇 행성은 물이 액체로 있을 수 있는 "골디락스 지대"에 있는 바위 행성이에요. 우리는 지금까지 5,000개가 넘는 외계 행성을 찾아냈고, 이제 막 시작했을 뿐이에요.