과학

700광년 떨어진 행성, 대량의 물이 존재하고 있다는 사실

오델리아 2018. 3. 4. 12:44

지구에서 약 700광년 떨어진 곳에 위치한 토성 형 행성 "WASP-39b"의 대기에 대량의 수증기가 포함되어 있는 것을 발견. NASA의 허블 우주 망원경과 스피처 우주 망원경을 이용한 관측에 의해 발견 된 것으로, 태양계의 행성과는 전혀 다른 별의 성립 방법을 해명하는 계기가 될 것으로 생각하고 있다.



WASP-39b는, 별 "WASP-39"의 주위를 공전하는 위성으로, 크기는 태양계의 토성과 비슷하다고 생각된다. 또한 행성의 조성으로는 그 대부분이 가스가 차지하고 있으며, 이른바 목성형 행성의 동료라고 생각하고 있다.


2개의 우주 망원경으로 관측 한 데이터를 바탕으로, 다양한 노이즈를 제거한 후에 빛의 파장을 분석 한 결과, WASP-39b의 대기에 많은 양의 수분이 존재하는 상태임을 분명히 밝혀졌다는. 다음의 그래프는 그 성분을 빛의 파장으로 분석 한 결과를 보여주고 있으며, 수소(H)와 헬륨(He), 이산화탄소(CO2) 등 안에 물(H2O)이 포함되어 있는 것을 알 수있다. 또한 대기중에 물이 포함되어 있기 때문에, 이 행성에서 물은 액체 상태가 아닌 수증기로 존재하는 것으로 추측되고 있다.




WASP-39b에 물이 존재하는 것은 지금까지도 예측되고 있었지만, 이번 분석에서는 그 예측의 3배에 해당하는 양의 물이 존재하는 것으로 확인되었다는 것으로, 연구자들 사이에서도 놀라움이 확산되고 있다. 특히 별 WASP-39와의 거리가 매우 가깝기 때문에, WASP-39b에 그토록 많은 수분이 존재한다는 것은 종래 생각되어 왔던 별이 태어나는 방법과는 전혀 다른 메커니즘이 WASP-39b가 탄생 한 것으로 추측되고 있다.



WASP-39b가 별 WASP-39의 주위를 공전하고 있는 것은 앞서 언급했지만, 주목해야 할 것은 그 거리이다. 지구와 태양의 거리는 "1AU"라고 표현하지만, WASP-39b와 별의 거리는 불과 0.0486AU 밖에되지 않는다는 것. 즉, 지구보다 20배나 가까운 거리에서 별을 공전하고 있는 WASP-39b는 불과 4.06일로 항성 주위를 돌고 있다. 이것은 지구가 약 365일에 걸쳐 태양의 주위를 돌고있는 것을 감안할 때, 거기에는 상상을 초월하는 세계가 존재하고 있는 것을 알 수있다.




덧붙여서, 태양계에서 태양(항성)에 가장 가까운 행성 인 수성의 경우, 그 거리는 약 0.39AU, 즉 WASP-39b는 수성보다 안쪽의 궤도를 공전하고 있다. 이 때문에 WASP-39b는 항성에서 맹렬한 빛과 열 에너지을 받고 있다는. 또한 별의 중력에 의해 자전이 완전히 잠겨있기 때문에 WASP-39b는 항상 같은 면을 향한 채 공전하고 있다. 또한 고온에 가열 된 대기가 행성의 뒷면에 강한 바람으로 불어 행성 전체가 거의 같은 온도에 노출 된 상태로 되어있다라는 것.



이러한 상황에서는 물론 물은 액체로 존재할 수 없다. 또한 이러한 환경에서 물을 많이 포함한 행성이 탄생한다는 것은 극히 생각하기 어려운 일이라고 할 수 있다. 여기에서 이 행성의 생성 과정이 매우 특이한 것이라는 것이다.


지금 과학자들이 생각하는 유력한 설은, 멀리 떨어진 장소에서 얼음이 서로 부딪친 것으로 첫 번째 행성이 탄생 한 후에, 어떤 원인에 의해 궤도가 변화하고 항성에 매우 가까이까지 왔다는 것. 우주 망원경 과학 연구소의 조사원으로 이번 조사를 이끈 Hannah Wakeford 씨는 "우리는 태양계의 수를 알기 위해서는 바깥 세상을 볼 필요가 있습니다. 외계 행성은 행성 탄생이 우리가 생각하는 것보다 복잡하고, 새로운 의문을 보여줍니다. 이것은 좋은 것입니다"라고 코멘트하고 있다.



조사팀은 2019년에 출시가 예정되어있는 차세대 우주 망원경 "제임스 웹 우주 망원경"의 고성능 관측 장치를 이용하는 것으로, 보다 상세하고 포괄적 인 분석을 실시 할 예정을 세우고 있다.