물방울 대신 '쇳덩이' 비가 내리는 목성급 외계행성이 최초로 관측됐다

인사이트기사와 관련 없는 자료 사진 / gettyimagesBank


[인사이트] 박상우 기자 = 지구에서 약 640광년 떨어진 물고기자리에서 물방울이 아닌 쇠로 된 비가 내리는 외계행성이 관측됐다.


지난 11일 유럽남방천문대(ESO)에 따르면 스위스 제네바대의 다비드 에렌라이히 교수가 이끄는 연구팀은 'WASP-76b'로 알려진 초고온 대형 가스행성을 ESO 초거대망원경을 통해 관측해 과학 저널 네이처를 통해 발표했다.


지난 2016년 처음 관측된 WASP-76b는 별(항성)에 붙어 1.8일 주기로 공전하는 특징을 가지고 있다. '뜨거운 목성'으로도 알려진 이 행성의 질량은 목성의 0.92배, 반경은 1.83배에 달한다.


지구에서는 일어나지 않는 '쇳덩이' 비가 내리는 이유는 무얼까. 연구진은 WASP-76b의 공전과 자전 주기가 같아 낮면(dayside)라 할 수 있는 한쪽 면만 별을 향하고 있기 때문이라고 분석했다. 


인사이트유럽 남방 천문대(European Southern Observatory) 


항성의 햇빛을 받는 WASP-76b의 낮 면은 지구가 태양에서 받는 것보다 수천 배에 달하는 복사에 노출돼 섭씨 2천400도 이상의 온도를 유지하는 것으로 알려졌다.


이 열은 분자가 원자로 분해될 정도로 뜨거워 금속까지도 증기로 변해 대기로 올라가게 된다.


뜨거운 햇빛을 받는 낮 면과 정반대로 어둠 속에 있는 밤 면(nightisde)의 기온은 약 1천500도 정도다. 낮 면과 900도가량 온도 차이를 보여 강한 바람이 불며 낮 면에서 대기로 올라간 철 증기가 이 바람을 타고 밤 면으로 가게 된다.


연구팀은 WASP-76b의 낮면과 밤면의 화학성분이 큰 차이를 보이는 것을 확인했다. 측정은 ESO 초거대망원경에 장착된 특수 분광 장치 에스프레소를 통해 확인했다.


인사이트기사와 관련 없는 자료 사진 / gettyimagesBank


에스프레소는 '암석형 외계행성 및 안정적 분광 관측용 에셸 분광기'(Echelle SPectrograph for Rocky Exoplanet and Stable Spectroscopic Observation)의 약자로 외계행성 대기를 연구하는 주요 장치로 쓰인다.


이들은 에스프레소를 통해 낮 면과 밤 면으로 넘어가는 '저녁' 경계지역에서 철로 된 증기 신호를 포착했지만, 밤 면에서 낮 면으로 바뀌는 '아침' 경계지역에서는 신호를 잡지 못했다고 밝혔다.


연구팀은 밤 면에서 쇠로된 비가 내리고 있기 때문에 신호를 잡지 못한 것으로 분석했다.


이 논문의 공동 저자인 스페인 우주생물학센터의 에스프레소 과학팀장 마리아 로사 사파테로 오소리오 박사는 "관측한 결과 WASP-76b 행성의 뜨거운 낮 면 대기에는 철로 된 증기가 가득했고, 일부는 행성의 자전과 바람의 영향으로 밤 면으로 유입된다"고 밝혔다.


그러면서 "철로 된 증기는 이곳에서 훨씬 더 온도가 낮은 환경을 만나 응축되어 비로 내리게 된다"고 설명했다.


인사이트기사와 관련 없는 자료 사진 / gettyimagesBank

[저작권자 ⓒ인사이트, 무단전재 및 재배포 금지]
기사제보

여러분의 제보가 세상을 바꿀 수 있습니다.

세상을 건강하게 변화시키는 인사이트의 수많은

기사들은 여러분의 제보로부터 시작됩니다.

댓글