기본 콘텐츠로 건너뛰기

우주 이야기 184 - 용암이 흐르는 지구형 외계 행성 케플러-78b




 천문학자들이 케플러 우주 망원경의 데이터를 이용해서 본래 케플러 미션이 찾고자 했던 것 - 즉 지구 크기의 암석 외계 행성 - 을 찾는데 성공했습니다. 그러나 뜻밖에도 위치는 지구와 비슷한 궤도가 아니라 모항성에 너무 가까이 있는 '불타는 지구' 같은 외계 행성이었습니다. 외계 행성 케플러 78b (Kepler - 78b) 는 지구보다 지름이 20% 더 큰 정도인 행성이지만 수성보다 태양에 40 배 이상 가까이서 모항성을 공전하고 있습니다.  



(외계 행성 케플러-78b 의 컨셉 아트  Kepler-78b is a planet that shouldn't exist. This scorching lava world, shown here in an artist's conception, circles its star every eight and a half hours at a distance of less than one million miles. According to current theories of planet formation, it couldn't have formed so close to its star, nor could it have moved there. Credit: David A. Aguilar (CfA)   )


 이 외계 행성은 백조자리 방향으로 대략 400 - 700 광년 정도 떨어져 있습니다. 모성인 KIC 8435766 혹은 케플러-78 은 태양과 비슷한 G type 항성으로 주변에 태양처럼 행성을 거느리고 있지만 위치는 태양계에서는 상상하기 힘든 곳입니다. 케플러-78b 의 공전 궤도는 아마도 0.01 AU (약 150 만 km) 안쪽으로 공전 주기 역시 8.5 시간에 불과합니다. 이 수준이면 거의 인공 위성이라고 해도 과언이 아닌 수준입니다.


 실제로 케플러 - 78b 는 모항성의 중심에서 반지름 R 의 2.7 배 거리나 혹은 표면에서 항성 반지름 1.7 배 정도 되는 거리를 공전하고 있는 셈입니다. 지구로 치면 반지름 6400 km 이니 10880 km 상공에서 지구 주위를 공전하는 위성을 생각하면 될 것 같습니다. 



(케플러-78 과 그 주위를 공전하는 케플러 78b This illustration compares our Earth with the newly confirmed lava planet Kepler-78b. Kepler-78b is about 20 percent larger than Earth, with a diameter of 9,200 miles, and weighs roughly 1.8 times as much as Earth. Credit: David A. Aguilar (CfA) ) 


 이 외계 행성이 처음 포착된 것은 지난 2013 년 8월이었는데 최초에 이를 발견한 MIT 팀을 비롯하여 여러 천문학자들이 공동으로 이를 연구한 결과 매우 상세한 데이터가 얻어질 수 있었습니다. 일단 관측에 유리한 위치 덕에 그 크기와 공전 궤도, 주기 등이 매우 정확하게 측정되었습니다.


 이에 의하면 케플러-78b 는 지구보다 20% 정도 지름이 더 크며 무게는 대략 1.8 배 정도 더 나갑니다. 밀도는 지구와 비슷한 5.3 g/㎤  였습니다. (지구는 5.5 g/㎤) 이 밀도는 내부에 지구처럼 주로 철로 되어 있는 핵이 있고 나머지는 주로 암석 성분이라고 가정하면 설명할 수 있는 밀도입니다. 한마디로 수백광년 저 멀리 있는 지구와 닮은 행성이라고 할 수 있습니다. 하지만 닮은 것은 속이고 겉모양은 완전히 다를 것입니다.



(케플러-78b 와 지구의 크기 비교  This illustration compares our Earth with the newly confirmed lava planet Kepler-78b. Kepler-78b is about 20 percent larger than Earth, with a diameter of 9,200 miles, and weighs roughly 1.8 times as much as Earth. Credit: David A. Aguilar (CfA) )


 케플러-78b 의 표면은 쉽게 예상할 수 있듯이 엄청나게 뜨거운 상태입니다. 지구처럼 규산염 기반의 지각을 가지고 있다면 대부분 용융상태로 사실상 용암의 바다를 - 마치 맨틀이 드러나 있거나 마그마 상태 같은 - 이루고 있을 것입니다. 지구처럼 물의 행성이 아니라 용암의 행성인 셈이죠. 설령 물이 있었다고 해도 지금은 다 증발되어 사라진 상태일 것입니다. 예상되는 표면 온도는 2,300 K(2,030 °C) 에서 3100K(2,830 °C) 입니다.


 천문학자들은 이 외계 행성이 왜 이렇게 가까운 위치에서 모항성을 공전하고 있는지 궁금해 하고 있지만 현재까지 확실하게 설명할 수 있는 이론은 없는 상태입니다. 아무튼 모항성에서 너무 가깝기 때문에 사실 그 운명은 정해져 있다고 볼 수 있습니다. 결국 30 억년 이내로 이 행성은 모항성에 삼켜져 별의 일부가 될 것이라고 연구팀은 추정했습니다.


 추후 관측에 따라서 새로운 사실이 밝혀질 수도 있겠지만 아무튼 이 행성에 생명체가 존재할 가능성은 없다고 봐도 무방할 것 같습니다. 이 연구는 Nature 에 실렸습니다.


 참고


Journal Reference:

  1. Francesco Pepe, Andrew Collier Cameron, David W. Latham, Emilio Molinari, Stéphane Udry, Aldo S. Bonomo, Lars A. Buchhave, David Charbonneau, Rosario Cosentino, Courtney D. Dressing, Xavier Dumusque, Pedro Figueira, Aldo F. M. Fiorenzano, Sara Gettel, Avet Harutyunyan, Raphaëlle D. Haywood, Keith Horne, Mercedes Lopez-Morales, Christophe Lovis, Luca Malavolta, Michel Mayor, Giusi Micela, Fatemeh Motalebi, Valerio Nascimbeni, David Phillips, Giampaolo Piotto, Don Pollacco, Didier Queloz, Ken Rice, Dimitar Sasselov, Damien Ségransan, Alessandro Sozzetti, Andrew Szentgyorgyi, Christopher A. Watson. An Earth-sized planet with an Earth-like density. Nature, 2013; DOI: 10.1038/nature12768








라벨:

댓글

댓글 쓰기

이 블로그의 인기 게시물

벨 V-280 Valor 시험 비행 성공

( The V-280 Valor flew for the first time at Bell Helicopter's Amarillo Assembly Center in Texas(Credit: Bell Helicopter/YouTube) )  앞서 소개드린 V-280 발러가 첫 번째 비행 테스트에 성공했다는 소식입니다. V-22 오스프리의 소형화 버전이라고 할 수 있는 V-280 발러는  미 육군의 차세대 헬기 사업인 Future Vertical Lift (FVL)에 입찰을 시도하는 틸트로터기로 현재 미 육군이 주력으로 사용하는 블랙호크 헬기와 비슷한 체급입니다. 다만 틸트로터기인 만큼 최고 속도나 항속 거리면에서 더 유리합니다. 스펙은 이전 포스트를 참조해 주시기   이전 포스트:  https://blog.naver.com/jjy0501/221115245986  (동영상)   V-280 발러는 틸트로터기의 더 대중화 될 수 있을지를 검증하는 중요한 무대가 될 것입니다. V-22 오스프리의 경우 복잡한 구조로 인해 가격이 너무 비싸져서 사실 미국은 몰라도 그 동맹국에 널리 도입되기는 어려운 부분이 있습니다. V-280 역시 가격이 아주 저렴할 것 같지는 않지만, 좀 더 합리적인 대안은 될 수 있을 것 같습니다. 만약 성공적인 결과가 나오면 한국을 포함한 미국의 동맹국에서 도입을 검토할 수 있을지 모르겠다는 생각입니다.   참고  https://newatlas.com/bell-v-280-valor-maiden-flight/52663/
댓글 쓰기
자세한 내용 보기

세상에서 가장 큰 벌

( Wallace's giant bee, the largest known bee species in the world, is four times larger than a European honeybee(Credit: Clay Bolt) ) (Photographer Clay Bolt snaps some of the first-ever shots of Wallace's giant bee in the wild(Credit: Simon Robson)  월리스의 거대 벌 (Wallace’s giant bee)로 알려진 Megachile pluto는 매우 거대한 인도네시아 벌로 세상에서 가장 거대한 말벌과도 경쟁할 수 있는 크기를 지니고 있습니다. 암컷의 경우 몸길이 3.8cm, 날개너비 6.35cm으로 알려진 벌 가운데 가장 거대하지만 수컷의 경우 이보다 작아서 몸길이가 2.3cm 정도입니다. 아무튼 일반 꿀벌의 4배가 넘는 몸길이를 지닌 거대 벌이라고 할 수 있습니다.   메가칠레는 1981년 몇 개의 표본이 발견된 이후 지금까지 추가 발견이 되지 않아 멸종되었다고 보는 과학자들도 있었습니다. 2018년에 eBay에 표본이 나왔지만, 언제 잡힌 것인지는 알 수 없었습니다. 사실 이 벌은 1858년 처음 발견된 이후 1981년에야 다시 발견되었을 만큼 찾기 어려운 희귀종입니다. 그런데 시드니 대학과 국제 야생 동물 보호 협회 (Global Wildlife Conservation)의 연구팀이 오랜 수색 끝에 2019년 인도네시아의 오지에서 메가칠레 암컷을 야생 상태에서 발견하는데 성공했습니다.   메가칠레 암컷은 특이하게도 살아있는 흰개미 둥지가 있는 나무에 둥지를 만들고 살아갑니다. 이들의 거대한 턱은 나무의 수지를 모아 둥지를 짓는데 유리합니다. 하지만 워낙 희귀종이라 이들의 생태에 대해서는 거의 알려진 바가 없습니다.  (동영상)...
댓글 쓰기
자세한 내용 보기

몸에 철이 많으면 조기 사망 위험도가 높다?

 철분은 인체에 반드시 필요한 미량 원소입니다. 헤모글로빈에 필수적인 물질이기 때문에 철분 부족은 흔히 빈혈을 부르며 반대로 피를 자꾸 잃는 경우에는 철분 부족 현상이 발생합니다. 하지만 철분 수치가 높다는 것은 반드시 좋은 의미는 아닙니다. 모든 일에는 적당한 수준이 있게 마련이고 철 역시 너무 많으면 여러 가지 질병을 일으킬 수 있습니다. 철 대사에 문제가 생겨 철이 과다하게 축적되는 혈색소증 ( haemochromatosis ) 같은 드문 경우가 아니라도 과도한 철분 섭취나 수혈로 인한 철분 과잉은 건강에 문제를 일으킬 수 있습니다. 하지만 높은 철 농도가 수명에 미치는 영향에 대해서는 잘 알려지지 않았습니다.   하버드 대학의 이야스 다글라스( Iyas Daghlas )와 임페리얼 칼리지 런던의 데펜더 길 ( Dipender Gill )은 체내 철 함유량에 영향을 미치는 유전적 변이와 수명의 관계를 조사했습니다. 연구팀은 48972명의 유전 정보와 혈중 철분 농도, 그리고 기대 수명의 60/90%에서 생존 확률을 조사했습니다. 그 결과 유전자로 예측한 혈중 철분 농도가 증가할수록 오래 생존할 가능성이 낮은 것으로 나타났습니다. 이것이 유전자 자체 때문인지 아니면 높은 혈중/체내 철 농도 때문인지는 명확하지 않지만, 높은 혈중 철 농도가 꼭 좋은 뜻이 아니라는 것을 시사하는 결과입니다.   연구팀은 이 데이터를 근거로 건강한 사람이 영양제나 종합 비타민제를 통해 과도한 철분을 섭취할 이유는 없다고 주장했습니다. 어쩌면 높은 철 농도가 조기 사망 위험도를 높일지도 모르기 때문입니다. 그러나 임산부나 빈혈 환자 등 진짜 철분이 필요한 사람들까지 철분 섭취를 꺼릴 필요가 없다는 점도 강조했습니다. 연구 내용은 정상보다 높은 혈중 철농도가 오래 유지되는 경우를 가정한 것으로 본래 철분 부족이 있는 사람을 대상으로 한 것이 아니기 때문입니다. 낮은 철분 농도와 빈혈이 건강에 미치는 악영향은 이미 잘 알려져 있기 때문에 철...
댓글 쓰기
자세한 내용 보기