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2019년 8월 5일 월요일

우주 이야기 943 - 중금속이 증발하는 외계 행성



(This artist's illustration shows WASP-121b, a distant world that is losing magnesium and iron gas from its atmosphere. The observations represent the first time that heavy metals have been detected escaping from a "hot Jupiter," which is a large, gaseous exoplanet that orbits very close to its host star. WASP-121b's orbit is so close that the star's gravity is nearly ripping the planet apart, giving the planet an oblique football shape. Credit: NASA, ESA, and J. Olmsted (STScI))


 과학자들이 중금속이 표면에서 증발되는 럭비공 모양의 행성을 발견했습니다. 지구에서 900광년 떨어진 외계 행성 WASP-121b는 모항성에서 매우 가까운 행성으로 그 표면 온도는 별처럼 뜨겁습니다. 이런 행성은 아주 드물지 않지만, 존스 홉킨스 대학의 데이빗 싱 (David Sing of Johns Hopkins University)를 비롯한 과학자들은 허블 우주 망원경을 이용해 흥미로운 사실을 발견했습니다. 행성의 표면에서 수소나 헬륨이 아닌 철과 마그네슘이 증발하고 있었던 것입니다. 


 뜨거운 목성형 외계 행성 중 일부는 모항성에서 너무 가까운 위치에 있어 대기 표층의 온도가 중력을 이기고 탈출할 수 있는 수준입니다. 이렇게 증발하는 외계 행성은 종종 보고된 적이 있지만, 표면에서 중금속이 증발하는 경우는 극히 드문 일입니다. 연구팀은 WASP-121b 역시 처음에는 뜨거운 목성형 행성이었지만, 이미 수소와 헬륨 대기를 대부분 잃고 내부의 무거운 원소가 증발하는 상태로 보고 있습니다. 


 이 행성의 표면 온도는 섭씨 2500도 이며 모항성에서 너무 가까운 나머지 별을 향한 부분이 부풀어 올라 럭비공 같은 형태입니다. 결국 먼 미래에는 작은 행성으로 쪼그라 들게 될 것입니다. 태양계에서는 볼 수 없는 극단적인 행성입니다. 


 하지만 과학자들은 이 행성이 잎으로 발사될 제임스 웹 우주 망원경의 좋은 관측 목표라고 생각하고 있습니다. 목성형 행성의 내부 구조를 들여다볼 좋은 기회가 될 수 있기 때문입니다. 앞으로 계속해서 흥미로운 이야기가 나올 것으로 기대합니다. 


 참고 


 The Hubble Space Telescope PanCET Program: Exospheric Mg ii and Fe ii in the Near-ultraviolet Transmission Spectrum of WASP-121b Using Jitter Decorrelation, Astronomical Journal (2019). iopscience.iop.org/article/10. … 847/1538-3881/ab2986



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