(This artist's impression shows the super-Earth 55 Cancri e in front of its parent star. Using observations made with the NASA/ESA Hubble Space Telescope and new analytic software scientists were able to analyse the composition of its atmosphere. It was the first time this was possible for a super-Earth.55 Cancri e is about 40 light-years away and orbits a star slightly smaller, cooler and less bright than our Sun. As the planet is so close to its parent star, one year lasts only 18 hours and temperatures on the surface are thought to reach around 2000 degrees Celsius. Credit: ESA/Hubble, M. Kornmesser)
유니버시티 칼리지 런던(University College London (UCL))의 과학자들이 이끈 국제 과학자팀이 최초로 슈퍼 지구의 대기 성분을 분석하는데 성공했다는 소식입니다. 연구팀은 허블 우주 망원경을 이용해서 지구에서 40광년 떨어진 게자리 55e(55 Cancri e)의 대기 성분을 분석했습니다.
슈퍼지구(Super Earth)는 지구보다는 크지만 해왕성 보다는 작은 외계행성을 가르키는 용어입니다. 아마 일부는 가스 행성도 있을 수 있겠지만, 대부분은 대형 암석 행성입니다. 태양계에는 이런 행성이 존재하지 않지만, 우주에는 생각보다 흔하게 존재하는 것으로 생각됩니다.
게자리 55e는 모성에서 매우 가까운 거리를 공전하는 슈퍼지구로 질량은 대략 지구의 8배 정도입니다. 그런데 공전 주기는 18시간, 평균 공전 거리는 233만km에 불과합니다. 따라서 표면 온도는 섭씨 2000도 이상으로 치솟는 행성입니다. 솔직히 대기 성분을 분석했다는 사실보다 이런 행성에도 대기가 있다는 사실이 더 놀랍게 느껴지는 환경입니다.
이번 연구에서 과학자들은 허블 우주 망원경의 데이터를 분석하는 새로운 소프트웨어를 개발해 모성의 영향을 배제하고 행성의 대기 성분을 분석할 수 있었습니다. 그 결과 이 행성의 대기에는 수소와 헬륨이 풍부한 것으로 나타났습니다. 연구팀은 이 행성이 형성될 때 성분이 보존된 것으로 추정했습니다. 그리고 시안화수소(hydrogen cyanide) 역시 같이 발견되었는데, 이는 이 행성에 풍부한 탄소가 있다는 간접적인 증거로 생각됩니다.
이전 관측에서도 이 행성이 탄소가 풍부하다는 사실이 알려져 있었습니다. 물론 표면 온도를 생각하면 생명체가 발생할 수 있는 여건은 아니지만, 이 행성의 대기는 우리가 전에 알지 못했던 독특한 조성을 하고 있는 것으로 생각됩니다. 이 행성은 화산 활동이 매우 활발한 것으로 추측되고 있는데, 어쩌면 이것이 큰 영향을 미쳤을수도 있습니다.
연구팀은 앞으로 개발될 강력한 새로운 망원경이 등장하면 더 상세한 대기 조성을 알 수 있게 될 것으로 기대하고 있습니다. 최근 외계 행성에 대한 연구는 단순히 존재를 규명하는데 국한되지 않고 대기 조성 및 환경에 대한 연구로 옮겨가고 있습니다. 이렇게 연구를 지속하다보면 정말 지구와 유사한 환경을 지닌 제 2의 지구를 발견하는 날도 올 것으로 기대합니다.
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