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우주 이야기 1008 - 섭씨 4300도. 역대 가장 뜨거운 외계 행성 발견


(Artist's rendering of a "hot Jupiter" called KELT-9b, the hottest known exoplanet - so hot, a new paper finds, that even molecules in its atmosphere are torn to shreds. Credit: NASA/JPL-Caltech)


역대 가장 뜨거운 온도의 외계 행성이 발견됐습니다.  KELT-9b는 지구에서 670광녀 떨어진 뜨거운 목성형 외계 행성으로 지난 2017년 Kilodegree Extremely Little Telescope (KELT)에 의해 발견됐습니다. 이 망원경은 남아프리카공화국 및 미국 애리조나 주에 설치된 로봇 망원경입니다. 하지만 당시에는 정확한 표면 온도는 몰랐습니다. 


 시카고 대학의 메간 맨스필드 (Megan Mansfield, a graduate student at the University of Chicago)가 이끄는 연구팀은 스피처 우주 망원경을 이용해 KELT-9b의 대기를 관측했습니다. 그 결과 이 행성의 낮 부분의 표면 온도가 섭씨 4300도에 달한다는 사실을 확인했습니다. 일부 별보다 높은 온도인 셈입니다. KELT-9b는 1.5일을 주기로 모항성을 공전하고 있으며 지구와 달처럼 조석 고정이 일어나 행성의 한쪽만 영원히 낮이고 반대쪽은 영원히 밤입니다. 


 따라서 KELT-9b의 대기에서는 다른 행성에서는 볼 수 없는 특이한 현상이 일어납니다. 낮인 부분에서는 온도가 너무 높아 수소 분자가 분리되었다가 밤인 지역에서 다시 재결합 하는 것입니다. 사실 이 정도 온도면 수소는 전자와 양성자가 분리되어 플라스마 상태로 존재할 것입니다. 


 뜨거운 목성형 행성은 태양계 행성에서 볼 수 없는 여러 가지 독특한 특징을 지니고 있습니다. 외계 행성 연구에서 가장 큰 관심사는 물론 생명체가 살 수 있는 제 2의 지구를 찾는 것이지만, 뜨거운 목성 역시 흥미로운 행성임에 분명합니다. 


 참고 


 Megan Mansfield et al. Evidence for H2 Dissociation and Recombination Heat Transport in the Atmosphere of KELT-9b, The Astrophysical Journal (2020). DOI: 10.3847/2041-8213/ab5b09
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