우주 이야기 1151 - 외계 행성의 구름을 분석하다.

(Some of the elements making WASP-127b unique, compared with the planets of our Solar System. Credit: David Ehrenreich/Université de Genève, Romain Allart/Université de Montréal.)

국제 과학자팀이 지구에서 525광년 떨어진 외계 행성 WASP-127b에서 구름층에 대한 단서를 찾아냈습니다. 외계 행성은 모항성에 비해 너무 어둡기 때문에 지구에서 직접 관측은 대부분 어렵습니다. 극히 일부 예외적인 외계 행성만이 직접 관측이 가능합니다. 과학자들은 이런 외계 행성에서 최대한 많은 정보를 찾아내기 위해 극한의 첨단 기술을 동원하고 있습니다.

유럽 행성과학 학회에서 로메인 알라트 박사 (Dr. Romain Allart at the Europlanet Science Congress (EPSC) 2021)는 허블 우주 망원경의 적외선 관측 데이터와 유럽 남방 천문대의 VLT의 ESPRESSO를 이용해 WASP-127b를 관측한 결과를 발표했습니다.

ESPRESSO : https://blog.naver.com/jjy0501/221157409370

이 외계 행성은 토성과 거의 비슷한 질량을 지녔지만, 모항성에 매우 가까운 뜨거운 토성형 외계 행성으로 다른 거대 가스 행성처럼 여러 층으로 되어 있는 구름이 있을 것으로 예상되고 있습니다. 연구팀은 WASP-127b에서 새로운 사실 두 가지를 확인했습니다. 첫 번째는 소듐 (나트륨) 성분이 생각보다 낮은 고도에 있다는 점이고 두 번재는 물의 신호가 적외선에서는 강하게 감지되지만, 가시 광선에서는 감지되지 않는다는 것입니다.

연구팀은 이 두 가지 데이터를 종합해 WASP-127b에 여러 층의 구름이 존재하며 물이 풍부한 층은 적외선이 투과할 수 있는 더 높은 구름에 가려져 있을 것으로 예측했습니다. 참고로 WASP-127b는 지구보다 600배나 많은 표면 에너지를 받고 있으며 온도가 섭씨 1100도에 달하기 때문에 사실 지름은 목성보다 1.3배나 크게 부풀어 있는 상태입니다. 따라서 구름 층 역시 매우 여러 층이 존재할 것으로 예상할 수 있습니다.

태양계에는 존재하지 않는 뜨거운 목성형 행성에 대해서 최대한 많은 것을 알아내기 위해 과학자들은 많은 연구를 진행했습니다. 하지만 현재 관측 기술론 여기까지가 한계입니다. 더 많은 것을 알아내기 위해서는 제임스 웹 우주 망원경 같은 차세대 망원경의 활약이 필요할 것으로 생각합니다.

참고

Romain Allart et al, WASP-127b: a misaligned planet with a partly cloudy atmosphereand tenuous sodium signature seen by ESPRESSO, (2021). DOI: 10.5194/epsc2021-438

https://phys.org/news/2021-09-cloud-spotting-distant-exoplanet.html

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