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우주 이야기 1400 - 외계 행성에서 포착된 글로리 효과



 (Artist impression of glory on exoplanet WASP-76b. Credit: European Space Agency)

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(Simulated views of the glory phenomena on Venus (left) and Earth (right), without considering any effects of haze or background cloud brightness. Credit: C. Wilson/P. Laven, European Space Agency)

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(False color composite of a 'glory' seen on Venus on 24 July 2011. The image is composed of three images at ultraviolet, visible, and near-infrared wavelengths from the Venus Monitoring Camera. The images were taken 10 seconds apart and, due to the motion of the spacecraft, do not overlap perfectly. The glory is 1,200 km across, as seen from the spacecraft, 6,000 km away. Credit: ESA/MPS/DLR/IDA)

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우리가 가끔씩 볼 수 있는 무지개는 보통 아치형 고리 같은 모습이지만, 여러 가지 조건이 딱 맞으면 완벽한 원형으로 보일

수도 있습니다. 글로리 효과 (glory effect)라고 불리는 이 현상은 종종 종교적인 의미로도 해석됩니다.

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놀라운 일은 글로리 효과가 지구에서만 관측된 게 아니라는 사실입니다. 과학자들은 금성에서도 글로리 효과를 관측한 바 있습니다. 그리고 최근 유럽 우주국의 외계 행성 관측 우주 망원경인 키옵스 (Characterizing ExOplanet Satellite, Cheops)는 처음으로 외계 행성에서 글로리 효과를 관측했습니다.

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그 대상은 지구에서 637광년 떨어진 뜨거운 목성형 외계 행성 WASP-76b입니다. WASP-76b는 목성보다 질량이 10% 적지만 크게 부풀어 올라 크기는 두 배입니다. 모항성과 가까운 거리 때문에 조석 고정이 되어 낮은 부분은 항상 낮이고 밤인 부분은 항상 밤인데, 낮 부분의 온도는 섭씨 2400도에 달합니다.

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포르투갈 천체물리학 및 우주 과학 연구소의 리비에 드망제옹 (Olivier Demangeon, astronomer at the Instituto de Astrofísica e Ciências do Espaço (Institute of Astrophysics and Space Sciences)이 이끄는 연구팀은 키옵스와 다른 관측 장비 데이터를 분석해 WASP-76b 대기에서 글로리 효과로 보이는 현상을 발견했습니다.

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글로리 효과는 빛을 산란시키는 액체가 완전한 구형이고 관측자와 빛의 광원의 각도가 적당히 맞아야 발생합니다. 이런 조건들이 우연히 다 맞는다고 해도 637광년이나 떨어진 거리에서 이를 확인한다는 것은 거의 불가능에 가까운 일입니다.

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따라서 좀 더 검증이 필요한 주장으로 보이기는 하나 실제 글로리 효과라면 어떤 액체 입자인지도 궁금합니다. 섭씨 2400도의 고온에서는 물 분자가 안정적으로 존재하기 힘들고 철도 기체 상태로 존재합니다. 과연 어떤 물질이 빛을 동심원으로 산란시킨 것인지 궁금합니다. 그리고 만약 지구와 비슷한 행성에서 이 현상을 발견하면 수증기가 풍부한 것으로 판단할 수 있기 때문에 앞으로 후속 연구가 기대됩니다.

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참고

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https://phys.org/news/2024-04-astronomers-potential-glory-effect-hellish.html

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O. D. S. Demangeon et al, Asymmetry in the upper atmosphere of the ultra-hot Jupiter WASP-76 b, Astronomy & Astrophysics (2024). www.aanda.org/articles/aa/full … 0-23/aa48270-23.html

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