우주 이야기 1410 - 화산 외계 행성을 포착한 TESS

(Volcanic exoplanet illustration. Credit: NASA, ESA, CSA, Dani Player)

나사의 행성 사냥꾼 TESS가 예기치 못한 특이한 행성을 관측했습니다. 캘리포니아 대학 리버사이드 캠퍼스의 스티븐 케인 (UC Riverside astrophysicist Stephen Kane)은 지구에서 66광년 떨어져 있는 별인 HD 104067의 TESS 데이터를 관측하다가 놀라운 사실을 발견했습니다.

이 별에는 가스 행성이 하나 있다는 사실이 알려져 있었습니다. 그런데 추가로 데이터를 분석한 결과 안쪽 궤도에 암석형 행성이 하나가 아니라 둘이 존재한다는 사실을 확인할 수 있었습니다. 행성이 세 개인 점은 특별히 놀랄 일이 아니지만, 이들의 공전 주기를 분석한 연구팀은 놀라운 결론에 도달했습니다.

새로 발견된 가장 안쪽의 별인 TOI-6713.01은 지구보다 30% 장도 크지만 별에 매우 가까이 있어 표면 온도는 2600K 정도로 뜨겁습니다. 하지만 그보다 더 중요한 사실은 엄청난 화산 활동이 발생하는 불과 용암 행성이라는 것입니다.

연구팀에 따르면 TOI-6713.01 목성의 위성 이오의 대형 버전입니다. 이오는 이웃한 세 위성의 중력 때문에 목성과 위성 사이를 흔들리며 공전합니다. 그 결과 목성에서 잡아당기는 중력이 지속적으로 변하면서 손으로 쥐었다가 펼치는 상황이 되고 이러한 마찰력으로 열이 발생해 내부가 녹게 됩니다.

TOI-6713.01는 이보다 훨씬 큰 규모로 조석력에 의한 마찰열이 발생하기 때문에 이오보다 휠씬 큰 대규모 화산 폭발이 일어날 것입니다. 하지만 높은 표면 온도 때문에 굳지 않고 거대한 용암 바다를 이룰 것으로 예상됩니다.

아마도 과학자들이 찾아낸 외계 행성 가운데 뜨거운 용암 지옥에 가장 가까운 행성이 아닐까 생각합니다.

참고

https://phys.org/news/2024-05-tess-rocky-planet-molten-lava.html

Stephen R. Kane et al, A Perfect Tidal Storm: HD 104067 Planetary Architecture Creating an Incandescent World, The Astronomical Journal (2024). DOI: 10.3847/1538-3881/ad3820

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