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우주 이야기 1425 - 액체 상태의 물이 있는 슈퍼지구 LHS 1140 b


 

(Temperate exoplanet LHS 1140 b may be a world completely covered in ice (left) similar to Jupiter’s moon Europa or be an ice world with a liquid substellar ocean and a cloudy atmosphere (center). LHS 1140 b is 1.7 times the size of our planet Earth (right) and is the most promising habitable zone exoplanet yet in our search for liquid water beyond the Solar System. Credit: B. Gougeon/Université de Montréal)

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몬트리올 대학의 연구팀이 제임스 웹 우주 망원경을 이용해 가까운 외계 행성이 상당한 양의 물과 얼음을 지니고 있다는 증거를 확인했습니다. 그리고 더 놀랍게도 지구처럼 질소가 풍부한 대기를 지니고 있을 가능성도 있습니다.

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지구에서 48광년 떨어진 LHS 1140 b는 작은 적색왜성 주변을 돌고 있는 행성으로 지구보다 좀 더 커 슈퍼지구나 혹은 미니 해왕성형 행성으로 보고 있습니다. 이 행성은 지구에서 상대적으로 가까이 있고 액체 상태의 물이 있을 수도 있어 과학자들의 주목을 받았습니다.

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이전 포스트: https://blog.naver.com/jjy0501/220988660771

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따라서 과학자들은 제임스 웹 우주 망원경을 발사한 후 LHS 1140 b를 자세히 관측했습니다. 2023년 12월 진행된 관측 데이터를 분석한 몬트리올 대학 연구팀은 이 행성이 미니 해왕성보다는 슈퍼지구에 가까우며 질량의 10-20%가 물로 되어 있을 가능성이 높다는 결과를 얻었습니다.

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이 행성은 지구와 달처럼 조석 고정이 되어 있어 항상 행성의 한쪽만 낮이고 반대편은 밤인 특징을 지니고 있습니다. 그리고 사실 지구보다 온도가 낮기 때문에 유로파처럼 표면은 얼음이고 아래에는 바다가 존재하는 형태일 수 있습니다.

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더 흥미로운 가능성은 모항성에서 가장 많은 빛을 받는 적도 부근에는 일부 얼음이 녹아 바다가 형성되었을 수 있다는 것입니다. 이 경우 노출된 부분의 지름은 4000km 정도로 대서양 면적의 절반 정도가 될 것으로 예상했습니다. (사진 참조)

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이번 관측 결과에서는 대기 중 질소의 가능성도 내비쳤지만, 연구팀은 정확한 결과를 얻기 위해서는 추가 연구가 필요하다고 보고 있습니다. 만약 대량의 질소를 찾아낸다면 지구 이외에 질소가 주성분이 대기를 지닌 첫 암석 행성을 발견한다는 점에서 결과가 주목됩니다.

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LHS 1140 b는 여러 모로 흥미로운 이야기를 지닌 행성으로 앞으로 제임스 웹 우주 망원경은 물론이고 이후 개발될 차세대 망원경의 주요 관측 목표가 될 것으로 보입니다.

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참고

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https://phys.org/news/2024-07-astronomers-ice-world-habitable-zone.html

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Charles Cadieux et al, Transmission Spectroscopy of the Habitable Zone Exoplanet LHS 1140 b with JWST/NIRISS, arXiv (2024). DOI: 10.48550/arxiv.2406.15136

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