우주 이야기 1592 - 슈퍼 해왕성을 포착한 과학자들

(TESS target pixel file (TPF) of Sector 22 for TOI-3862. Credit: arXiv (2026). DOI: 10.48550/arxiv.2601.10450)

천문학자들은 태양계엔 존재하지 않지만 다른 행성계에는 흔한 행성들을 발견했습니다. 초기에 많이 발견된 뜨거운 목성형 행성을 비롯해 미니 해왕성, 슈퍼 지구 등이 여기에 해당합니다. 이탈리아 토리노 천문대의 일라리아 카를레오 (Ilaria Carleo of the Observatory of Turin in Italy)와 동료들은 나사의 행성 사냥꾼 TESS의 데이터를 이용해 새로운 외계 행성이 태양계에는 없는 슈퍼 해왕성 (Super Neptune)형 행성이라는 사실을 알아냈습니다.

연구팀은 TESS 데이터와 지상의 두 망원경을 조합해 TOI-3862 b를 관측해 그 성질을 자세히 분석했습니다. 그 결과 이 행성은 지구에서 800광년 떨어진 거리에 있는 외계행성으로 목성 지름의 절반에 질량은 0.169배 정도로 밀도는 1.75g/cm^3 정도였습니다. 모항성에서의 거리는 지구 태양보다 40배 가까운 0.025AU 였고 공전 주기는 1.56일에 불과하며 표면 온도는 1539K에 달하는 뜨거운 가스 행성입니다.

물리적인 특징을 보면 TOI-3862 b는 뜨거운 목성이 되기에는 다소 질량이 부족한 경우지만, 사실은 크기나 온도에 비해 밀도가 높다는 특징도 같이 가지고 있습니다. 중력이 목성보다 한참 낮고 표면 온도는 엄청 높은데도 목성의 1.33g/cm^3보다 밀도가 높다는 이야기는 상당히 무거운 물질로 되어 있다는 이야기로 해석할 수 있습니다.

TOI-3862 b는 상당히 큰 철로 된 금속 핵 (38-41%)와 규산염 맨틀 (40-45%), 그리고 두꺼운 수소 및 헬륨 대기를 지닌 행성일 가능성이 있습니다. 이는 슈퍼 지구보다 더 큰 암석, 금속 비중인데, 본래는 더 큰 행성이었다가 가스를 잃어버린 경우가 아닐까 하는 생각도 듭니다.

참고로 모항성은 태양보다 6% 정도 작은 별로 나이는 무려 75억년이나 됩니다. 혹시 더 먼 궤도에 지구 같은 행성이 있다면 이미 복잡한 생명이 생기기에는 충분한 시간이 있었던 셈입니다. 만약 여기에 지적 외계인이 있다면 TOI-3862 b는 이들에게 매우 흥미로운 행성일 것입니다.

참고

https://phys.org/news/2026-01-astronomers-dense-super-neptune-exoplanet.html

Ilaria Carleo et al, TOI-3862 b: A dense super-Neptune deep in the hot Neptune desert, arXiv (2026). DOI: 10.48550/arxiv.2601.10450

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