기본 콘텐츠로 건너뛰기

우주 이야기 1608 - 마그마 행성을 발견한 과학자들



 (An artist's impression of L 98-59 d. Credit: Mark A. Garlick / markgarlick.com.)

​

옥스퍼드 대학의 과학자들이 새로운 형태의 외계 행성을 포착했습니다. L 98-59 d는 지구에서 35광년 떨어진 작은 적색왜성 주변을 공전하는 행성으로 최근 제임스 웹 우주 망원경과 지상 망원경으로 자세한 관측이 이뤄졌습니다. 그 결과 연구팀은 이 행성이 크기에 비해 밀도가 매우 낮고(지구의 약 1.6배), 대기에는 상당량의 황화수소가 포함되어 있다는 특이한 사실을 알아냈습니다.

​

옥스퍼드 대학 물리학과의 해리슨 니콜스 박사 (Dr. Harrison Nicholls (Department of Physics, University of Oxford))와 동료들은 L 98-59 d의 관측 결과를 분석해 이 특이한 외계 행성의 비밀을 풀어냈습니다.

​

지금까지 천문학자들은 이러한 행성을 암석으로 이루어진 수소 대기를 가진 가스 왜성(gas dwarf)나 깊은 바다와 얼음으로 이루어진 물이 풍부한 행성, 이렇게 두 가지 익숙한 범주 중 하나에 분류해 왔습니다. 그러나 이번 관측 결과는 L 98-59 d가 이 두 가지 설명 모두에 부합하지 않으며, 오히려 무거운 황 분자를 포함하는 완전히 다른 유형의 행성이라는 점을 시사하고 있습니다.

​

옥스퍼드 대학교, 흐로닝언 대학교, 리즈 대학교, 취리히 연방 공과대학교의 연구팀은 첨단 컴퓨터 시뮬레이션을 사용하여 지구 탄생 직후부터 현재까지 약 50억 년에 걸친 지구의 역사를 재구성한 후 이 모델을 L 98-59 d에 적용해 이 행성의 독특한 구성의 원인을 알아냈습니다.

​

연구 결과에 따르면 L 98-59 d의 맨틀은 용융된 규산염(molten silicate, 지구의 용암과 유사)일 가능성이 높습니다. 지구와 다른 점은 지각이 없고 대신 표면에 거대한 마그마 바다 (Magma Ocean)을 지니고 있다는 것입니다.

​

거대한 마그마 바다 덕분에 L 98-59 d는 지질학적 시간 규모에 걸쳐 행성 내부 깊숙이 엄청난 양의 유황을 저장할 수 있습니다. L 98-59 d가 황화수소(H₂S)와 같은 유황 함유 가스를 포함하는 두꺼운 수소 함유 대기를 유지한 것은 이 마그마 바다 덕분으로 보입니다. 그렇다고 해서 이 행성이 생성 초기의 모습을 그대로 간직하고 있는 것은 아닙니다.

​

JWST 관측 결과 L 98-59 d 상층 대기에서 이산화황을 비롯한 여러 황 가스가 확인됐는데, 연구팀의 모델은 이러한 가스들이 모항성인 적색 왜성 L 98-59에서 나오는 자외선에 의한 화학 반응으로 생성된 것임일 보여줍니다. 동시에, 지하의 마그마 바다는 이러한 휘발성 가스를 완충하는 거대한 저장소 역할해 소실되는 가스를 계속 보충했을 것입니다. 시뮬레이션에 따르면 L 98-59 d는 과거 더 많은 양의 휘발성 물질로 지녔을 가능성이 높으며, 한때 지금보다 더 큰 가스 행성이었을 수 있습니다.

​

마그마 바다와 황이 풍부한 대기를 지닌 지구 크기 행성은 태양계에는 없는 매우 독특한 형태의 행성입니다. 하지만 의외로 우주에는 드물지 않을 수도 있습니다. 앞으로 관측을 통해 이런 비슷한 마그마 바다 행성을 추가로 더 발견하게 될지도 모릅니다.

​

참고

​

https://phys.org/news/2026-03-class-molten-planet-abundant-sulfur.html#google_vignette

​

Volatile-rich evolution of molten super-Earth L 98-59 d, Nature Astronomy (2026). DOI: 10.1038/s41550-026-02815-8

댓글

이 블로그의 인기 게시물

중등도 코로나 19 환자에서 제한적인 효과만을 확인한 렘데시비르

   현재 렘데시비르는 인공 호흡기 치료가 필요한 환자 등 중증 코로나 19 환자의 치료제로 사용되고 있습니다. 다만 공급이 부족해서 갑자가 중증 코로나 19 환자가 늘어날 경우 수급 문제가 불거질 수밖에 없습니다. 따라서 이를 중등도 코로나 19 환자 (경증이나 무증상은 당연히 치료가 필요없거나 대증 요법 정도) 사용한다는 것은 지금 당장에 급한 연구는 아니지만, 나중에 수급량이 많아지고 가격이 낮아질 때를 생각하면 의미 있는 연구 결과입니다.   렘데시비르 제조사인 길리어드 사이언스의 다아애나 브레이너드 박사 ( Dr. Diana Brainard of Gilead Sciences )는 병원에 입원이 필요했던 중등도 코로나 19 환자 584명을 렘데시비르 5일, 10일 투여 실험군과 위약을 투여한 대조군으로 나눠 임상 경과, 사망 등 중요한 합병증 발생 등에서 차이를 보이는지 조사했습니다. 연구 대상자의 40% 이상은 당뇨 같은 만성 질환이 있었으며 평균 연령은 57세였습니다.   연구 결과 대조군의 2%, 5일 투여군의 2%, 10일 투여군의 1%가 사망했으나 사망자 수가 4명, 3명, 2명 정도로 통계적 차이를 판단하기에는 사망자 수가 적어 결론을 내리기 어려웠습니다. 연구팀은 5일 투여군에서 임상 경과가 다소 호전되는 것을 판단했으나 10일 투여군에서는 통계적 차이를 검증할 수 없었습니다. 결론적으로 말해 중등도 코로나 19 환자에서 렘데시비르 투여는 확실한 임상적 이득이 없었습니다.     5일 투여량만 해도 가격이 3120달러라는 점을 감안할 때 중등도 환자에서 렘데시비르 투여는 설령 공급이 원활하다고 해도 적절한 치료법이 아닌 것으로 판단됩니다. 더구나 지금처럼 공급이 불안해 중증 환자 투여 물량 확보가 아쉬운 상황에서는 말할 것도 없습니다.  이번 연구는 렘데시비르보다 효과가 뛰어나면서 저렴한 차세대 항바이러스 치료제의 필요성을 다시 보여준 것으로 생각됩니다....

178Tb/s - 광섬유 통신 신기록 수립

  ( Lidia Galdino, lead researcher on the study. Credit: James Tye / UCL )  현재 가정에 들어오는 초고속 광통신은 10Gb/s 정도가 가장 빠른 편입니다. 그러나 사실 광섬유를 통해서 보낼 수 있는 정보량은 이것보다 훨씬 많습니다. 현재 개발 중인 기술 가운데서는 이미 1Tb/s 이상이 속도를 지닌 것들이 많아 미래에는 테라 인터넷 시대가 가능할 것으로 예상됩니다. 그런 가운데 영국 유니버시티 칼리지 런던 (UCL)의 리디아 갈디노( Lidia Galdino )가 이끄는 연구팀이 178Tb/s라는 신기록을 세웠다는 소식입니다.   광섬유 통신을 위한 주파수는 4.5THz까지 높일 수 있습니다. 최근에 개발된 신기술은 9THz 벽도 돌파했습니다. 그러나 연구팀은 16.8THz라는 새로운 영역에 도달했습니다. 주파수가 높을 수록 더 많은 정보를 전송할 수 있습니다. 하지만 16.8THz의 주파수로도 178Tb/s의 데이터 전송 속도는 사실 불가능합니다. 연구팀은  Geometric Shaping (GS) 방식으로 레이저 신호의 페이즈, 밝기, 편광 수준을 조절해 여러 신호가 서로 간섭 없이 전달되게 만들어 이런 신기록을 수립했습니다.   물론 새로운 기술이 항상 그렇듯이 바로 상용화가 가능한 것은 아닙니다. 특히 광섬유는 장거리 정보 전송이 가능해야 할 뿐 아니라 오류 없이 장시간 작동이 가능해야 합니다. 자꾸 에러가 생기거나 고장난다면 아무리 속도가 빨라도 무용지물입니다. 이 단계를 극복하고 경제성까지 갖춰 실용화 되는 경우는 사실 소수에 지나지 않습니다.   하지만 경쟁적으로 Tb 급 대역폭을 지닌 광통신 기술이 개발되고 있어 테라바이트 급 정보도 순식간에 전송할 수 있는 시대가 올 것은 분명합니다. 과거 전화선을 이용한 56K 모뎀에서 지금의 광섬유 기반 초고속 인터넷이 온 것처럼 속도는 계속 빨라질 수밖에 없기 때문입니다...

코로나 19 감염 위험성이 큰 동물은?

  ( A new genomic study ranks the potential of the SARS-CoV-2 spike protein to bind to the ACE2 receptor site in 410 vertebrate animals. Old World primates and great apes, which have identical amino acids at the binding site as humans, are predicted to have a very high propensity for binding ACE2 and are likely susceptible to SARS-CoV-2 infection. Credit: Matt Verdolivo/UC Davis )    코로나 19를 일으키는  SARS-CoV-2는 사스 및 메르스와 마찬가지로 박쥐를 자연 숙주로 삼는 베타 코로나바이러스 계통입니다. 따라서 본래 박쥐에 살던 바이러스가 중간 단계를 거쳐 사람으로 넘어온 것으로 추정됩니다. 그런데 이 이야기는 SARS-CoV-2 역시 사람에만 감염되는 것이 아니라 종을 넘어 다른 포유류나 조류, 혹은 척추동물에 감염될 수 있음을 시사합니다. 코로나 바이러스가 침투하는 경로인 ACE2 수용체는 다른 척추동물에서도 볼 수 있기 때문입니다. 다만 SARS-CoV-2와 ACE2 수용체의 결합 수준은 동물마다 큰 차이가 있어 감염 위험도는 모두 다를 수밖에 없습니다.   캘리포니아 대학 데이비스 캠퍼스 (UC Davis)의 조안나 다마스 (Joana Damas)와 그 동료들은 410종의 척추동물에서 ACE2 수용체 유전자를 조사해 코로나 19 감염 위험도를 조사했습니다. 연구팀에 따르면 ACE2 수용체 전체가 아니라 25개의 아미노산 배열이 특히 결합력에 큰 영향을 미쳐 감염 가능성을 결정합니다.   연구 결과 쉽게 예상할 수 있듯이 사람과 가까운 침팬치, 고릴라, 보노보...