기본 콘텐츠로 건너뛰기

우주 이야기 1621 - 공전주기 실시간으로 바뀌는 행성계


 (An artist's illustration of the TOI-201 star and the three planets detected in recent observations. Credit: Tedi Vick / The University of New Mexico)

​

과학자들은 수많은 외계 행성을 발견했습니다. 그리고 그 가운데는 여러 행성이 하니의 별 주위를 공전하는 행성계들이 존재합니다. 과학자들은 외계 행성계들이 태양계와 많이 다르다는 점을 발견했습니다. 하지만 그 가운데 TOI-201처럼 예상에서 벗어난 특이한 행성계는 흔치 않습니다.

​

뉴멕시코 대학교, 코트다쥐르 천문대 (Observatoire de la Côte d’Azur), 유럽우주국(ESA)의 과학자들을 포함한 대규모 국제 연구팀은 TOI-201 행성계가 대부분의 행성계와 달리 공전 주기가 변한다는 사실을 알아냈습니다.

TOI-201은 서로 다른 세 개의 행성으로 구성되어 있습니다. 하나는 5.8일 주기로 항성을 공전하는 "슈퍼지구"이고, 다른 하나는 목성 질량의 절반에 해당하는 가스 행성으로 53일 주기로 공전합니다. 마지막으로, 목성보다 16배나 무거운 거대한 외행성이 약 8년 주기의 타원형 혜성 같은 궤도를 따라 공전합니다. 이는 질량으로 보면 갈색왜성과 행성의 중간에 위치한 수준입니다.

​

혜성 같은 긴 타원궤도 때문에 TOI-201c는 모항성에 점점 더 가까이 접근하기 전에 행성계의 먼 외곽을 떠돌아다닙니다. 무거운 행성 혹은 가벼운 갈색 왜성의 엄청난 중력과 상대적으로 타원형이고 기울어진 궤도 때문애 TOI-201 행성계의 흔들림은 독특하게 나타납니다.

​

하지만 이렇게 장기간에 걸친 변화는 지상의 망원경으로 쉽게 관측하기 어렵습니다. 따라서 연구팀은 나사의 외계행성 탐사 위성(TESS)이 수집한 데이터와 남극에 있는 ASTEP (Antarctic Search for Transiting ExoPlanets) 망원경의 지상 관측 데이터를 활용했습니다.

​

ASTEP(남극 외계행성 탐사) 프로젝트는 니스의 코트다쥐르 천문대가 주도하고 버밍엄 대학교 및 유럽우주국(ESA)의 협력 연구입니다. 주경 40cm 망원경을 해발 3233 높이의 남극 고원에 위치한콩코르디아 연구 기지에 설치한 것으로 다른 어떤 인간 거주지에서도 600km 떨어져 있어 국제우주정거장(ISS)보다도 더 외딴 곳에 위치해 있습니다.

​

여기에 남극에서 몇 달간 해가지지 않는 극야 현상과 높은 해발 고도 덕분에 대기 간섭을 최소화하면서 장시간 동안 중단 없이 관측할 수 있습니다. 이는 별의 미세한 밝기 변화를 감지하는 데 매우 적합합니다.

​

아무튼 연구팀은 TOI-201b를 관측하던 중 갑자기 행성이 항성 앞을 지나가는 시간이 약 30분 정도 늦어지는 것을 발견했습니다. 공전주기 53일에서 차지하는 비중은 크지 않더라도 목성 질량의 절반 혹은 토성보다 더 무거운 행성이 이렇게 이동한다는 것은 놀라운 일입니다.

​

가능한 원인은 가장 무거운 외곽 천체인 TOI-201c의 중력입니다. 큰 중력을 행사하는 천체가 주기적으로 길쭉한 궤도로 접근하면서 다른 행성의 공전주기를 바꾸는 것으로 생각됩니다. 이런 불완전한 궤도는 행성계 생성 초기에 주로 나타나는 것으로 상당히 이례적인 일입니다.

​

아무튼 TOI-201 시스템의 움직임은 매우 불안정하여 연구팀은 행성들이 곧 항성 앞을 일렬로 늘어서는 현상이 멈출 것이라고 예측합니다. 200년 후에는 세 행성 중 두 행성만이 지구에서 관측시 항성 앞을 지나가는 모습을 보일 것으로 예상됩니다.

​

이 행성계가 나중에 어떻게 될지 궁금한데, 이런 점을 생각하면 어쩌면 지구에서 관측되지 않는 또 다른 행성이 있을지도 모르겠다는 생각입니다.

​

​

참고

​

​

https://refractor.io/space/antarctic-telescope-alien-worlds-shifting-orbits/

​

Ismael Mireles et al. ,Uncovering the rapidly evolving orbits of the dynamic TOI-201 system.Sci. Adv.12,eaef2618(2026).DOI:10.1126/sciadv.aef2618

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...