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슈퍼지구에서 변화하는 상태의 첫 번째 증거 발견

  • 작성자 : KASI
  • 작성일 : 2015-05-11
  • 조회수 : 2249
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천문학자들은 슈퍼지구에 심하게 변화하는 온도를 검출하였다. 처음으로 어떤 대기의 변화가 태양계 외부의 암석질 행성에서 발견되었다. 그리고 그것은 `다이아몬드 행성`이라는 별명을 가지고 있는 것에 신비를 더 더하는, 어마어마한 화산 활동 때문일 수 있다고 생각한다.

처음으로, 캠브리지 대학이 이끄는 연구진은 태양계 외부의 암석질 행성에서 대기의 변화를 감지했고, 2년 동안 거의 세 배의 온도 변화를 관찰했다. 연구자들이 변화의 원인은 아직 조사 중에 있으나, 그들은 표면에 엄청난 양의 화산 활동 때문일 수 있다는 해석을 신뢰한다. 암석질 `슈퍼 지구`의 대기를 슬쩍 들여다보고 그 표면 상태를 관찰하는 능력은 태양계 밖에서 거주할 수 있는 행성을 식별하기 위한 중요한 이정표를 표시한다.

미국항공우주국(NASA)의 스피처 우주망원경을 사용하여, 게자리 55 e라는 행성(게자리에서 40광년 거리에 위치한 태양과 같은 별을 공전하고 있다.)에서 오는 열 방출을 관찰하였다. 그리고 처음으로 섭씨 1,000도와 2,700도 사이에서 흔들리는 행성의 뜨거운 `낮‘에서의 온도가 빠르게 변화하고 있는 상태를 발견했다.

“우리가 슈퍼 지구에 특히 주목할 만한 외계 행성에서 방출되는 빛에서 이러한 급격한 변화를 본 것은 처음“이라고 새로운 연구의 공동저자인, 캠브리지 천문학 연구소의 Nikku Madhusudhan 박사는 말했다. ”열 방출 또는 표면 활동의 특성은 지금까지 어떠한 다른 슈퍼 지구에서 검출되었던 적이 없다“고 Madhusudhan 박사는 덧붙였다.

새로운 데이터의 해석은 아직 예비 단계임에도, 연구진은 온도의 변화가 부분적으로 녹았을 수 있고 때때로 표면을 덮는 가스와 먼지의 거대한 기둥으로 인한 것일 수 있다고 생각한다. 기둥은 목성의 위성 중 하나이고 태양계에서 가장 지질학적으로 활발한 천체인, 이오에서 관찰된 것보다 더 높은 화산 활동의 예외적으로 높은 비율에 의한 것일 수 있다.

“우리는 외계 행성에서 이 같은 거대한 수준의 변화를 본 적이 처음인, 이 행성에서 나오는 신호에서 300% 변화를 보았다”고 새로운 연구의 주 저자인, 대학의 카벤디쉬 연구소 박사 Brice-Olivier Demory는 말했다. “우리가 전적으로 확신할 수는 없지만, 우리는 이 변화에 대한 적당한 설명이 때때로 행성으로부터의 열 방출을 덮어 지구에서 볼 수 없는 가스와 먼지의 거대한 볼륨 밖으로 분출되고 있는 표면에서의 대규모 표면 활동, 아마도 화산이라고 생각한다”고 Demory는 덧붙였다.

게자리 55 e는 `슈퍼 지구`이다 : 약 두 배 크기와 지구 질량의 8배인 암석질 외계 행성. 그것은 게자리에 태양과 같은 별을 돌고 있는 5개의 행성 중 하나이고, 1년이 단 18시간 지속하는 그것의 모성에 너무 가까이 위치한다. 행성은 또한 지구가 하는 것처럼 회전하지 않는 것을 의미하는 조수에 의해 고착되어 있다. - 대신에 영구적인 ‘낮’인 면과 ‘밤’인 면이 있다. 그것은 대기가 연구될 수 있는, 가장 가까운 슈퍼 지구이기 때문에, 게자리 55e는 표면의 상세한 관찰과 암석질 외계 행성의 대기 조건에 가장 적합한 후보 중 하나이다.

그들의 거대한 크기가 그들을 보다 쉽게 찾을 수 있게 하기 때문에 외계 행성에 대한 초기의 연구 대부분은 목성 그리고 토성과 비슷한 거대 가스형 행성에 있었다. 최근 몇 년 동안, 천문학자들은 이런 많은 거대 가스형 행성에서의 상태를 지도로 나타낼 수 있었다. 하지만 슈퍼 지구에 대해 그렇게 하는 것이 훨씬 더 어렵다. : 지구의 질량 한 개와 열 배 사이의 질량을 가진 외계 행성.

게자리 55 e의 초기의 관측은 행성이 다이아몬드로 이루어진 것을 암시하는, 풍부한 탄소를 가리켰다. 그러나 이러한 새로운 결과는 상당히 그 초기의 관찰을 모호하게 하고, 새로운 질문을 개시한다.

“우리가 처음 이 행성을 확인할 때, 측정은 탄소가 풍부한 모델을 뒷받침했다”고 Demory와 함께 캠브리지 외계 행성 연구 센터의 구성원인 Madhusudhan은 말했다. “하지만 지금 우리는 그 측정이 시간에 맞게 변화하고 있음을 발견했다. 행성은 여전히 탄소가 풍부할 수 있지만, 지금 우리는 그렇게 확실하지 않다. - 이 행성의 초기 연구는 심지어 그것이 물 세상일 수 있다고 제시했었다. 현재의 변화는 우리가 다른 곳에서 본 적이 없는 것이다. 그래서 확고한 기존의 설명은 없다. 그러나 그것은 과학의 재미이다. - 실마리는 예기치 않은 곳에서 올 수 있다. 현재의 관측은 현재 및 향후의 큰 망원경을 사용하여 암석질 외계 행성의 조건을 연구하는 우리의 능력에 새로운 장을 연다”고 Madhusudhan은 덧붙였다.


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