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천문우주과학소식

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따뜻한 해왕성 크기의 외계 행성 주위에 흘러나온 대기

  • 작성자 : KASI
  • 작성일 : 2015-06-29
  • 조회수 : 1819
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[이미지]
이 작가의 개념은 지구에서 단지 30광년인 따뜻한, 해왕성 크기의 행성에서 흘러나온 거대한 혜성 같은 수소의 구름인, "거대한 괴수(베헤모스)"를 보여준다. 또한 묘사된 것은 GJ 436이라는 이름의 희미한 적색 왜성인, 모 항성이다. 수소가 별로부터 극심한 방사선으로 인해 행성에서 증발하고 있다. 이 큰 현상은 이전에 어떤 외계 행성 주위에서 보였던 적이 없다.

미 항공우주국(NASA)의 허블 우주 망원경을 사용하는 천문학자들은 근처의 별을 공전하는 행성에서 흘러나온 "거대한 괴수(베헤모스)"라고 부르는 거대한 수소의 구름을 발견했다. 거대한, 혜성과 같은 특징은 모 항성의 약 50배 크기이다. 수소가 별로부터 극심한 방사선으로 인해 따뜻한, 해왕성 크기의 행성에서 증발하고 있다.

이 큰 현상은 이전에 어떤 외계 행성 주위에서 보였던 적이 없다. 주어진 이 행성의 작은 크기, 그것은 어떻게 뜨거운 슈퍼 지구(대규모, 암석의, 뜨거운 지구의 버전)가 그들 외부 층의 수소 증발을 통과하여 다른 별 주위에서 태어났는지 단서를 제공할 수도 있다.

"증발 속도가 지금 바로 행성을 위협하지 않지만, 이 구름은 매우 화려하다"고 연구의 리더인, 스위스 제네바 대학 천문대의 David Ehrenreich는 설명한다. "그러나 우리는 희미한 적색 왜성인 그 별이 과거에 보다 활발했던 것을 안다. 이것은 행성이 존재한 첫 10억 년 동안 빠르게 증발한 것을 의미한다. 전반적으로, 우리는 그 대기의 10퍼센트까지 잃을 수도 있었다고 추정한다“고 Ehrenreich는 설명했다.

GJ 436b라 불리는 이 행성은, 그것의 크기와 우리 태양에 해왕성 보다 이 행성이 그것의 별에 훨씬 더 가깝기 때문에 "따뜻한 해왕성"으로 간주된다. 그것의 대기가 완전히 증발되고 암석의 핵까지 모두 제거되는 위험에 처해 있지는 않지만, 이 행성은 그들의 별에 매우 가까운 소위 뜨거운 슈퍼 지구의 존재를 설명할 수 있었다.

이 뜨거운 바위 세계는 대류 회전과 행성 이동(CoRoT) 우주선 (ESA (유럽 우주국), 및 기타 여러 다른 국제 파트너와 공동으로 프랑스 우주국 (CNES)이 이끄는), 그리고 NASA의 케플러 우주 망원경에 의해 발견되었다. 뜨거운 슈퍼-지구가 증발과 같은 유형으로 그들의 두꺼운, 기체 대기를 완전히 잃은 더 거대한 행성의 잔해일 수도 있다.

지구의 대기는 대부분의 자외선을 차단하기 때문에, 천문학자들은 "거대한 괴수(베헤모스)“를 찾기 위해 허블의 자외선 기능과 정교한 정밀도를 가진 우주 망원경이 필요했다. "당신은 허블의 눈을 가져야만 할 것"이라고 Ehrenreich는 말한다. "당신은 눈에 보이는 파장에서 그것을 보지 못할 것이다. 하지만 당신은 시스템에 허블의 자외선 눈을 켤 때, 행성이 괴물 같은 것으로 변하기 때문에, 그것은 정말로 변신의 일종“이라고 Ehrenreich는 덧붙였다.

행성의 궤도가 지구에서 우리의 시야에 거의 가장자리에 기울어져 있기 때문에, 그 행성이 그것의 별의 앞을 지나고 있는 것을 볼 수 있다. 천문학자들은 또한 행성 주위 수소 구름 "거대한 괴수(베헤모스)"에 의해 가려진 별을 보았다.

Ehrenreich와 그의 팀은 구름이 빠르게 가열되지 않고 상대적으로 차가운 적색 왜성에서 방사선 압력에 의해 휩쓸리기 때문에 그러한 거대한 가스의 구름이 이 행성 주위에 존재할 수 있다고 생각한다. 이것은 구름이 더 오랫동안 곁에 붙어있을 수 있도록 한다. 이 연구팀의 발견은 네이처 저널의 6월 25일 판에 발행될 것이다.

지구가 1억 년에서 5억 년에 걸쳐 분산된 수소가 풍부한 대기를 가졌을 때, 이와 같은 증발은, 우리 자신의 태양계 초기 단계에서 일어날 수도 있다. 그렇다면, 지구는 이전에 혜성과 같은 꼬리를 자랑해 보였을 수도 있다. 그것은 태양이 적색 거성으로 되어 부풀어 오르고 우리의 행성을 완전히 삼키기 전에, 우리의 남아있는 대기를 증발할 때, 우리 행성 수명의 마지막에 지구 대기에 일어날 수 있는 것도 가능하다.

GJ 436b는 그것의 별에 매우 가까이에 있고 (3백만 마일보다 덜한) 단지 2.6 지구 일에 그것 주위를 감아 돈다. (비교해서, 지구는 우리의 태양에서 9천 3백만 마일이고 매번 365.24 일마다 태양을 공전한다.) 이 외계 행성은 적어도 60억년이고, 심지어 그 나이에 두 배일 수도 있다. 그것은 약 23개 지구의 질량을 가지고 있다. 바로 지구에서 30 광년에, 그것은 알려진 가장 가까운 외계 행성 중 하나이다.

"거대한 괴수(베헤모스)" 발견은 자외선 관측에서 해왕성 크기의 행성과 슈퍼 지구의 전체 개체의 대기 특정을 위한 게임 체인저(결정적인 패)가 될 수 있다. 앞으로 몇 년 동안, Ehrenreich는 천문학자들이 이 같은 종류의 행성 수천 개를 찾을 것으로 기대한다.

이 연구에 사용된 자외선 기술은 또한 더 작고 더 지구 같은 행성에 해양 증발의 사인을 탐지할 수도 있다. 대기에서 너무 낮고 망원경으로부터 보호되기 때문에, 천문학자들이 직접 그 세계에서 수증기를 보는 것은 매우 어려운 도전이 될 것이다. 어쨌든, 물 분자가 별의 방사선에 의해 수소와 산소로 깨질 때, 비교적 가벼운 수소 원자는 행성을 탈출할 수 있다. 만일 과학자들이 GJ 436b보다 좀 더한 온도와 좀 덜한 대규모인 행성에서 수소 증발을 발견할 수 있다면, 그것은 그 표면에 바다의 좋은 표식이다.


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