June 19,2019

‘금단’ 영역 도는 해왕성급 외계행성 관측

궤도 주기 1.3일, 표면온도 1천도에도 가스 대기 가져

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1.3일 주기로 별을 도는 해왕성급 외계행성 NGTS-4b 상상도  ⓒ 워릭대학/ 연합뉴스

1.3일 주기로 별을 도는 해왕성급 외계행성 NGTS-4b 상상도 ⓒ 워릭대학/ 연합뉴스

해왕성 크기의 중간급 외계행성이 ‘해왕성 사막’으로 불리는 금단의 영역에서 관측됐다.

30일 영국 워릭대학에 따르면 이 대학 천문학자 리처드 웨스트 박사가 이끄는 연구팀은 지구에서 약 920광년 떨어진 곳에서 외계행성 ‘NGTS-4b’를 관측한 결과를 ‘영국 왕립천문학회 월보(MNRAS)’에 실었다.

NGTS-4b는 해왕성보다 약 20% 작지만 지구보다는 3배가량 크며 별 주위를 1.3일 주기로 돌고있다. 표면 온도는 1000도에 달하는 것으로 분석됐다.

이 행성이 특별한 것은 이런 크기로는 별 근처에선 살아남을 수 없는데 대기까지 갖고 존재한다는 점이다.

별 가까이에서는 강한 방사선으로 해왕성 크기의 중간급 행성은 가스 대기가 모두 증발하고 암석으로 된 핵만 남게 되는데, 해왕성급 행성은 전혀 발견되지 않는 곳이라고 해서 ‘해왕성 사막’으로도 불린다.

WASP-166b(5.44일), HATP-26b(4.23일) 등 처럼 별 가까이서 도는 해왕성급 외계행성이 관측된 적이 있으나 모두 별을 도는 주기가 4일 이상이었다.

연구팀은 이런 점을 반영해 NGTS-4b에 ‘금단의 행성’이라는 별칭을 붙였다.

연구팀은 칠레 아타카마 사막 한가운데 있는 유럽남방천문대(ESO) 파라날관측소의 첨단 망원경인 ‘차세대 트랜짓 탐사(NGTS)’를 이용해 이를 관측했다.

행성이 별 앞을 지날 때 별빛이 줄어드는 것을 확인해 외계행성을 찾는 천체면 통과(transit) 방식을 활용했다.

지상 망원경을 이용해 천체면 통과 방식으로 외계행성을 찾을 때는 1%가량 별빛이 줄어드는 것으로 외계행성 존재를 확인하는데 연구팀은 별빛이 0.2% 줄어든 것을 포착해 NGTS-4b를 찾아냈다.

연구팀은 이 행성이 해왕성 사막에 붙잡혀 온 것이 100만년이 채 안 되거나 실제로는 매우 커 대기가 아직 증발 중일 수 있는 것으로 분석했다.

웨스트 박사는 성명에서 “이 행성은 해왕성급 행성이 생존할 수 없는 곳에 존재하고 있다”면서 “별빛이 0.2% 미만으로 줄어드는 것으로 외계행성을 찾아낸 것은 놀랄만한 결과로 어떤 지상 망원경으로도 하지 못했던 것”이라고 했다.

그러면서 “해왕성 사막에 다른 행성이 더 있는지, 이 사막의 여건이 생각했던 것보다 좋은지 등을 확인하기 위해 자료를 분석 중”이라고 밝혔다.

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