허블망원경으로 170광년 밖 '슈퍼 목성' 자전 직접 측정

"10시간에 한바퀴 자전…고온 대기에선 유리·철이 비처럼 내려"

미국 애리조나대 연구진이 미국항공우주국(NASA)의 허블우주망원경(HST)을 이용, 지구에서 170광년 떨어져 있는 외계행성의 자전속도를 직접 관측 방식으로 측정하는 데 성공했다.

애리조나대 대니얼 아파이 교수팀은 23일 국제학술지 '천체물리학 저널'(APJ)에서 허블우주망원경으로 외계행성 ƈM1207b'의 대기 밝기가 변하는 것을 직접 관측해분석한 결과 이 행성이 10시간에 한바퀴씩 자전하는 것으로 나타났다고 밝혔다.

외계행성 2M1207b는 지구에서 170광년 떨어진 갈색왜성(brown dwarf) ƈM1207'주변에서 10년 전 발견된 가스형 행성으로 질량이 목성보다 4배 정도 커 '슈퍼목성'으로 불린다. 이 행성은 갈색왜성으로부터 약 80억㎞ 떨어진 궤도(태양-목성 거리의10배)를 공전하고 있다.

이 행성의 대기 온도는 1천205∼1천427℃로 추정된다. 이 때문에 과학자들은 행성 발견 당시부터 대기 상층부에서는 규소가 녹은 유리로 된 구름과 비가 내리고 하층부에서는 철로 된 비가 내릴 것으로 추정했다.

생성된 지 1천만년 정도 된 슈퍼 목성에서는 여전히 수축과 냉각 작용이 일어나고 있으며 아직도 뜨거워 적외선으로 밝게 빛나는 별처럼 관측된다.

연구진은 이 연구에서 허블우주망원경 영상의 안정성과 고해상도, 선명성 등을활용해 행성이 회전할 때 밝기가 변하는 것을 정밀 측정했다. 연구진은 행성 밝기가변하는 이유를 대기층 구름의 복잡한 패턴 때문으로 풀이했다.

연구진이 허블우주망원경의 와이드 필드 카메라 3(Wide Field Camera 3)으로 슈퍼 목성의 적외선 영상을 촬영, 구름 분포와 자전속도를 측정한 결과 10시간 정도에한바퀴씩 회전하는 것으로 나타났다. 이는 태양계 목성의 자전속도와 비슷한 것이다.

아파이 교수는 "이 연구는 허블망원경이나 2018년 발사될 예정인 NASA의 적외선망원경인 '제임스 웹 우주망원경'으로 외계 행성 대기의 구름지도를 만들 수 있다는것을 보여준다"며 특히 제임스 웹 우주망원경은 이 기술을 활용해 외계 행성의 대기구성을 밝히고 상세한 지도를 만드는 데 크게 기여할 것이라고 말했다.

scitech@yna.co.kr(끝)<저 작 권 자(c)연 합 뉴 스. 무 단 전 재-재 배 포 금 지.>