제임스웹, ‘모래비’ 내리는 외계 행성 발견

제임스웹이 마치 ‘모래비’가 내리는 듯한 형태의 외계 행성을 발견했다.

지난 16일 벨기에 루뱅대 연구진은 <네이처> 지에 “제임스웹 우주망원경으로 외계 행성 ‘WASP-107b’의 대기에서 수증기와 이산화황, 규산염 모래 구름을 발견했다”고 밝혔다.

‘WASP-107b’는 태양계 밖의 외계 행성이다. 2017년 2백 광년 거리에서 최초로 포착됐고, 태양보다 온도와 질량이 낮은 별 ‘WASP-107’을 공전한다. 이번 ‘WASP-107b’의 관측에는 12개국의 29개 연구 기관에 속한 천문학자 46명이 참여했다.

행성의 대기 분석은 루뱅대 데신 교수를 필두로 진행됐다. 행성은 대기 밀도가 낮아 대기 안쪽까지 관측 가능했다. 조사 결과 ‘WASP-107b’ 행성에서는 수증기, 이산화황, 규산염 모래 구름이 발견됐다. 메탄은 발견되지 않았다. 이들은 메탄이 없다는 것은 내부가 따뜻하다는 것을 의미한다고 전했다.

이들의 가장 큰 성과는 ‘모래 구름’의 발견이다. 행성의 구름은 지구에서 모래를 구성하는 규산염 입자로 이뤄져 있었다. 구름의 화학 성분을 명확히 규명한 사례는 이번이 최초다. 지구 대기에서는 낮은 온도에 물이 얼어붙지만, 섭씨 1천 도의 가스 행성에서는 모래 입자가 얼어붙어 구름을 생성할 수 있다. 연구진 측에 따르면, 고고도 대기에서 모래 구름을 포착 가능한 것은 모래 입자가 수직으로 순환한다는 의미다.

‘WASP-107b’에서는 모래 구름이 비로 내리다 대기 안쪽에서 다시 증발해 위로 올라간다. 더욱 낮은 온도의 고고도에서는 증발한 모래가 응축돼 모래 구름이 형성된다.

행성에 대해 연구진은 “지구의 순환과 흡사하지만, 빗방울은 모래로 이뤄진다”며 “수직 이동을 통한 승화와 응축의 지속적 순환이 이 행성의 대기에서 모래 구름이 지속적으로 존재 가능한 이유다”라고 설명했다.