뜨거운 토성과 게임 체인저

게임 체인저

제임스 웹 우주 망원경은 멀리 떨어진 행성의 하늘을 분자와 화학적으로 상세하게 묘사한 사진을 포착했고, 외계 행성 과학계에 또 다른 한 장의 사진을 찍었다. 보카프린은 약 700광년 떨어진 별 주위를 돌고 있었고 미국 항공 우주국 나사(NASA)에 따르면 이 행성은 토성만큼 크지만 가스에서 방출되는 추정 온도를 섭씨 871도로 만들면서 주인 별에 훨씬 더 가까운 외계행성이라는게 밝혀졌다. 이 뜨거운 토성은 제임스 웹 망원경이 처음으로 정기적인 과학 활동을 시작했을 때 조사한 최초의 외계 행성들 중 하나였다. 새로운 측정값은 원자와 분자, 그리고 단일하고 균일하지 않은 부서진 것처럼 보이는 구름 형성물과 숙주 별에 의해 야기된 광화학의 징후를 포함하여 보카프린의 대기에 대한 완전한 분석을 제공한다.

외계 행성과 함께 적외선 스펙트럼의 넓은 범위와 접근할 수 없는 화학적 지문의 파노폴리를 제공하는 여러 도구로 관찰했고 이러한 데이터는 연구에 판도를 바꾸는 요소이다.

대기의 큰 그림

외계 행성의 주인 별과 높은 에너지 빛에 의해 촉발된 화학 반응에서 생성된 분자인 이산화황의 대기에 대한 첫 번째 신호를 제공했다. 지구에서 대기의 오존층은 광화학 반응으로 열과 햇빛으로 반응하는 것과 유사한 방식으로 생성된다.

보카프린은 숙주 별에 근접해 있기 때문에 별과 행성의 연관성을 연구하기에 이상적인 주제이다. 이 행성은 수성이 우리 태양에 있는 것보다 주인 별에 8배 더 가깝다. 이것은 우리가 외계 행성에서 광화학의 구체적인 증거를 본 최초의 사례이자 외계 행성 대기에 대한 우리의 이해를 향상시킬 수 있는 유일한 전망이다.

보카프린스의 대기에서 발견된 다른 화합물로는 나트륨, 칼륨, 수증기가 있으며, 허블 우주 망원경을 포함한 다른 우주 망원경과 지상 망원경에 의해 이전에 관측된 것을 확인할 수 있다.

외계 행성 대기에 화학 성분들의 완전한 목록은 이 행성과 다른 행성들이 어떻게 형성되었는지에 대한 통찰력을 제공한다.

보카프린스의 다양한 화학 목록은 미행성이라고 불리는 여러 개의 작은 천체들이 합쳐져 태양계에서 두 번째로 큰 행성과 비슷한 크기의 궁극적인 행성 골리앗을 만들어냈다.

이 연구 결과는 웹의 기구가 외계 행성에 대한 조사를 수행할 수 있는 능력을 시사하는 데 유리하다.

외계 행성의 대기에 대한 상세한 내용을 공개함으로써 제임스 웹 우주 망원경은 예상을 뛰어넘는 성능을 보여주었고, 은하계의 다양한 외계 행성에 대한 새로운 탐사를 이어나갈 수 있게 해 주었다.

앞으로 외계 행성을 통해 대기의 큰 그림을 볼 수 있을 것이다.

토성의 특징적인 고리의 기원

눈에 띄는 고리와 기울어진 축을 가진 토성은 태양계에서 가장 화려한 행성이다. 토성이 어떻게 그 특징적인 외관을 갖게 되었는지에 대한 새로운 이론이 나왔다. 미국 항공 우주국 나사(NASA)에 따르면, 오늘날 토성에는 약 82개의 위성이 있는데 고리가 있는 행성이 수십억 년 동안 이 행성의 궤도를 도는 또 다른 행성을 가지고 있었을지도 모른다는 의견이 나왔다.

하지만 약 1억 6천만 년 전, 이 달은 불안정해졌고 토성에 너무 가깝게 흔들렸다. 거대 가스 행성은 달의 99%를 삼키게 되었고 나머지는 궤도에서 떠내려가 결국 행성의 고리를 형성하는 작은 얼음 덩어리로 부서졌다.

토성의 비정상적인 기울기

천문학자들이 이 행성의 26.7도 기울기가 이웃 해왕성과의 중력에 의한 상호작용에서 비롯된 것이라 밝혔지만, 잃어버린 달 이론이 더 나은 설명이 될 수도 있다. 이 두 행성은 한때 서로 일치했을 수도 있으며, 달의 손실은 토성을 해왕성의 인력에서 벗어나 현재의 기울기로 남겨두기에 충분했을 것이다. 원행성 원반의 알려진 형성 과정이나 나중에 발생한 큰 충돌의 결과로 보기에는 기울기가 너무 크기 때문이다. 같은 사건은 태양계에서 두 번째로 크고 수성보다 큰 토성의 위성 타이탄이 이상한 궤도에 오를 수 있도록 했을지도 모른다는 추측을 하게 했다. 달이 매년 약 11 센티미터의 속도로 토성으로부터 바깥쪽으로 빠르게 이동하고 있으며 크리살리스라는 잃어버린 달이 행성을 변화시켰을 것이라는 추측 또한 나오고 있다.