외계 행성

외계 행성 이미지

제임스 웹 우주 망원경으로 외계 행성의 직접적인 이미지를 포착했다. 태양계 밖의 행성인 외계 행성은 목성 질량의 6배에서 12배 정도 되는 가스 행성이다. 이 행성의 이름은 HIP 65426이라고 불리고 있으며, 약 1,500만 년에서 2,000만 년 정도의 역사가 있고 45억 년 된 cEarth와 비교한다면 아기 행성에 속한다. 또한, 지구에서 약 385광년 떨어진 곳에 위치해 있다. 이 행성은 웹의 다른 기구들에 의해 촬영된 네 개의 서로 다른 적외선 대역에서 볼 수 있고, 멀리 떨어진 세계에 대한 세부 사항을 보여주는 완벽한 우주 관측소를 만든다. 지금은 웹에서 뿐만 아니라 일반적으로 천문학에도 변화를 주는 순간이다.

또한, 이 행성은 2017년 칠레에 위치한 유럽 남방 천문대의 초대형 망원경과 SPHERE기구를 사용하여 처음 발견되었다.

그 기구는 짧은 적외선 파장을 통하여 그 행성의 이미지를 찍었지만, 더 긴 적외선 파장을 보는 웹의 능력은 새로운 세부 사항을 밝힐 수 있다. 웹 우주 망원경으로 포착한 이 외계 행성은 지구가 태양으로부터 떨어져 있는 것보다 주인 항성으로부터 약 100배 더 멀리 떨어져 있는데, 웹의 도구 중 일부는 코로나그래프 또는 별빛을 차단할 수 있는 마스크로 무장되어 있어 망원경이 외계 행성의 직접적인 이미지를 포착할 수 있다.

항성은 행성보다 훨씬 밝으며, 이 경우 HIP65426 b는 근적외선에서 주인 항성보다 10,000배 이상 어둡다.

처음에 우리가 볼 수 있는 것은 별에서 나오는 빛뿐이었지만, 신중한 이미지 처리로 그 빛을 제거하여 행상을 밝힐 수 있었다. 웹의 외계 행성에 대한 적외선 탐사는 지금 막 시작되고 있다. 이 망원경은 이미 대기에서 물의 흔적을 감지하여 외계 행성의 첫 번째 스펙트럼을 공유하였으며, 외계 행성의 대기에서 이산화탄소의 첫 번째 명확한 증거를 발견했다.

앞으로는 외계 행성의 물리학, 화학, 형성에 대한 우리의 전반적인 이해를 형성할 더 많은 사진들이 나올 수 있으며, 이전에 알려지지 않았던 행성들도 발견할 수 있을 것이다.

 

외계 행성에서 이산화탄소 발견되다.

미국 항공 우주국 나사(NASA)의 제임스 웹 우주 망원경이 태양계 밖의 행성인 외계 행성의 대기에서 이산화탄소에 대한 최초의 명확한 증거를 포착했다. 나사에 따르면 외계행성은 지구에서 약 700광년 떨어진 태양과 같은 별 주위를 도는 가스행성이며, 대기 구조를 이해하는 것은 그들의 기원과 그들이 어떻게 진화해왔는지를 아는데 매우 중요하다고 밝혔다.

이산화탄소 분자는 행성 형성 이야기의 민감한 추적자이기 때문이다. 이 외계 행성의 이름은 WASP-39b라고 칭하게 되었고, WASP-39b의 대기를 관측하기 위해 망원경의 근적외선 분광기를 사용하여 이산화탄소를 관측했다.

이산화탄소의 특징을 측정함으로써, 우리는 이 거대 가스 행성을 형성하기 위해 얼마나 많은 가스 물질이 사용되었는지 결정할 수 있으며, 앞으로 10년 안에 JWST는 행성들이 어떻게 형성되는지와 우리 태양계의 독특함에 대한 세부사항에 대해 통찰력을 제공하면서 다양한 행성들에 대한 측정을 이어나갈 것이다.

 

외계 행성 연구의 새로운 시대

매우 민감한 웹 망원경은 2021년 크리스마스 날에 지구로부터 150만 킬로미터 약 93만 2천 마일 떨어진 현재의 궤도를 향해 발사되었다. 다른 우주 망원경을 사용하는 것보다 더 긴 파장의 빛으로 우주를 관찰함으로써 웹은 시간의 시작을 더 자세히 연구할 수 있고, 최초의 은하들 사이에서 관찰되지 않은 형성을 알 수 있으며, 현재 별과 행성계가 형성되고 있는 먼지 구름 내부를 관찰할 수 있다. 이번에 포착된 행성 대기의 스펙트럼에서 4.1에서 4.6 미크론 사이의 작은 언덕을 보았는데 대기의 구성, 두께, 구름에 따라 다른 것들보다 더 많은 빛의 색깔들을 흡수한다. 이는 행성을 더욱 크게 보이게 한다.

이 행성의 크기에 미세한 차이를 분석하여 대기의 화학적 구성을 밝혀낼 수 있다.

미국 항공 우주국 나사(NASA)에 따르면, 빛 스펙트럼의 부분에 접근하는 것은 많은 외계 행성에 존재하는 것으로 생각되는 이산화탄소뿐만 아니라 메탄과 물과 같은 가스의 풍부함을 측정하는데 중요하며, 각각의 가스들은 다른 색깔들의 조합을 흡수하기 때문에, 대기가 정확히 무엇으로 구성되어 있는지를 결정하기 위해 파장의 스펙트럼에 걸쳐 전달된 빛의 작은 밝기 차이를 조사할 수 있다.

이전에 미국 항공 우주국 나사(NASA)의 허블 망원경과 스피처 망원경은 화성의 대기에서 수증기나 나트륨, 칼륨을 발견했고, 이 시점에 이 행성을 관측했을때는 이산화탄소가 존재할 수도 있다는 추측을 했었다.

2011년에 발견된 WASP-39b의 질량은 토성의 질량과 비슷하며 목성의 4분의 1정도였고, 이 외계 행성은 항성에 매우 가까이 붙어 공전하기 때문에 지구로부터 4일 정도면 한 바퀴를 돈다.