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[과학 이야기] '뜨거운 목성'서 무거운 금속 가스 빠져나가

별에 바짝 붙어있는 대형 가스 행성인 이른바 '뜨거운 목성(Hot Jupiter)'의 대기 온도가 오를 대로 올라 무거운 금속 가스가 행성을 빠져나가는 것이 처음으로 관측됐다.

뜨거운 목성은 온도가 높다고 해도 마그네슘과 철 등 무거운 금속 가스는 대기 중에 잡아두는 것이 일반적이었다.

그러나 항공우주국(NASA) 고다드 우주비행센터와 메릴랜드대학 등에 따르면 존스홉킨스대학 데이비드 싱 박사가 이끄는 연구팀은 허블 우주망원경을 통해 지구에서 약 900광년 떨어진 곳에 있는 WASP-121b 행성의 대기에서 마그네슘과 철 등 무거운 금속 가스가 빠져나가는 것을 확인했다고 학계에 보고했다.

WASP-121b는 태양보다 더 밝고, 더 뜨거운 항성(WASP-121)을 약 380만㎞ 거리를 두고 1.2일 주기로 돌고있다. 항성에 위험할 정도로 붙어 궤도를 돌면서 자외선에 고스란히 노출돼 상층 대기의 온도가 화씨 4천600도에 달한다. 이로 인해 마그네슘과 철 등의 가스가 행성의 대기를 빠져나가고, 이는 다시 상층 대기를 가열하는 작용을 하는 것으로 나타났다.



싱 박사는 "다른 뜨거운 행성에서 무거운 금속은 하층 대기에서만 관측된다"면서 그러나 "WASP-121b에서는 마그네슘과 철 가스가 행성에서 멀리 떨어진 곳에서 관측돼 중력에 묶여있지 않은 것으로 보였다"고 했다.

논문 공동저자인 메릴랜드대학의 드레이크 데밍 교수는 "WASP-121b는 '초고온 목성(ultra-hot jupiter)'의 원형으로, 금속 원자가 상층 대기에서 빠져 나가 행성의 자기장과 상호작용하는 상황은 매우 흥미로운 물리학을 관측하고 이해할 수 있는 기회를 제공하는 것"이라고 했다.


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