지구에서 외계행성 관찰 첫 성공 > 행 성

과학자 두 팀이 태양계 밖 행성의 외부 온도를 지구에서 관측하는 데 최초로 성공했다고 연달아 발표했다. 이는 과학계의 숙원인 외계행성 연구에 역사적 이정표가 될 것으로 보여 학계의 비상한 관심을 모으고 있다.

네델란드 레이든(Leiden) 대학 언스트 드 무이(Mooij) 박사팀은 ‘WHT’ 망원경(스페인 카나리아 제도)과 ‘UKIRT’ 망원경(하와이 마우나케아 산)을 이용 ‘TrES-3b’ 행성의 대기온도를 관찰하는 데 성공했다. TrES-3b은 공전주기가 31시간에 불과할 정도로 항성과의 거리가 가깝고 크기는 목성보다 조금 더 큰 행성이다.

연구팀은 행성의 발열 파장이 최대치로 측정되는 2마이크론 파장대(근적외선 파장)에서 온도를 측정한 결과, TrES-3b 대기에서 뿜어져 나오는 온도는 약 1721℃(2000K)가 넘는 것으로 나타났다고 밝혔다. 무이 박사는 “이번 연구는 우주가 아닌 지상에서 근적외선 파장대로 외계행성의 온도를 측정한 첫 시도”라고 설명했다.

또한 연구팀은 이번 온도관찰을 통해 TrES-3b 행성에도 대기 고도에 따라 온도도 함께 상승하는 ‘역전층’이 있을 것으로 보고 있다. 지구에서 역전층은 층 아래와 위 공기를 분리해 대도시에서는 흔히 스모그 현상을 발생시키며, 하와이 마우나케아 산에도 약 60m 높이에 달하는 역전층이 있어 정상 부근을 항상 맑고 습도 낮은 공기를 유지하게 한다. 이는 이곳이 천체 관찰에 최적으로 꼽히는 이유다.

연구팀은 행성의 열 재분배 현상, 고도에 따른 온도변화 등을 통해 확인한 역전층의 존재가 앞으로 외계행성의 연구에 밑거름이 될 것으로 기대하고 있다. 무이 박사는 “태양계 밖 행성은 역전층이 있는 것과 없는 것이 있다”면서 “지구에서 외계 행성의 대기를 연구할 수 있다는 것은 놀라운 일”이라고 말했다.

한편, 미 카네기 연구소(Carnegie Institution) 메르세데스 로제즈-모렐(Lozez-Morales) 박사팀은 ‘Ogle-TR-56b’ 행성의 대기온도를 1마이크론 파장대에서 측정한 결과 2400℃로 나타났다고 밝혔다. 이에 대해 UKIRT 연구소 게리 데이비스 박사는 “현재 기술로 외계행성의 온도를 지구에서 측정한 것은 천문학 연구의 위대한 이정표가 될 것”이라고 말했다.

(사진설명: TrES-3b 행성의 이미지 그래픽. 이 행성은 목성보다 조금 더 크고 공전주기가 31시간에 불과할 정도로 항성과의 거리가 가까워 외부 온도가 1721℃에 달하는 것으로 측정됐다. 사진=레이든 대)

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