우주에서 가장 신비로운 외계행성

 

작년부터 지금까지 인류가 발견한 외계행성(Exoplanet)은 5천 개가 넘는 외계행성을 발견하였습니다. 우주에 있는 대부분의 별 곁에는 외계행성이 하나 이상은 있을 것입니다 오늘은 외계행성에 대해 설명해 보도록 하겠습니다

 

외계행성

 

가장 이상한 외계행성 J1407b

J1407b 이 행성은 외계행성이지만 놀랍게도 태양처럼 고리를 가지고 있습니다. 더 놀라운 것은 그 고리의 크기가 어마어마하게 크다는 것입니다. 토성의 고리 사이즈보다 200배가 더 큽니다. 실제 규모로 추정되는 것은 1억 2천만 km 지름을 갖고 있을 추정됩니다

 

이것이 대단한 이유가 뭐냐면 태양과 지구 사이의 거리가 1억 5천만 KM입니다 하나 행성의 고리 사이즈가 우리 태양과 지구 사이에 딱 들어맞을 정도로 매우 큰 크기를 가지고 있다는 겁니다 J1407b 행성 주변 고리에는 납작한 원판의 모양이 아니라 중간중간 틈새가 벌어져 있습니다.

 

안쪽 고리와 바깥 고리 사이에 벌어진 틈을 "간극"이라고 부르는데 토성 고리처럼 J1407b에도 간극이 있었던 것입니다. 간극이 별 앞을 가리고 지나갈 때마다 고리가 가릴 때는 별빛이 가려지고 간극을 통과할 때는 별빛이 드러나게 된다고 하지만 안타깝게도 2007년 이후 추가 관측을 통해 J1407 행성이 불명확해지게 되었습니다. 행성이라면 중심 별에 붙잡혀 일정한 궤도로 돌아야 할 것입니다.

 

처음 발견할 때까지만 하더라도 이 행성의 공전주기가 8년 혹은 15년 정도로 추정이 되었습니다 그다음 주기가 또 돌아오면 다시 앞을 가리고 지나가야 하는데 아무리 기다려도 똑같은 현상은 찾아볼 수가 없게 되었습니다 많은 천문학자들은 이 행성은 별도로 그냥 지나가고 있는 떠돌이 행성이었던 것으로 추정하였고 이런 식의 추론이 현재 거론되고 있는 상황입니다

 

외계행성을 찾는 방법

별 주변에 외계행성을 찾을 때 어떻게 발견하냐면 가끔 행성이 별 옆을 가리고 지나가면서 별빛을 조금 가리는 시기가 있을 겁니다 그러면 별에서 관측한다고 가정하였을 때 별빛의 전체 밝기가 어두워지는 게 보일 겁니다. 행성 때문에 별빛이 가려지고 미세하게, 어둡게 보이는 현상을 transit이라고 부릅니다. 하지만 이 행성이 별 앞을 가리고 지나가는 순간 별빛의 전체 밝기가 95% 가까이 어두워집니다 즉 외계행성이 별을 가리고 지나가면서 별빛을 가리고 어두워지는 순간 외계행성을 찾을 수 있습니다 

 

유리 비가 내리는 지옥 행성

HD 189733b는 아주 독특한 외계행성 중 하나입니다. 이 행성은 목성보다 더 큰 크기를 갖고 있는 가스 덩어리 행성입니다. 또한 중심 별에 아주 가까이 붙어있습니다. 그리고 공전 주기가 아주 짧아 이틀 만에 한 바퀴씩 돌고 있다고 볼 수 있습니다.

 

우리 지구의 경우는 태양 주변을 한 바퀴 도는 데 365일이 걸립니다. 하지만 HD189733 b 행성 같은 경우에는 중심 별에 너무 바짝 붙어있다 보니 이틀 만에 한 바퀴를 도는 것입니다. 이 외계행성에서의 1년은 2일이라고 볼 수 있습니다. 별에 가까이 붙어있기 때문에 1,000도까지 뜨겁게 달궈져 있을 것입니다.

 

또 재밌는 것은 우리가 외계행성의 대기 성분을 확인할 수 있는데 대기 성분을 확인해 본 결과 '규산염 규소가 섞여 있는, 지구로 치면 모래알 같은 성분입니다. 이 모래알 같은 성분이 1000도에 육박하는 아주 뜨거운 온도에 노출이 되어있는 것입니다. 또한 뜨거운 온도로 가열된 유리 증기가 대기권 위로 올라갔다가 대기권 위에서 온도가 내려가면 다시 응결되어 아래로 떨어지는 즉, 유리물이 비처럼 쏟아지는 현상이 발생하게 됩니다

 

HD189733 b 외계 행성은 대기권에 규산염이 되게 많습니다. 규산염에는 어떤 특징을 가지고 있냐면 특히 가시광 영역에서 푸른빛을 유독 산란시킵니다. 사람의 눈으로 보면 파랗게 보이게 되는 것입니다

 

다이아몬드 행성

게자리 방향으로 한 40광년 정도 거리에 떨어진 55 Cancrie라고 하는 행성이 있습니다. 이 행성 또한 중심별에 꽤 바짝 붙어 있습니다. 중심별은 태양 같은 평범한 별이지만 공전 주기가 하루도 채 되지 않습니다. 또한 이 행성은 지구보다 질량이 8~9배 정도 무겁습니다. 전체 지름은 2배 정도 큰 크기의 암석 덩어리 행성입니다. 이 외계 행성에서 굉장히 높은 함량의 탄소가 검출이 되었습니다 하지만 외계 행성 같은 경우에는 중심별에 너무 지나치게 붙어 있다 보니 표면의 온도가 2,300도가량 아주 뜨겁게 달궈져 있습니다. 거기다 탄소가 많은데 굉장히 고온의 환경에 노출되어 있다면 아마 55 cancrie 외계행성에는 다이아몬드로 가득 찬 행성이라고 추정하고 있습니다