대기중에 가스 많고 밀도 낮아

 

지금까지 발견된 어떤 외부행성보다도 질량과 크기가 지구와 비슷한 새로운 행성이 발견됐다고 사이언스 데일리와 스페이스 닷컴이 6일(현지시간) 보도했다.

 

미국과 덴마크, 영국 과학자들은 미 항공우주국(NASA)의 케플러 우주망원경을 이용, 약 200광년 거리에 있는 별 KOI-314의 앞을 지나가는 행성 KOI-314c를 발견했다고 미국천문학회(AAS) 회의에서 발표했다.

 

이 행성은 질량과 크기가 측정된 행성들 가운데 가장 가벼운 것으로 밝혀졌지만 놀랍게도 지구와 질량이 같은데도 지름이 60% 정도 큰 것으로 밝혀져 매우 짙은 가스로 이루어진 대기를 갖고 있는 것으로 보인다.

 

연구진은 "이 행성은 질량은 지구와 같을지 몰라도 구성 성분은 분명 지구와 다르다. 이 행성의 존재는 지구 같은 암석질 행성과 물이나 가스로 이루어진 보다 푸석한 행성들 사이에 분명한 경계가 없다는 사실을 보여주는 것"이라고 말했다.

 

KOI-314c는 흐릿한 적색왜성 주위를 23일 주기로 돌고 있으며 표면 온도는 104℃ 정도로 생명체가 살기에는 너무 뜨거운 것으로 추정된다.

 

이 행성의 밀도는 물보다 겨우 30% 높은데 이는 수소와 헬륨으로 이루어진 수백 마일 두께의 대기로 둘러싸여 있음을 말해준다.

 

연구진은 이 행성이 처음엔 미니 해왕성 같은 형태로 시작했으나 점차 중심별의 강력한 광선으로 가열되면서 대기권의 가스를 잃게 된 것으로 보고 있다.

 

기존의 행성 질량 측정은 행성이 중심별 앞을 지나갈 때 행성의 중력에 의해 별빛에 생기는 변화를 측정하는 '시선 속도' 방식으로 이루어졌지만 이런 방식으로는 지구처럼 작은 행성의 질량을 측정하기가 극도로 어려워 지금까지 최소 행성의 기록은 지구보다 70% 큰 케플러-78b가 유지해 왔다.

 

연구진은 KOI-324c의 질량을 측정하기 위해 '통과 시간 차이'(TTV)라는 새로운 기법을 이용했다.

 

TTV는 두 개 이상의 행성이 별을 공전할 때만 사용할 수 있는 방법으로 두 행성이 서로를 끌어당기면서 통과하는 시간에 약간의 변화가 생기는 것을 이용한 것이다.

 

연구진은 케플러 망원경을 통해 두 행성이 같은 별의 앞면을 지나가는 것을 되풀이 관찰한 결과 두 행성이 질량을 잃어버리면서 미묘한 빛의 변화를 일으키는 상태로 서로에게 묶여 있음을 발견했다.

 

KOI-314의 두번째 행성인 KOI-314b는 KOI-314c와 크기는 비슷하지만 훨씬 밀도가 높아 질량은 지구의 최고 4배나 나가며 13일 주기로 공전하는 것으로 밝혀졌다.

 

연구진은 태양계 밖에서 위성을 찾는 케플러 위성추적(HEK) 프로젝트를 수행하면서 케플러의 TTV 자료를 분석하는 과정에서 뜻밖에 위성이 아닌 행성을 발견했다.

 

지난 2010년 처음으로 행성 포착에 성공한 TTV 기법은 이번 연구를 통해 질량이 작은 행성을 포착하는 능력이 확실히 입증됐다.

 

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