처녀자리의 푹신한 행성의 미스터리

(NLDO) - WASP-107b 행성은 솜사탕 블록과 같은 상태로 존재하기 때문에 과학자들을 혼란스럽게 했습니다.

WASP-107b는 지구에서 212광년 떨어진 처녀자리에 위치한 WASP-107 항성계에 있는 행성 중 하나의 이름입니다.

과학자들은 이 행성을 "솜사탕 행성"이나 "푹신한 행성" 등 여러 가지 이상한 이름으로 부릅니다.

솜사탕 행성 WASP-107b - 이미지 제공: LUCA SCHOOL OF ART/NASA/ESA

WASP-107b가 이상한 별명을 가진 이유는 마치 면으로 만들어졌기 때문입니다.

NASA의 외계행성 데이터베이스에 따르면, 연구 결과에 따르면 이 이상한 세계 의 밀도는 약 0.19~0.202g/cm3에 불과한 반면, 지구의 밀도는 5.51g/cm3입니다.

WASP-107b의 반지름은 목성보다 약간 작습니다. 0.94배입니다. 하지만 질량은 지구보다 약 30배 더 큽니다. 목성은 암석 행성보다 밀도가 낮은 가스 행성이지만, 여전히 지구보다 318배 더 무겁습니다.

이전의 행성 형성 모델에서는 그렇게 크지만 극도로 가벼운 행성이 어떻게 형성되었는지 설명할 수 없었습니다.

미국 존스홉킨스 대학의 물리학자 데이비드 K. 싱이 이끄는 연구팀은 과학 저널 네이처에 발표한 연구를 통해 이 미스터리를 풀었습니다.

반지름, 질량, 나이, 추정 내부 온도 등을 토대로 볼 때, WASP-107b는 수소와 헬륨으로 이루어진 큰 덩어리에 둘러싸인 매우 작은 암석 핵을 가지고 있다고 생각됩니다.

하지만 그렇게 작은 핵이 어떻게 그렇게 많은 가스를 빨아들일 수 있었는지 이해하기는 어렵습니다. 만약 핵이 컸다면, 행성이 식으면서 대기가 수축했어야 합니다.

현재 사용 가능한 가장 강력한 우주 망원경인 제임스 웹 근적외선 카메라(NIRCam)와 중적외선 이미저(MIRI)와 허블의 광시야 카메라 3(WFC3)의 관측 결과를 결합하여 WASP-107b 대기에 존재하는 수많은 분자의 풍부도를 측정했습니다.

이러한 분자에는 수증기, 메탄, 이산화탄소, 일산화탄소, 이산화황, 암모니아 등이 포함됩니다.

허블과 제임스 웹 스펙트럼은 모두 WASP-107b 대기에 메탄이 ​​놀랍게도 전혀 없다는 것을 보여줍니다. 섭씨 500도를 기준으로 예상한 양의 1,000분의 1에 불과합니다.

이에 대한 설명은 단 하나뿐입니다. 다른 알려진 "뜨거운 목성" 행성과 비교했을 때 표면 온도가 매우 "차가운" 반면, 이 솜사탕 행성은 메탄이 고온에서 불안정하기 때문에 매우 뜨거운 핵을 가지고 있기 때문입니다.

이러한 내부 가열은 타원 궤도로 인한 조석 가열 때문일 수 있습니다. 행성이 모항성에 가까워지거나 멀어짐에 따라 중력이 변하기 때문에 이러한 현상이 발생합니다.

연구진은 행성 내부에 대기를 완전히 순환시킬 만큼 충분한 열이 있다는 것을 확인한 후, 분광학을 통해 행성 핵의 크기를 추정할 수 있는 새로운 방법을 제공할 수 있다는 것을 깨달았습니다.

그 결과, 행성의 핵은 원래 예상했던 것보다 두 배나 더 컸습니다. 더 크고 뜨거운 핵 덕분에 행성은 두꺼운 기체 껍질을 가지고 있으며, 오랜 시간 동안 솜사탕 같은 상태를 유지할 수 있었습니다.

다시 말해, 목성보다 더 뜨거운 해왕성입니다.

출처: https://nld.com.vn/bi-an-hanh-tinh-sung-hup-giua-chom-sao-xu-nu-196240521081817059.htm