태양계에서 약 7.5광년 떨어진 천체에서 물로 이루어진 구름의 두께가 계속 변한다는 사실이 처음으로 확인됐다. 미국 연구진이 제임스 웹 우주망원경으로 관측한 결과, 이 천체에서는 구름이 두꺼워졌다 얇아지는 현상과 함께 깊은 대기 속 기체가 위로 올라오는 움직임도 발견됐다.
이 기술은 어떤 일을 할 수 있을까?
[사진=AI 생성 이미지] 7.5광년 떨어진 차가운 천체에서 물구름 발견 미국 애리조나대학교 연구진은 제임스 웹 우주망원경을 이용해 ‘WISE 0855’라는 천체를 관측했다.
이 천체는 목성과 크기는 비슷하지만 질량은 약 두 배이며, 지구에서 약 7.5광년 떨어져 있다.
WISE 0855는 ‘갈색왜성’으로 불린다. 갈색왜성은 행성보다 질량이 크지만, 일반적인 별처럼 내부에서 핵융합을 지속할 만큼 무겁지는 않은 천체다.
WISE 0855는 알려진 갈색왜성 가운데 가장 차가운 천체다. 대기 온도는 약 영하 8도로, 별이라기보다 거대한 가스 행성과 비슷한 특징을 보인다.
이 대목에서 확인할 내용은 무엇일까?
연구진은 이 천체를 11시간 동안 관측하면서 15분마다 빛을 분석했다. 그 결과 대기 상층부에 있는 물구름의 두께가 시간에 따라 달라진다는 사실을 확인했다.
천체가 회전하면서 구름이 두꺼운 지역과 얇은 지역이 번갈아 관측된 것이다. 지구에서도 지역과 시간에 따라 구름의 양과 두께가 달라진다.
WISE 0855에서도 이와 비슷한 대기 변화가 일어나고 있었다. 과거에는 이런 천체의 밝기가 변한다는 사실만 알 수 있었다.
그러나 그 변화가 구름 때문인지, 온도 때문인지, 대기 속 화학물질 때문인지 정확히 구분하기 어려웠다.
이번에는 제임스 웹 우주망원경이 빛을 정밀하게 분석하면서 구름의 변화와 다른 대기 현상을 따로 확인할 수 있었다.
이어지는 이야기에는 무엇이 담겼을까?
연구진에 따르면 태양계 밖 천체에서 물구름의 두께가 시간에 따라 변한다는 사실을 직접 확인한 것은 이번이 처음이다.
대기 깊은 곳에서 올라오는 기체까지 포착 연구진은 물구름뿐 아니라 대기 속 기체의 변화도 발견했다.
특히 일산화탄소와 포스핀이라는 물질에서 규칙적으로 변하는 신호가 관측됐다.
이러한 변화는 천체 내부의 뜨거운 기체가 위로 올라오고 상대적으로 차가운 기체가 아래로 내려가는 움직임과 관련이 있는 것으로 분석됐다.
냄비에 국을 끓이면 아래에서 데워진 국물이 위로 올라오고 위쪽 국물이 아래로 내려가는 것과 비슷한 원리다. 과학자들은 이러한 움직임을 ‘대류’라고 부른다.
다음으로 살펴볼 내용은 무엇일까?
목성에서도 대기 깊은 곳의 기체가 대류를 통해 위쪽으로 이동하는 현상이 나타난다.
이번 연구는 이와 비슷한 현상이 태양계 밖의 차가운 갈색왜성에서도 일어나고 있음을 보여준다.
특히 구름의 두께 변화와 깊은 곳에서 올라오는 기체의 변화를 동시에 구분해 관측했다는 점에서 의미가 크다.
연구진은 이번 발견이 목성과 같은 거대 가스 행성뿐 아니라 다른 별 주변을 도는 외계행성의 날씨를 이해하는 데에도 도움이 될 것으로 기대했다.
다만 WISE 0855는 지구와 같은 환경을 가진 행성이 아니다. 관측된 물구름 역시 지구의 하늘에서 보는 구름과 같은 모습이라고 단정할 수 없다.
본문이 전하는 핵심은 무엇일까?
연구진은 앞으로 추가 관측을 통해 WISE 0855의 회전과 대기 움직임을 더욱 자세히 분석할 계획이다.
출처: Phys.org [관련 글 더보기] 금성 표면 아래 달보다 거대한 용암 터널이?
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- [사진=AI 생성 이미지] 7.5광년 떨어진 차가운 천체에서 물구름 발견 미국 애리조나대학교 연구진은 제임스 웹 우주망원경을 이용해 ‘WISE 0855’라는 천체를 관측했다.
- 연구진은 이 천체를 11시간 동안 관측하면서 15분마다 빛을 분석했다.
- 연구진에 따르면 태양계 밖 천체에서 물구름의 두께가 시간에 따라 변한다는 사실을 직접 확인한 것은 이번이 처음이다.
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