빛을 흡수하는 행성
미항공우주국 나사(NASA)가 허블우주망원경을 이용해 태양계 밖 행성을 관측했습니다. 특이한 행성을 발견했는데요. 이 행성은 모항성으로부터 나오는 빛을 반사하지 않고 흡수해 새로 포장한 아스팔트처럼 어둡게 보인다고 합니다. 행성의 대기 안으로 들어온 빛의 94%가 대기를 빠져나가지 못하기 때문입니다.
WASP-12b라고 명명된 이 이상한 외계행성은 우주에서 흔한 '핫 주피터(hot Jupiter)' 중 하나입니다. 가스 행성인데 매우 크고 모항성 가까이 공전하기 때문에 온도가 엄청나게 높은 특징의 행성을 가리킵니다.
'핫(hot)'이란 수식어가 말해주듯 행성의 대기가 너무 뜨거워 일반적 분자구조가 유지되기 힘들다고 합니다. 이런 이유 때문에 빛을 반사시킬 만한 구름이 존재하지 않고 행성 대기로 들어간 빛은 깊숙한 곳에서 영영 빠져나오기 못하는 원리입니다.
한쪽 반구는 영원한 낮, 반대쪽은 영원한 밤
참고로 WASP-12b 모항성과 너무 가까운 거리에서 공전하기 때문에 모항성의 중력으로부터 지대한 영향을 받아 공전과 자전이 같은 주기로 벌어집니다. 이러한 현상을 동주기 자전(synchronous rotation)이라고 합니다. 지구에서 달의 한쪽 면만 보이는 것도 같은 이치입니다. 한쪽은 영원한 낮이, 반대편은 영원한 밤이 지속됩니다.
캐나다 맥길대학교의 테일러 벨 박사는 이런 행성을 찾을 거라곤 생각하지 못했다고 밝혔습니다. 대부분의 핫 주피터는 40% 정도는 빛을 반사하기 때문이라네요.
WASP-12b의 밤에 해당하는 곳은 상황이 조금 다를 수 있습니다. 섭씨 1,000도 정도 온도가 낮기 때문입니다. 물이 기체 상태로 존재하고 구름이 만들어 질 수 있죠. 행성 낮과 밤의 경계 부근에서 구름이 만들어 질 수도 있다고 밝혔습니다. WASP-12b은 모항성으로부터 고작(?) 320만km 떨어진 곳에서 하루에 한 번 공전합니다.
핫 주피터, 훨씬 더 복잡한 존재?!
연구자들인 이번과 같은 연구를 통해 태양계에는 존재하지 않는 '핫 주피터'들의 다양성을 좀 더 알아갈 수 있다고 주장합니다. WASP-12b의 한쪽은 섭씨 2,500도가 넘지만 그 반대편은 그보다 훨씬 온도가 낮습니다. 한 행성에서도 이런 큰 차이를 보이지만 우린 그저 '핫 주피터' 라는 이름으로 단순 취급하고 있습니다.
행성의 뜨거운 면은 계속해서 뜨거움을 유지합니다. 낮의 면과 밤의 면의 온도차가 극명하게 나뉩니다. 지구에선 바람이나 거대한 태풍 등이 지구 온도를 섞어주는데요. WASP-12b에서는 온도차를 희석시킬 만한 이벤트가 벌어지지 않습니다.
WASP-12b는 2008년에 처음 포착됐다고 합니다. 지구로부터 약 1,400광년 떨어진 곳에서 태양과 비슷한 항성을 공전하고 있습니다. 이 외계행성은 첫 발견 이후로 허블우주망원경과 스피처우주망원경을 포함한 수 많은 망원경들의 관측 타깃이 되었습니다. 앞으로도 그럴 겁니다.
