웹 망원경의 놀라운 발견: 뜨겁고 맑은 하늘을 가진 행성이 천문학자들을 놀라게 하고 외계 세계 지도 재작성
NASA의 제임스 웹 우주 망원경이 물이 풍부하고 맑은 하늘을 가진 드문 외계 행성을 발견하여, 행성 이론을 뒤집어 놓았습니다.
- TOI-421 B의 대기: 1,340°F
- 강한 수증기 감지, 메탄 및 CO2 없음
- 지금까지 보았던 가장 맑은 서브 네프튠 중 하나
- 발견이 The Astrophysical Journal Letters에 발표됨
NASA의 제임스 웹 우주 망원경이 우리 태양계에서 우리가 알고 있는 것과 전혀 다른 신비로운 세계를 바라보고 있습니다. 그 행성이 바로 TOI-421 B입니다. 가스가 풍부하고 뜨겁게 타오르는 서브 네프튠으로, 이제 내부에서 무엇을 갖고 있는지가 아니라 무엇이 없는지에 대해서도 주목받고 있습니다.
탁한 대기와 두꺼운 해왕성과 같은 구름은 잊어버리세요. 모든 확률에도 불구하고 TOI-421 B는 천문학자들에게 1,300도 이상의 고온에서 수소가 풍부한 맑은 하늘을 들여다볼 수 있는 드문 기회를 제공합니다. 웹 망원경의 발견은 오래된 생각을 와해시키고, 외계 행성 과학의 새로운 장을 열어줄 것을 약속하고 있습니다.
Q: TOI-421 B는 우리 태양계의 어떤 행성과도 다른 이유는 무엇인가요?
TOI-421 B는 별에 놀라울 정도로 가까이 위치해 있습니다. 수은이 태양에 가까운 것보다 훨씬 가까운 위치에 있죠. 이 지옥 같은 뜨거운 대기는 약 1,340°F(700°C 이상)에서 타오르며, 구름이 사라지고 화학 규칙이 재편되는 곳입니다.
이 서브 네프튠은 단순히 뜨거운 것만이 아니라 놀랍게도 맑습니다. 같은 크기의 대부분의 행성들은 두꺼운 불투명한 안개를 보입니다. 하지만 여기서 웹은 모체 별에서 흐르는 빛이 대기를 통해 여과된 모습을 발견하여, 수증기의 흔적을 전달했습니다.
메릴랜드 대학교의 수석 연구원 엘리자 켐프턴에 따르면, 이러한 조건은 웹이 현재 카탈로그하고 있는 소형 외계 행성들의 무리에서 독특합니다.
과학자들은 TOI-421 B의 대기를 어떻게 “탐지”했나요?
천문학자들은 웹의 투과 분광학을 사용하여 우주적 배경광을 활용했습니다. 행성이 별을 가로질러 지나갈 때, 망원경은 그 대기를 통과한 태양빛을 읽었습니다—마치 빛나는 전구에서 지문을 보는 것과 같았습니다.
그들이 발견한 것은 놀라웠습니다: 뚜렷한 수증기 신호가 발견되었지만 메탄이나 이산화탄소와 같은 두 가지 주요 성분의 흔적은 없었습니다. 대신, 측정은 대부분 수소로 이루어진 겉껍질을 확인했으며, 이 행성이 다른 곳에서 흔히 발견되는 무거운 분자를 결집하거나 유지하지 않았음을 암시합니다.
Q: 메탄과 CO2의 부재가 중요한 이유는 무엇인가요?
작고 차가운 행성에서는 메탄과 이산화탄소가 활성 화학 반응과 구름 형성을 나타냅니다. 그러나 TOI-421 B에서는 끊임없는 열이 메탄이 축적될 수 있는 이전 단계로 분해하게 만듭니다. 이로 인해 하늘에는 안개와 구름이 없습니다.
이 발견은 서브 네프튠에 대한 오랜 가정을 뒤집습니다. 대부분은 두꺼운 구름으로 인해 “플래트닝” 신호를 띕니다. TOI-421 B의 맑고 단순한 스펙트럼은 우주적 커브볼입니다.
TOI-421 B가 서브 네프튠에 대한 우리의 이해를 어떻게 변화시키나요?
수년 동안 천문학자들은 해왕성이나 천왕성과 같은 행성이 서브 네프튠의 표준으로 설정되었다고 가정했습니다. TOI-421 B는 이 틀을 거부합니다. 그 뜨거운 온도와 맑은 수소가 풍부한 공기는 그것을 고온의 미니어처 목성에 가깝게 만듭니다.
연구자들은 강력한 별빛이 가벼운 분자를 침식해야 한다고 믿지만, TOI-421 B는 규칙을 따르기를 거부했습니다. 대신, 그들은 열악한 조건에서 섬세한 대기를 유지했습니다.
Q: 이상한 새로운 세계 탐색에서 다음은 무엇인가요?
웹 망원경의 TOI-421 B에 대한 놀라운 관찰은 천문학자들에게 먼 행성을 연구하기 위한 새로운 템플릿을 제공합니다. 물, 수소, 맑은 하늘의 균형 잡힌 조합으로 인해 TOI-421 B는 행성이 어떻게 형성되고 생존하며, 아마 수십억 년에 걸쳐 화학을 변경할 수 있는지에 대한 모델을 정제하는 데 도움을 줄 것입니다.
연구자들은 더 많은 고온 서브 네프튠을 조사하고 싶어합니다. 그들도 비슷한 맑은 하늘을 보여줄까요? 아니면 TOI-421 B가 유일한 존재일까요? 새로운 관측은 우주 이웃이 어떻게 형성되는지에 대한 비밀을 밝혀낼 수 있습니다.
우주에서 가장 기이한 행성과 그 비밀을 밝히는 미션에 대한 더 많은 정보를 찾으려면 NASA를 방문하거나 jwst.nasa.gov 및 ESA에서 진행 중인 외계 행성 연구를 확인하세요.
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