모래 비가 내리는 행성 WASP-107b 제임스 웹

인류가 만든 최대 규모의 우주망원경 제임스 웹이 WASP-107b 외계행성 대기에서 수증기와 이산화황, 규산염 등이 합쳐저 모래 비가 내리는 비현실적인 현상을 포착했습니다. 아래에서 자세하게 알아보겠습니다.

 

※ 제임스 웹 주요 임무와 고성능 관측기기

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※ 목차

1. 제임스 웹 사양

2. 목성 크기의 행성 WASP-107b

3. 모래 비가 내리는 WASP-107b

1. 제임스 웹 사양

제임스 웹 우주 망원경은 미국과 유럽, 캐나다가 25년간 13조 원을 들여 개발한 사상 최대 크기의 우주 망원경입니다.

 

2021년 크리스마스에 우주로 발사돼 이듬해 1월 지구에서 150만㎞ 떨어진 라그랑주 L2 지점에 도착하여 현재까지 관측을 이어오고 있습니다.

 

제임스 웹은 직경 6.5m의 거대한 주경을 특징으로, 이는 허블 우주 망원경의 주경보다 약 2.5배 큽니다.

 

이런 큰 주경 덕분에 제임스 웹 우주 망원경은 더욱 세밀하고 깊은 우주 관측이 가능해집니다.

허블과 제임스웹 우주 망원경 해상도 비교

2. 목성 크기의 행성 WASP-107b

WASP-107b는 태양계 밖에 있는 외계행성으로, 허블 우주 망원경이 2017년 지구로부터 약 200광년 거리에서 처음 발견하였습니다.

 

WASP-107b는 해왕성과 유사한 외계 행성으로 표면이 매우 차갑고, 질량은 지구의 300배 이상의 목성과 비슷합니다.

별의 공전 주기는 5.7일이 걸리며 항성인 WASP-107을 공전하고 있습니다.

 

ㅁ 1광년(1AU)

1광년은 천문학에서 사용되는 길이의 단위로 지구와 태양 사이의 평균 거리를 말합니다.

 

2013년 기준으로 1억 4,959만 km로 정의되어 있으며, 주로 천체 간 거리에 사용됩니다. 특히 천문 단위는 우주적 관점에서 태양 질량 단위만큼이나 길이의 단위로 중요하게 사용됩니다.

3. 모래 비가 내리는 WASP-107b

최근 제임스 웹 우주 망원경은 투과 분광학이라는 방법을 사용하여 WASP-107b 외계행성의 대기 구성물질을 확인하였습니다.

 

이 관측에서 가장 주목할 만한 성과는 모래 구름을 발견한 것으로, 구름의 성분은 지구에서 모래를 이루는 규산염 입자로 이뤄져 있었습니다.

 

다른 외계행성에도 구름이 있을거라 추정은했었지만, 구름의 존재와 화학 성분을 명확히 규명한 사례는 이번이 처음입니다.

 

지구의 대기에서는 물이 영하의 온도에서 얼어붙지만, 섭씨 1000도에 이르는 가스 행성의 고고도 대기에 모래 구름이 있다는 것은 모래 입자가 순환하는 과정에서 고고도 대기에서 얼어붙어 구름을 형성했다고 생각해 볼 수 있습니다.

 

이는 지구의 수증기가 구름으로 만들어지는 순환과 매우 흡사하지만, 특이점은 빗방울이 모래로 이뤄졌다는 것입니다.

 

즉, 수직 이동을 통한 승화와 응축의 지속적인 순환이 WASP-107b의 대기에 모래 구름이 지속적으로 존재할 수 있는 이유입니다.

 

※ 제임스 웹 주요 임무와 고성능 관측기기

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