카메라에 찍힌 행성의 탄생
카메라에 찍힌 행성의 탄생
  • 이웃집과학자
  • 승인 2019.04.01 11:55
  • 조회수 2618
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1. 화성을 뒤덮은 모래 폭풍

 

화성 탐사선 큐리오시티 로버는 올해 6월 화성의 모래 폭풍 사진을 찍어 지구로 전송했다.
화성 탐사선 큐리오시티 로버는 지난해 6월 화성의 모래 폭풍 사진을 찍어 지구로 전송했다.

미 항공우주국 나사의 탐사선 '큐리오시티 로버'는 지난해 화성 표면 전체를 에워싼 두터운 모래바람에 휘말렸습니다. 이 모래 폭풍은 몇 주에 걸쳐 기승을 부렸습니다. 연구자들은 공식적으로 이번 사건을 '행성 포위' 사건이라고 부릅니다. 모래 폭풍이 매우 두터워지면서 태양광으로 작동하는 오퍼튜니티 로버는 작동이 불가능한 상태가 되었습니다. 결국 최근 공식 임무를 종료하고 화성에서 영면에 들어갔습니다. 한편, 화성의 또다른 친구 큐리오시티 로버는 핵연료로 구동되기 때문에 아직까지 별 다른 문제가 없습니다. 가끔 안전 모드로 들어가 지구의 교신자들을 답답하게 만들기도 하지만 말이죠.

 

화성을 둘러싼 대규모 폭풍은 큐리오시티 로버가 도착하기 5년 전인 2007년에 마지막으로 발생했습니다. 화성을 순회하고 있는 우주선과 큐리오시티 탐사선은 행성의 표면과 우주로부터 먼지를 수집하여, 그 정보를 과학자들에게 넘기는 작업을 한다네요.

 

화성의 모래 폭풍은 상대적으로 흔한 현상입니다. 특히 화성의 남반구가 태양에 가장 가까워지는 봄과 여름철에 그렇습니다. 대기가 따뜻해지면 각 지역 표면의 온도차가 커져 바람이 불고, 이로 인해 미세한 먼지 입자가 공기 중에 날아다니게 됩니다. 또한 극지방의 얼음이 녹아 이산화탄소가 방출되죠. 대기는 두꺼워지고, 공기 중의 먼지 입자는 그대로 유지됩니다.

 

지구에서도 북아프리카, 중동 및 미국 남서부와 같은 사막 지대에서 먼지 폭풍이 흔히 발생하지만, 지구의 강한 중력과 대지를 묶어두는 식물 덕분에 세계적인 모래 폭풍으로 번지지는 않는다는 사실이 참 좋군요.

 

2. 카메라에 찍힌 행성의 탄생

 

왜성 PDS 70(화살표로 표시)의 모습이 찍힌 넓은 하늘의 모습
왜성 PDS 70(화살표로 표시)의 모습이 찍힌 넓은 하늘의 모습

이 얼마나 위대한 광경인가! 막스플랑크 천문학연구소의 천문학자들은 어린 왜성 주위에서 행성이 탄생한 모습을 첫 번째로 포착했습니다.

 

PDS 70b라고 불리는 어린 행성은 지구와 대략 370광년 떨어진 센타우루스 별자리에 존재하는 왜성 PDS 70 주위를 회전하는 원시 원반을 규합해왔습니다. 원시 원반은 대부분이 가스와 먼지입니다.

 

행성이 탄생하는 모습을 찍은 연구진의 총 책임자인 미리암 케플러 박사는 "어린 별 주위의 원시 원반은 행성이 태어나는 장소가 맞습니다. 하지만 지금까지 그 내부에 아기 행성이 자리 잡고 있다는 조짐을 발견한 사람은 소수에 지나지 않습니다. 문제는 지금까지 발견된 행성 후보군 대부분이 단지 원시 원반의 특징일 수도 있다는 점입니다"라고 전했습니다.

 

PDS 70b가 부모 별 주위에 형성되어 있는 것을 볼 수 있다. 부모 별의 빛은 코로나그래프를 사용해 차단하였다.
PDS 70b가 부모 별 주위에 형성되어 있는 것을 볼 수 있다. 부모 별의 빛은 코로나그래프를 사용해 차단했다.

이 행성은 유럽 남방 천문대의 매우 큰 망원경에 장착된 행성 추적 도구인 '스피어(SPHERE)'가 발견했습니다. 부모별의 빛을 차단하기 위해 코로나그래프를 사용한 천문학자들은 PDS 70과 약 30억km 떨어진 거리에서 공전하고 있는 PDS 70b를 발견할 수 있었습니다. 참고로 태양과 천왕성 사이의 거리가 대략 30억km 떨어져 있습니다.

 

관측 결과를 분석해보니, PDS 70b는 목성의 질량보다 몇 배나 큰 가스행성이며, 표면 온도는 약 1,000℃에 달한다고 합니다. 이는 태양계에 존재하는 어떤 행성의 표면 온도보다 높은 수치입니다.

 

"케플러가 발견한 내용은 행성 진화의 초기 단계를 잘 이해하지 못하는 우리에게 새로운 지식의 창을 열어줄 것입니다. 우리는 이전까지 행성 형성의 과정을 제대로 이해하기 위해 어린 별의 원반에 있는 행성을 관찰해야 했습니다" 신생 행성을 조사하고 있는 안드레 뮐러 박사는 이번 발견의 중요성을 이와 같이 설명했습니다.

 

뮐러의 연구진은 현재 PDS 70b에서 관찰된 대기의 특성과 물리적 자료를 토대로 행성 형성의 이론적 모델을 시험해보고 있다고 전했습니다.


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