유럽의 행성망원경 '키옵스' 첫 관측물은 3200도의 타원형 행성 ,,,

유럽의 외계행성 정밀탐사 우주망원경 '키옵스( CHEOPS )'가 관측한 HD 133112 항성계와 태양계를 비교했다. 유럽우주국 제공

유럽의 외계행성 정밀탐사 우주망원경 ‘키옵스( CHEOPS )’가 3200도가 넘는 뜨거운 타원형 행성을 첫 관측물로 내놓았다. 이 정도 온도는 철도가 녹아내리는 정도다.

빌리 벤츠 스위스 베른대 천체물리학부 교수 연구팀은 키옵스를 활용해 WASP- 189b 행성을 분석한 연구결과를 이달 28일 국제학술지 ‘천문학 및 천체물리학’에 발표했다.

키옵스는 유럽우주국( ESA )의 첫 외계행성 우주망원경우로 지난해 12월 발사됐다. 키옵스는 외계 행성을 찾아내는 미국항공우주국( NASA )의 행성사냥꾼 테스( TESS ) 같은 위성과 달리 이미 알려진 행성을 정밀 분석해 특징을 찾아내는 임무를 갖고 있다. WASP- 189b는 영국의 광역행성추적( WASP ) 프로젝트에서 발견된 천체 중 하나다.

WASP- 189b는 지구로부터 322광년 떨어진 항성 HD 133112를 2.5일에 한 번 도는 가스행성이다. 목성보다도 1.5배 큰 행성이나 별과 거리는 지구와 태양 간 거리의 20분의 1에 불과하다. HD 133112는 지름이 태양의 2.4배다. 태양보다 2200도 뜨거워 행성을 가진 별 중 가장 뜨거운 별로 꼽힌다.

키옵스가 관측한 WASP 189 행성계의 밝기다. 키옵스는 행성이 별 뒤로 숨어들어가며 밝기가 줄어드는 '엄폐( occultation )'와 행성이 별 앞을 통과하며 밝기가 어두워지는 '통과( transit )'를 활용해 행성을 분석한다. 유럽우주국 제공

키옵스는 행성의 빛을 직접 측정하지는 않았다. 행성이 별과 너무 가까워 볼 수 없기 때문이다. 대신 간접적인 방법을 이용한다. 행성이 별 앞을 통과할 때 별을 가려 밝기가 어두워지는 것을 이용하는 방법이다. 외계의 행성을 찾을 때 주로 쓰는 방법으로 키옵스에 참여 중인 디디에 쿠엘로 제네바대 교수가 이 방법을 찾아내 지난해 노벨 물리학상을 수상했다. 키옵스는 여기에 WASP- 189b가 매우 밝은 걸 이용해 행성이 별 뒤로 사라질 때 줄어드는 빛을 측정하는 방법도 활용했다.

연구팀은 WASP- 189b의 표면에 밝고 어두운 부문이 나타나는 것을 확인해 이 행성이 가스가 고르게 흐르지 않는다는 것을 밝혀냈다. 또 별의 적도 부분이 늘어난 타원형 행성이라는 것도 밝혀냈다.

WASP- 189b는 한 면이 항상 별을 바라보는 조석고정 현상도 보였다. 조석고정 현상은 한 천체를 도는 다른 작은 천체가 중력 때문에 공전 주기와 자전 주기가 일치하는 현상이다. 때문에 태양계 목성이나 토성 기후와는 완전 다른 양상을 보인다. 키옵스 관측에 따르면 WASP- 189b 표면 온도는 3200도에 달하는 것으로 나타났다. 연구팀은 “철이 고온에서 녹아 기체 상태가 될 정도의 극단적인 환경을 가진 행성”이라고 설명했다.

벤츠 교수는 “이런 뜨거운 별을 공전하는 행성은 극소수에 불과한 만큼 이후 연구를 위한 좋은 자료가 될 것”이라며 “키옵스를 이용한 관측으로 외계 행성에 대한 더 놀라운 발견을 기대하고 있다”고 말했다.

키옵스의 상상도다. 유럽우주국 제공

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