우주의 신비

하루가 8시간 밖에 안 되는 외계행성 발견

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▲ 화가자리 베타별을 공전 중인 행성의 이미지
ESO

어딘가 있을 ‘슈퍼 지구’의 하루는 우리처럼 24시간일까. 이런 지구형 행성은 아니더라도 네덜란드의 천문학자들이 우리 태양계 밖에 있는 한 행성의 자전 시간을 처음으로 측정해냈다고 영국 데일리메일 등 외신이 1일 보도했다.

지구로부터 약 63광년 떨어진 이 외계행성의 이름은 ‘베타 픽토리스 비’(Beta Pictoris b). 남반구 별자리 화가자리(혹은 이젤자리, Pictor) 베타별을 공전하는 이 행성의 하루는 고작 8시간이라고 학자들은 말했다.

시속 10만 km의 속도로 회전(자전) 중인 이 행성은 태양계에 있는 어떤 행성보다도 빠른 속도로 돌고 있다. 목성의 적도가 시속 4만 7000km, 지구의 자전 속도가 시속 1700km라는 점을 감안하면 그야말로 엄청난 속도다. 비록 하루는 짧지만 크기는 지구의 16배, 목성의 1.5배며, 질량은 지구보다 3000배 이상 크다.

또한 이 행성은 매우 젊다. 우리 지구가 생성된지 45억년 정도 됐지만 이 행성은 불과 2000만년 정도밖에 안 됐다.

모성인 주항성과의 거리는 지구에서 태양까지 거리의 8배나 되지만 이는 관측 사상 엄마 별과 가장 가까운 거리에 있는 외계행성이라고 한다.

▲ 베타 픽토리스 분광 관측 이미지
NASA

이번 연구에 참여한 네덜란드 우주연구소의 렘코 데 콕 박사는 “이 행성이 왜 다른 행성들보다 빠르게 회전하고 다른 행성들은 더 느린지 알 수 없지만 항성계의 동향을 보여준다”면서 “이는 행성 형성 과정에서 어떤 일반적 결과가 될 것”이라고 말했다.

연구진에 따르면 이 행성은 시간이 흐르면서 점차 차가워지고 크기가 줄어들어 속도는 더 빨라질 것으로 예상된다.

또한 지구의 자전이 달에 의한 조수의 상호작용으로 속도가 줄어든 것처럼 다른 영향으로 속도가 변할 수 있다고 한다.

▲ 칠레 초거대망원경(VLT)의 모습
ESO

연구진은 이번 분석에 칠레 안데스에 있는 초거대망원경(VLT)를 통해 수집한 빛을 파장별로 분해해 분석하는 ‘고분산 분광 관측’이라는 정밀한 기술를 사용했다. 이는 ‘도플러 이동’ 원리를 적용한 것.

이로써 연구진은 이 행성보다 더 밝은 모항성의 영향을 제외시켜 행성 만의 회전 신호를 추출했다.

연구진 일원인 이그나스 스넬렌 레이던대학 교수는 “우리는 그 행성이 회전하면서 방출하는 파장을 10만 분의 1까지 정확히 측정했다”면서 “이 기술로 행성 자전을 나타내는 부분을 발견했다”고 설명했다.

한편 이번 연구결과는 세계적인 학술지 네이처지 최신호에 게재됐다.

사진=ESO

윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

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