루비·사파이어가 한가득…21광년 거리 ‘보석 행성’ 찾았다

루비와 사파이어가 풍부한 외계행성이 발견됐다. 최근 스위스 취리히대 등 국제연구팀은 2015년 발견된 외계행성 ‘HD219134 b’의 광물구성을 분석해 이같은 결론을 내렸다고 ‘영국왕립천문학회 월간보고’(MNRAS) 12월호에 발표했다.

이른바 ‘보석 행성’으로 불리는 이 행성은 북반구 별자리로 21광년 거리에 있는 카시오페이아자리 속에 있다. 지구보다 질량이 거의 5배나 많아 ‘슈퍼지구’로 분류되는 HD219134 b는 모항성과 매우 가까운 거리에 있어 공전 속도가 우리시간으로 3일 정도밖에 되지 않는다.

이같이 모항성과 바짝 붙어있는 특성 때문에 이 행성의 주 성분은 칼슘과 알루미늄 그리고 사파이어와 루비가 가득할 것으로 보인다. 천문학자들은 태양과 같은 별은 초기에 가스와 먼지로 된 원시 행성계 원반에 둘러싸여 있었고 이런 원반에서 행성들이 만들어졌을 것으로 본다. 지구와 같은 암석형 행성은 시간이 흐르면서 가스가 흩어지고 남은 고체 물질이 응축돼 형성되는데 철을 비롯해 마그네슘과 실리콘 같은 광물이 주성분을 이룬다. 따라서 암석형 행성은 지구처럼 중심 핵이 주로 철로 돼 있다.

반면 모항성에 더 가까워 훨씬 더 온도가 높은 행성에서는 칼슘과 알루미늄이 주성분이 되며 거기에 마그네슘과 실리콘 등이 더해져 철 성분이 거의 없는 전혀 다른 형태의 새로운 행성을 형성한다는 것이 연구팀의 생각이다.

연구팀은 “보석 행성은 지구와 달리 중심에 있는 핵의 주성분이 철이 아닐 가능성이 높으며, 그 대신 칼슘과 알루미늄이 주를 이뤄 이런 보석이 풍부할 것으로 추정된다”고 설명했다. 연구에 주저자로 참여한 취리히대 천체물리학자 카롤린 도른 박사는 “이같은 특징이 보석 행성과 같은 행성이 지구형 행성과 달리 자기장을 가질 수 없는 이유”라고 덧붙였다.

연구팀은 보석 행성을 전혀 새로운 형태의 슈퍼지구라고 설명하면서 이런 행성을 현재 총 3개나 찾았다고 밝혔다. 또한 연구팀은 2012년 이른바 ‘다이아몬드 행성’으로 불리며 화제를 모았던 슈퍼지구 ‘55 캔크리(Cancri·게자리)e’에 관한 추가 연구도 진행하고 있다. 연구팀에 따르면, 이 행성은 다이아몬드가 아니라 사파이어로 뒤덮여 있을 가능성이 크다.

사진=취리히대

윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr