새로운 연구에 따르면 지구에서 약 855광년 떨어진 별 주위를 도는 거대한 가스 거인 WASP-121b에는 광물성 구름과 액체 보석으로 이루어진 비가 포함될 수 있다고 합니다.
2015년에 처음 발견된 이 행성은 우리 태양계에서 가장 큰 행성보다 훨씬 더 뜨겁고 질량과 지름이 더 크기 때문에 목성과 유사한 매우 뜨거운 행성으로 간주됩니다.
그 이후로 연구자들은 WASP-121b가 배울수록 점점 더 이색적으로 변한다는 사실을 발견했습니다.
30시간마다 WASP-121b는 지구와 달이 함께 하는 것처럼 한 궤도를 완료하고 점차적으로 잠겨 있습니다. 이것은 행성의 한 면이 낮을 제외하고 항상 별을 향하고 있음을 의미합니다. 반대편은 영원한 밤을 마주한 공간에 살고 있다.
연구 공동 저자인 MIT 천체물리학 박사후 연구원인 Tansu Dilan은 성명에서 말했습니다.
이제 천문학자들은 허블 우주 망원경을 사용하여 대기와 이국적인 날씨를 더 잘 이해하기 위해 행성의 양면을 연구했습니다.
심한 물 순환
지구에서 물은 증발하고 그 증기는 구름에서 응결되어 비를 내보냅니다. WASP-121b에서 물은 악순환을 겪는다.
물 원자는 지구가 하루 종일 경험하는 고온으로 인해 분해됩니다. 이 원자들은 시속 11,000마일(시속 17,703km) 이상의 바람에 의해 밤에 운반됩니다. 그곳에서 분자는 다시 합쳐져 물을 형성한 후 다시 하루 중으로 밀려납니다.
딜런은 “이 바람은 우리의 제트기류보다 훨씬 빠르며 아마도 약 20시간 안에 지구 전체를 가로질러 구름을 움직일 수 있을 것”이라고 말했다. 그는 이전에 NASA의 Transiting Exoplanet Survey Satellite 미션의 데이터를 사용하여 행성을 연구했습니다.
행성의 양면 사이의 온도 차이는 또한 밤 쪽이 철과 강옥의 금속 구름을 형성할 만큼 충분히 춥다는 것을 의미합니다. 커런덤은 사파이어와 사파이어에서 발견되는 광물입니다.
WASP-121b에서 순환하는 수증기와 마찬가지로 이 광물 구름은 광물이 기체로 증발하면서 하루와 함께 밀려날 수 있습니다. 그러나 구름이 밤을 떠나기 전에 액체 보석으로 만든 비를 방출할 수 있습니다.
독일 막스 플랑크 천문학 연구소의 연구 그룹 책임자인 연구 수석 저자인 Thomas Michal Evans는 “이 관측을 통해 우리는 외계 행성에 대한 지구 기상학적 관점을 실제로 얻을 수 있었습니다.”라고 말했습니다.
“수천 개의 외계행성이 발견되었지만 관측의 도전적인 특성 때문에 우리는 그 대기를 아주 작은 부분만 연구할 수 있었습니다.”라고 그는 말했습니다. “우리는 이제 외계행성 대기의 특정 지역에 대한 고립된 스냅샷을 찍는 것을 넘어 3차원 시스템을 있는 그대로 연구하고 있습니다.”
Michal Evans는 MIT의 Kavli 천체 물리학 및 우주 연구 연구소에서 박사 후 과정 학생일 때 연구를 주도했습니다.
외계 날씨
결과는 또한 팀이 WASP-121b의 물 순환을 추적하여 식별한 행성의 낮과 밤의 엄청난 온도 차이를 보여줍니다.
하루 종일 기온은 대기의 가장 깊은 층에서 화씨 4,040도(섭씨 2,227도)에서 시작하여 상층에서 화씨 5,840도(섭씨 3227도)에 이릅니다. 밤에는 상황이 더 시원하고 반대입니다. 가장 따뜻한 온도는 화씨 2,780도(섭씨 1,527도)에 도달하고 대기 상부에서 화씨 2,240도(섭씨 1,227도)까지 떨어집니다.
천문학자들은 올해 말 James Webb 우주 망원경을 사용하여 WASP-121b를 관찰할 것입니다.
연구의 공동 저자인 영국 오픈 대학교의 연구원인 조안나 바스토우(Joanna Barstow)는 성명에서 이렇게 말했습니다.
