제임스웹우주망원경이 약 41광년 떨어진 지구 크기의 태양계 외행성을 정밀 관측한다. 제임스웹우주망원경에 의한 외계행성 관찰은 막 시작됐지만, 발 빠르게 추가 조사가 예정되며 지구형 행성 탐사에 속도가 붙을 전망이다.
미 항공우주국(NASA)은 12일 공식 홈페이지를 통해 존스홉킨스대학교 응용물리학연구소(APL)가 제임스웹우주망원경 관측 정보를 이용해 분석한 외계행성 'LHS 475b'의 면면을 소개했다. 이번 연구 성과는 최근 열린 미국 천문학회의에도 공개됐다.
'LHS 475b'는 지름이 지구(약 1만3000㎞)의 99%인 천체다. 표면 온도는 지구보다 최소 200℃, 최대 300℃ 높은 것으로 추측된다. 대기의 유무나 조성은 현재 밝혀진 바 없으나, 이산화탄소 조성 및 구름의 존재가 확인되면 금성과 비슷한 행성일 가능성이 있다. 주성인 적색왜성 'LHS 475'를 도는 공전 주기는 대략 이틀이다.
이 외계행성은 제임스웹우주망원경이 데뷔하기 전 이미 확인됐다. 지구에서 볼 때 행성이 주성 앞을 가로지를 때 나타나는 일시적 감광 현상을 이용하는 트랜싯 법을 통해서다. 이 방법을 활용하는 NASA의 외계행성 탐사 위성 'TESS'는 'LHS 475'의 밝기 변화와 빛의 스펙트럼을 통해 'LHS 475b'의 직경과 공전 주기를 간접 관측했다.
여러모로 'LHS 475b'의 탐구 가치가 충분하다고 판단한 NASA는 제임스웹우주망원경을 통한 추가 관측에 나섰다. APL은 적외선 관측 장비인 제임스웹우주망원경이 들여다본 'LHS 475b'의 정보를 'TESS'의 기존 관측 데이터에 더해 면밀한 분석을 실시했다.
APL 관계자는 "제임스웹우주망원경은 'LHS 475b'의 트랜싯 시점에서 나타난 'LHS 475'의 밝기 변화를 보다 세밀하게 포착했다"며 "망원경에 장착된 근적외선 분광기(NIRSpec)의 2022년 8월 31일 관측 데이터를 더 조사하면 외계행성의 대기 조성도 조만간 밝혀질 것"이라고 기대했다.
외계행성이 주성 바로 앞을 통과할 때 주성의 스펙트럼을 얻는 분광 관측이 가능하다면 행성 대기에 어떤 물질이 존재하는지 알 수 있다. 제임스웹우주망원경이라면 충분히 가능한 작업이다. NASA 역시 'LHS 475b'의 관측 정보 1차 발표에는 포함되지 않았던 대기 유무나 화학 조성을 제임스웹이 곧 밝힐 것으로 보고 있다.
학자들은 지금까지 이뤄진 'LHS 475b' 관측에서 이 행성에는 적어도 토성의 위성 타이탄처럼 메탄을 주성분으로 하는 두꺼운 대기는 없다고 판단했다. NASA는 화성처럼 대기가 너무 얇아 관측하기 어려울 수 있는 만큼 올여름 제임스웹우주망원경을 통한 'LHS 475b'의 추가 관측에 나설 예정이다.
APL 관계자는 "제임스웹우주망원경의 관측 데이터를 바탕으로 한 'LHS 475b'의 연구는 시작에 불과하다"며 "기존에는 관측 기법의 제약 탓에 거대 가스 행성이 주된 연구 대상이었지만, 차세대 관측 장비 덕에 보다 작은 외계행성을 자세히 관찰하는 시대가 열렸다"고 의미를 부여했다.
정이안 기자 anglee@sputnik.kr
