NASA, 태양계 밖에서 최초로 일식 발견

태양계 밖 행성(외부행성· exoplanet)이 자신의 어미별(parent star)을 돌다가 발생시킨 일식현상이 최초로 발견됐다.

美항공우주국(NASA ·나사)이 29일(현지시간) 찬드라위성과 XMM뉴턴위성 데이터를 이용, 사상 최초로 우리태양계 밖 행성의 일식 현상을 발견했다고 발표했다. 외부행성은 20년 전에 처음 발견됐다.

HD189733b로 명명된 외부행성(exoplanet)과 어미별(parent star)인 HD189733태양은 지구에서 63광년 떨어져 있다. 이 행성과 이 행성의 태양간 일식현상은 찬드라위성 X레이카메라와 XMM뉴턴관측위성의 데이터 분석을 통해 발견할 수 있었다. 과학자들은 행성이 태양을 지날 때 X선의 밀도가 떨어지는 현상에 주목해 일식현상을 알아냈다.

카트자 포펜해거 하버드스미소니언 연구원 등이 발견한 이 성과는 다음달 10일자 애스트로피지컬 저널에 게재될 예정이다. 그는 “X레이가 외계행성의 속성에 대한 새로운 정보를 드러내 준다는 사실을 알아냈다“고 말했다. 연구팀은 태양계밖 행성이 자신의 태양을 지나간 여섯차례의 모습을 관찰한 찬드라위성 사진, 그리고 XMM뉴턴관측위성의 데이터를 사용해 이같은 사실을 밝혀냈다. HD 189733b 행성은 우리태양계의 목성과 같은 크기의 거대한 행성으로서 자신의 어미별(태양) 주위를 지구와 태양사이보다 더 가깝게 돌고 있다. 이 행성은 어미별 주위를 2.2일 만에 한번씩 돈다.

HD 189733태양은 또한 옅은 붉은 동반별을 가지고 있다. 이또한 찬드라위성을 통해 처음 발견할 수 있었다. 이 세 개의 별은 동시에 형성된 것으로 추정된다. 하지만 어미별은 더빨리 돌고, 높은 수준의 자기(magnetic)활동을 보이고 있는데다 동반별보다 30배나 더 밝은 X레이를 방출하는 것으로 보아 동반별보다 30~35억살정도 더 어린 별일 것으로 추정됐다.

과학자들은 HD 189733b 행성과 대기상황을 더 잘 알기 위해 케플러우주망원경으로 광선파장길이를 연구했다. 허블망원경을 사용해 관측한 결과 이 행성은 대기입자의 분산에 따라 청색을 띠고 있다는 것이 확인됐다. 찬드라위성과 XMM뉴턴위성으로 밝혀진 내용들은 이 행성의 대기 크기를 밝혀내는 열쇠를 제시해 줄 전망이다.

두대의 우주위성은 이 외부행성이 일식현상을 일으킬 때 어미별의 빛이 약해지는 것을 관측해 냈다. 과학자들은 X레이광선으로 일식현상을 관측했을 때의 빛흐려짐 현상이 가시광선으로 봤을 때보다 3배나 더 흐려진 점을 통해 일식현상을 알아냈다. 공저자인 독일의 유겐 슈미트는 “X레이 데이터는 이 행성대기에 투명한 광선에서 불투명한 X레이에 이르는 광범위한 층이 퍼져있다는 사실을 시사한다”고 말했다. 과학자들은 이 행성과 태양이 서로 어떤 영향을 미치는지에 대해서도 연구하고 있다.

과학자들은 10년전 HD189733태양에서 발생하는 자외선과 X레이가 시간이 지날수록 HD189733D행성의 대기를 증발시킨다는 사실을 발견했다. 과학자들은 매초 1억~6억킬로그램의 질량이 사라지는 것으로 추정하고 있다. 공저자 스콧 월크는 별에서 나오는 높은 에너지는 이 행성의 확장된 대기를 향해가고 있어 더많은 증발이 일어날 것“이라고 말했다.

포펜해거는 “이 별은 나이에 따라 움직이지 않으며 우리태양계의 목성같은 이 커다란 동반별이 조수의 힘에 따라 HD 189733태양의 회전과 자기활동을 아주 높게 만들어 줄 수 있다.