제임스 웹의 첫 타겟은…펄펄 끓는 슈퍼지구 한 쌍 [우주로 간다]

인류 역사상 가장 크고 강력한 제임스 웹 우주망원경(JWST)이 첫 번째 관찰 대상을 정했다.

IT매체 씨넷은 26일(현지시간) 미 항공우주국(NASA)이 제임스 웹 우주망원경의 첫 번째 관찰 대상으로 뜨거운 슈퍼 지구 한 쌍을 발표했다고 보도했다.

제임스웹 우주망원경(사진=NASA)

첫 번째 타겟이 된 외계행성은 용암 바다로 덮여있는 '55 Cancri(게자리) e'와 대기가 없는 뜨거운 행성 ‘LHS 3844 b’다.

막스플랑크 천문학 연구소 로라 크레이드버그(Laura Kreidberg)는 "이 행성들은 지구와 비슷한 행성에 대한 환상적이고 새로운 관점을 제공할 것이다. 초기 지구가 오늘날 이 행성들과 같이 뜨거웠을 때 어땠을지 아는 데 도움이 될 것"이라고 성명을 통해 밝혔다.

JWST 연구진들은 은하계 행성의 지질학적 다양성과 지구와 같은 암석 행성의 진화를 이해하기 위해 제임스웹의 고정밀 분광기를 사용할 예정이다.

■ 외계행성 1호 '55 Cancri e'

외계행성 '55 Cancri e'의 모습 (사진=ESA)

이 행성은 초고온의 슈퍼지구로 용암이 흐르는 바다를 가지고 있을 것으로 예측하고 있다. 슈퍼지구로 불리는 이유는 지구와 크기기 비슷한 암석형 행성이기 때문이다. 지구에서 약 40광년 떨어져 있으며 지름은 지구와 비교해 2배, 질량은 8.63배다.

55 Cancri e는 항성과의 거리가 약 241km 밖에 되지 않아 매우 뜨거운 초고온 행성이다. 특히 과거 연구진이 이 행성의 표면이 흑연과 다이아몬드로 덮여 있을 가능성이 크다고 발표해 '다이아몬드 행성' 이라는 별칭도 가지고 있다.

NASA 제트추진연구소 레뉴 후(Renyu Hu)는 성명을 통해 "55 Cancri e는 산소, 질소가 지배하는 두꺼운 대기를 가질 수 있다"며, “행성에서 발생하는 뜨거운 열이 대기를 통해 어떻게 이동하는 지를 파악할 수 있을 것”이라고 밝혔다

연구진들은 JWST의 근적외선 카메라(NIRCam)와 중적외선장비(MIRI) 등 최첨단 적외선 이미징 기술을활용해 이 행성에서 방출되는 열과 기상 현상들을 측정할 예정이다.

■ 외계행성 2호 ‘LHS 3844 b’

초고온 외계행성 ‘LHS 3844 b’ (사진=NASA)

JWST의 두 번째 목표는 지구에서 약 48광년 떨어져 있는 ‘LHS 3844 b’라는 슈퍼지구다. 이 행성도 뜨거운 행성이지만 앞의 55 Cancri e 보다는 더 차갑고, 지구 질량의 2.25배 정도이며 대기가 없는 적색왜성이다.

이 행성의 관측은 외계 행성 표면의 단단한 암석을 분석할 수 있는 독특한 기회를 제공할 예정이다.

로라 크레이드버그는 "암석 종류에 따라 스펙트럼이 다르다는 것이 밝혀졌다"며, “화강암이 현무암보다 색이 더 밝다는 것을 눈으로 확인할 수 있다. 암석이 발산하는 적외선에도 비슷한 차이가 있다.”며 분광학으로 이 행성을 구성하는 암석 성분을 관측할 것이라고 설명했다.

연구진은 JWST에 탑재된 중적외선장비(MIRI)를 사용해 LHS 3844 b의 열 방출 스펙트럼을 캡처한 다음 암석의 스펙트럼과 비교하여 구성 성분을 알아낼 예정이다. 이 행성이 화산 활동을 하고 있다면 미량의 화산 가스도 포착할 수 있을 것으로 기대된다.