한국항공우주연구원

NASA의 허블, 스피처, 케플러 우주망원경들의 관측을 통해 HAT-P-11b라는 외계기체행성에서 선명한 하늘과 고온의 수증기가 발견되었다. 해왕성 크기로 외계해왕성으로 분류되는 이 행성은 분자 성분이 관측된 가장 작은 외계행성이다. 백조자리에서 120 광년 떨어진 곳에 위치한 HAT-P-11b 행성은 5일마다 한 번씩 항성 HAT-P-11 주위를 돌고 바위로 된 핵과 기체대기를 가진 것으로 보인다.

행성 관측에서 분자성분을 관측하면 행성의 구성성분과 역사에 관한 정보를 얻을 수 있는데 외계행성의 대기에 구름이 존재하는 경우 이를 방해한다. 목성 같이 큰 행성의 경우 크기와 상대적으로 두꺼운 대기로 인해 관측이 용이하다. 이런 큰 외계행성에서는 이미 수증기가 관측되었으나 더 작은 외계행성에서는 구름에 가려 관측이 어렵다고 알려져 왔다. HAT-P-11b의 대기에서 구름이라고 불리는 기상현상이 있는지는 확실하지 않다.

허블 우주망원경의 광각카메라와 행성이 항성 앞을 통과할 때 관측되는 투과분광 기술을 이용하여 항성의 빛이 행성대기의 가장자리를 통해 필터링 되는 분광선을 관측하였다. 만약 수증기와 같은 분자가 존재한다면 수증기는 별빛의 일부를 흡수하고 특이한 형태의 분광선으로 관측된다. 허블의 관측결과는 케플러의 가시광선 자료와 스피처의 적외선 자료를 비교하여 확인되었다. 세 우주망원경 관측 결과, HAT-P-11b는 수증기, 수소 기체, 그리고 아직 밝혀지지 않은 분자들로 둘러싸여있다

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해왕성 크기의 행성에서 선명한 하늘을 관측함으로써 더 작은 행성에서도 비슷하게 관측이 가능할 것으로 기대되고 있다. 향후 외계해왕성이 더 많이 관측될 예정이며, 같은 방법으로 지구보다 10배 더 무거운 암석 행성인 수퍼-지구들에서 수증기 관측이 이루어질 것으로 기대되는데, 이를 도울 NASA의 제임스웹 우주망원경이 2018년에 발사될 예정이다.

※ 이 글은 아래의 링크 기사를 참조하여 작성하였습니다.
   출처: http://www.jpl.nasa.gov/news/news.php?release=2014-322