JWST, 안구처럼 보이는 얼음 외계 행성 발견

온대 외계 행성 LHS 1140 b는 목성의 위성 유로파와 유사하게 얼음으로 완전히 덮여 있는 세계(왼쪽)이거나 액체 아성 바다와 흐린 대기(가운데)가 있는 얼음 세계일 수 있습니다. LHS 1140 b는 지구(오른쪽)의 1.7배 크기이며, 태양계 너머의 액체 물을 찾는 데 있어 지금까지 발견된 외계 행성 중 가장 유망한 거주 가능 영역입니다. (일러스트레이션: 베누아 구전, 몬트리올 대학교)

2017년 발견 이후 과학자들은 외계 행성 LHS 1140 b가 해왕성과 유사한 기체 행성이라고 믿었습니다. 그러나 2023년 12월 제임스 웹 우주 망원경이 수집한 데이터 덕분에 천문학자들은 이 슈퍼 지구가 상당히 다를 수 있다고 생각합니다. 온대 외계 행성은 실제로 거주할 수 있고 얼음으로 덮여 있거나 대기와 액체 바다를 가지고 있을 수 있습니다.

 

LHS 1140 b는 고래자리 방향으로 지구에서 48광년 떨어진 곳에 있으며, 태양의 약 5분의 1 크기의 적색 왜성 주위를 돌고 있습니다. 지구 크기의 약 1.7배에 달하는 이 행성은 별의 거주 가능 영역 내에서 가장 유망한 외계 행성 중 하나입니다. 이 외계 행성은 웹의 근적외선 이미저 및 슬릿리스 분광기(NIRISS)로 두 차례에 걸쳐 관측되었으며, 수집된 귀중한 데이터를 통해 연구자들은 이 행성이 더 작은 기체 해왕성인지 아니면 암석형 슈퍼지구인지 확인할 수 있었습니다.

몬트리올 대학교의 박사 과정 학생인 찰스 카디외는 데이터 분석 팀을 이끌었고, LHS 1140 b가 해왕성과 유사할 가능성을 배제할 수 있었습니다. 대신 천체물리학 저널 레터스에 발표된 이 연구에 따르면 질소가 풍부한 대기가 잠재적으로 존재할 가능성이 있다고 합니다. 이 사실이 확인되면 초기 형성 후 두 번째 대기가 생성된 최초의 온대 외계 행성이 될 것입니다.

흥미롭게도 이 데이터는 행성의 밀도가 예상보다 낮다는 것을 보여줍니다. 이는 질량의 10~20%가 물일 수 있음을 시사합니다. 생명체가 살 수 있는 행성을 찾는다는 점을 고려할 때 이는 매우 매력적인 가능성입니다. 연구자들은 이 외계 행성이 눈덩이와 비슷하거나 호스트 별과 마주하는 액체 바다를 가지고 있다고 믿습니다. 이 두 번째 가능성은 우리 달과 마찬가지로 LHS 1140 b가 동기화된 자전을 하고 있을 가능성이 높기 때문입니다.

"현재 알려진 모든 온대 외계 행성 중 LHS 1140 b는 언젠가 태양계 너머 외계 세계 표면의 액체 물을 간접적으로 확인할 수 있는 최선의 방법이 될 수 있습니다."라고 새로운 연구의 수석 저자인 Cadieux는 말합니다. "이는 잠재적으로 거주할 수 있는 외계 행성을 찾는 데 중요한 이정표가 될 것입니다."