거주 가능 영역에 있는 행성에는 물이 있는 바다가 있을 수 있습니다.

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행성 K2-18 b는 지구의 두 배 크기이고, 태양계에서 120광년 떨어진 모항성의 거주 가능 영역을 공전하고 있습니다.

모항성의 생명체 거주 가능 영역에 있는 외계 행성 K2-18 b의 시뮬레이션. 사진: NASA — 모항성의 생명체 거주 가능 영역에 있는 외계 행성 K2-18 b의 시뮬레이션. 사진: *NASA*

웹 우주 망원경(JWST)이 바다가 있을 것으로 추정되는 행성의 대기에서 탄소를 포함하는 분자의 증거를 발견했습니다. 외계행성 K2-18 b는 태양계 너머의 생명체를 찾는 천문학자들에게 매력적인 관측 대상입니다. 허블 우주 망원경을 이용한 이전 연구와 관측 결과, 이 행성은 생명체의 필수 요소인 액체 물로 이루어진 바다를 가진 행성 일 가능성이 제기되었다고 스페이스(Space)가 9월 11일 보도했습니다.

K2-18 b는 지구의 2~3배 반경을 가지고 있으며, 태양계에서 120광년 떨어져 있습니다. 이번 연구에 따르면 K2-18 b 대기에서 이산화탄소와 메탄의 흔적이 발견되었지만, 암모니아는 발견되지 않았습니다. 이는 수소가 풍부한 대기 아래에 바다가 존재할 가능성을 시사합니다. 케임브리지 대학교의 주 저자 니쿠 마두수단은 이번 발견이 외계 생명체를 찾을 때 다양한 환경을 고려하는 것의 중요성을 강조한다고 말했습니다.

지구의 약 8.6배 질량을 가진 K2-18 b는 차가운 항성의 생명체 거주 가능 영역, 즉 액체 물을 품기에 너무 뜨겁지도 차갑지도 않은 영역에 위치합니다. K2-18 b는 지구와 해왕성 사이에 있는 행성의 한 예입니다. 이러한 행성은 "미니 해왕성"으로 알려져 있으며, 태양계의 다른 어떤 행성과도 다릅니다. 이 행성들은 대기의 본질에 대해 여전히 논쟁을 벌이고 있는 천문학자들에게 미스터리입니다. 이 연구는 해왕성 부근 행성과 하이케아 행성(수소가 풍부한 대기 아래에 거대한 액체 물 바다를 가진 행성)의 대기와 환경 조건을 탐구하는 데 도움이 될 것입니다.

JWST는 K2-18 b 대기에서 디메틸 설파이드(DMS)를 검출한 것으로 보입니다. 이 화합물은 주로 지구의 플랑크톤에서 생성됩니다. 그러나 연구팀은 신중한 입장을 취하고 있습니다. 마두수단은 JWST를 이용한 추가 관측을 통해 K2-18 b에 실제로 DMS가 다량 존재하는지 확인할 수 있을 것이라고 말했습니다.

지구 너비의 약 2.6배인 K2-18은 해왕성과 같은 내부 구조를 가지고 있으며, 대기는 지구보다 얇고 해표면은 바다로 덮여 있습니다. 따라서 이 행성은 액체 상태의 물을 증발시켜 바닷물이 너무 뜨거워져 생명체가 살 수 없게 될 수 있습니다. K2-18 b처럼 멀리 떨어진 행성의 대기 구성을 파악하는 것은 쉬운 일이 아닙니다. 행성 대기에서 반사되는 빛이 모항성보다 매우 희미하기 때문입니다. 마두수단과 그의 동료들은 JWST의 관측 각도에서 K2-18 b가 모항성 앞을 지나가기를 기다렸습니다. 이렇게 되면 별빛이 행성 대기를 직접 통과할 수 있을 것입니다.

화학 원소와 화합물은 특정 파장의 빛을 흡수하고 방출하는데, 이는 이들이 행성 대기에 존재할 때 별의 스펙트럼에 고유한 "지문"을 남긴다는 것을 의미합니다. 연구진의 발견은 JWST가 K2-18 b를 두 번이나 근접 통과하며 모항성 앞을 지나는 동안 수집한 데이터를 반영합니다. 연구진은 K2-18 b의 환경 조건에 대해 더 자세히 알아보기 위해 계속해서 관측할 예정입니다. 이 연구는 천체물리학 저널 레터스(Astrophysical Journal Letters)에 게재될 예정입니다.

안캉 ( 우주 에 따르면)

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