다른 항성계에서 물 얼음 발견

사진: 작가의 구상도.

과학자들은 제임스 웹 우주 망원경(JWST)을 이용해 지구에서 155광년 떨어진 젊은 별 HD 181327 주위를 공전하는 잔해 원반을 관측했습니다. 그 결과, 결정질의 물 얼음이 명확하게 발견되었는데, 이는 토성의 고리와 태양계의 카이퍼 벨트 천체에서 발견되는 것과 유사한 얼음 유형입니다. 스피처 우주 망원경은 2008년에 이미 이러한 유형의 얼음 존재 가능성을 시사했지만, JWST가 전례 없는 분광 데이터를 통해 이를 확인한 것은 이번이 처음입니다.

수석 연구원인 존스 홉킨스 대학교의 첸 셰에 따르면, 발견된 얼음은 일반적인 물 얼음이 아니라 초기 태양계와 유사한 형성 조건을 반영하는 특수한 결정 형태라고 합니다. 공동 저자인 우주망원경 과학 연구소의 크리스틴 첸은 이번 발견을 통해 연구자들이 태양계뿐만 아니라 은하계 전체에서 거대 행성 형성에 있어 물 얼음의 역할을 더 잘 이해할 수 있게 되었다고 밝혔습니다.

HD 181327은 태양의 46억 년에 비해 겨우 2300만 년밖에 되지 않은 젊은 별입니다. 이 별 주위에는 초기 카이퍼 벨트와 유사한 것으로 추정되는 매우 활동적인 잔해 원반이 있습니다. JWST는 별과 이 원반 사이에 먼지가 없는 상당한 크기의 빈 공간을 발견했는데, 이곳에서는 얼음 물체들 간의 지속적인 충돌로 인해 JWST가 물 얼음을 감지할 수 있을 만큼 작은 입자들이 방출되었습니다.

데이터에 따르면 HD 181327 시스템의 얼음은 불균일하게 분포되어 있으며, 가장 높은 농도(20% 이상)는 잔해 원반의 극도로 차가운 바깥쪽 영역에 위치하고, 중심부에서는 약 8%로 감소하며, 중심별 근처에서는 거의 존재하지 않습니다. 이는 자외선에 의한 증발이나 관측되지 않은 작은 행성에 갇힌 얼음 때문일 수 있습니다. HD 181327은 태양보다 질량이 크고 온도가 높지만, 초기 태양계의 환경을 이해하는 데 귀중한 통찰력을 제공합니다.

천문학자들은 JWST를 이용해 다른 잔해 원반을 계속 관측하면 원반의 먼 영역에서 얼음이 고농도로 검출되는 경향이 행성계 형성 과정에서 보편적인 특징인지 여부를 판단하는 데 도움이 될 것으로 기대하고 있습니다.

이번 발견은 행성 형성 이론 모델을 강화할 뿐만 아니라 생명에 필수적인 요소인 물이 어떻게 생성되고, 분포하며, 우주의 생명체가 살 수 있는 지역으로 어떻게 이동할 수 있는지에 대한 더 나은 이해에 대한 희망을 열어줍니다. 이를 통해 이번 연구는 수십억 년 전 지구에서 생명이 탄생하게 된 조건을 밝히는 데 기여합니다.

바오 응옥 (편집)

출처: https://doanhnghiepvn.vn/cong-nghe/nuoc-da-duoc-tim-thay-trong-mot-he-sao-khac/20250517030443984