지구에서 370광년 떨어진 행성계에서 물 발견

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PDS 70으로 알려진 이 젊은 행성계는 370광년 떨어져 있습니다. 중심별의 나이는 약 540만 년이며 태양보다 온도가 낮습니다. 이 행성계에는 가스행성들이 공전하고 있습니다. 연구원들은 최근 그중 하나인 PDS-70b를 발견했는데, 이 행성은 그곳에서 형성되고 있는 세 번째 "자매" 행성과 궤도를 공유할 가능성이 있습니다.

*PDS 70 행성계와 가장 안쪽의 가스 및 먼지 원반 시뮬레이션. 사진: NASA*

별과 행성을 형성하는 데 필요한 원료인 가스와 먼지로 이루어진 두 개의 뚜렷한 원반이 별을 둘러싸고 있습니다. 안쪽 원반과 바깥쪽 원반은 약 80억 킬로미터 떨어져 있습니다. 모항성을 공전하는 거대 가스 행성들은 이 원반 안에 있습니다.

제임스 웹 우주 망원경이 모항성으로부터 1억 6천만 킬로미터도 채 떨어지지 않은 안쪽 원반에서 수증기 흔적을 발견했습니다. 천문학자들은 PDS 70이 우리 태양계와 비슷하다면 이 안쪽 원반에서 우리 태양계와 유사한 작고 암석질 행성들이 형성될 것으로 추정합니다. 우리 행성계에서 지구는 태양으로부터 1억 5천만 킬로미터 떨어져 있습니다.

해당 연구는 네이처 저널에 게재되었습니다.

"우리는 다른 먼지와 가스 원반에서 물을 관찰했지만, 이렇게 가까이서, 그리고 행성들이 모여 있는 계에서는 그런 적이 없었습니다. 제임스 웹 망원경이 없었다면 이러한 측정은 불가능했을 것입니다."라고 독일 하이델베르크 막스 플랑크 천문학 연구소의 연구 책임자 줄리아 페로티는 성명을 통해 밝혔습니다.

천문학자들은 PDS 70 행성계의 별 근처에서 수증기를 발견하고 놀랐습니다. PDS 70은 행성 원반을 품고 있는 별치고는 비교적 오래된 별입니다. 행성계 원반의 가스와 먼지 양은 시간이 지남에 따라 감소하는데, 이는 모항성의 활동 때문이거나 물질들이 뭉쳐 행성을 형성했기 때문입니다. 이 정도 나이의 행성 원반에서 물이 발견된 적은 없었기에, 천문학자들은 그렇게 오랜 시간 동안 수증기가 존재할 수 없었을 것이며, 그곳에 있는 암석 행성들은 모두 건조했을 것이라고 추측했습니다.

내부 원반에서 행성이 형성되는 모습은 아직 발견되지 않았지만, 행성 형성에 필요한 모든 성분은 발견되었습니다. 수증기의 존재는 행성에 어떤 형태로든 물이 존재할 가능성을 시사합니다. 시간이 지나면 행성이 형성될지, 그리고 생명체를 지탱할 잠재력이 있는지 여부가 밝혀질 것입니다.

"우리는 상당히 많은 양의 작은 먼지 입자를 발견했습니다. 수증기까지 감지된 것을 고려하면, 내부 원반은 매우 흥미로운 곳입니다."라고 네덜란드 라드바우드 대학교 천체물리학 교수이자 연구 저자인 렌스 워터스는 말했습니다.

하지만 증기는 어디서 나올까?

수소와 산소 원자가 결합해 내부 디스크에서 물 분자를 형성했을 수도 있고, 얼음 분자가 차가운 바깥쪽 디스크에서 뜨거운 안쪽 디스크로 이동하면서 얼음이 수증기로 변했을 수도 있습니다.

수증기는 별과 가깝지만 먼지층이 별의 자외선에 의해 파괴되는 것을 막아주기 때문에 안정적입니다. 연구팀은 향후 제임스 웹 우주 망원경을 이용하여 이 행성계를 추가 관측하여 행성계 형성 과정의 미스터리를 더 깊이 파헤칠 계획입니다.

"이번 발견은 지구와 비슷한 암석 행성이 형성된 지역을 조사했기 때문에 엄청나게 흥미롭습니다."라고 막스 플랑크 천문학 연구소 소장이자 연구 공동 저자인 토마스 헤닝이 말했습니다.

VOV에 따르면

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