슈퍼 지구의 빛 - 3

 

 

NASA의 스피처 우주망원경이 사상 처음으로 외계 행성으로부터 복사되는 빛을 탐지해냈다.
이 행성은 지구보다는 무겁고 해왕성보다는 가벼운 질량을 가지고 있다.

이 슈퍼지구는 암석질 행성일수도 있고, 가스상 행성일 수도 있다.

게자리 55e로 명명된 이 행성에 대해 학자들은 암석질 핵을 액체와 기체가 혼재하는 임계상태의 액체가 둘러싸고 있을 것으로 제안하고 있다.

이 행성의 상층 대기는 두꺼운 수증기로 휘감겨 있을 것으로 추측된다.

이러한 행성의 모습은 해왕성을 태양 가까이로 끌어당겼을 때, 해왕성의 거대한 대기가 벗겨진 모습을 상상해 보면 될 것이다.

 

이 동영상은 자신의 별을 공전하고 있는 이 행성의 모습을 상상해본 것이다.

이 행성은 자신의 별을 매우 가까이에서 매우 빨리 공전하고 있는데 자신의 별까지의 거리는 태양계에서 태양에 가장 가까운 수성 거리의 25배나 가깝고
이 행성이 자신의 별을 공전하는데, 즉 이 행성에서의 1년은 18시간이 채 되지 않는다.

 

이 동영상은 처음에는 가시광선에서 바라본 게자리 55계를 보여주는 것으로 시작되고
이어서 스피처가 적외선 대역에서 바라본 모습은 어떤 모습인지를 보여주고 있다.

 

적외선 대역에서 행성은 별보다 상대적으로 밝게 보이게 되고, 별은 더 침침하게 보이게 된다.

이러한 현상은 부분적으로는 행성의 뜨거운 열기가 적외선 파장에서 훨씬 밝게 빛나는 현상때문에 발생한다.

이 행성은 자신의 별에 너무나 가까이 붙어 있어서 별과 행성을 떼어 보기가 어렵기 때문에
스피처 우주망원경은 그 빛을 관측하기 위해 특별한 기법을 사용하게 된다.

이 행성이 자신의 별 뒤편으로 들어가는 엄폐현상이 발생할 때 적외선 대역에서 총 밝기가 얼마나 떨어지는지를 관측하는 것이 그것이다.

동영상에는 이 때 측정된 데이터가 소개되고 있다.

행성이 자신의 별 뒤쪽으로 들어가기 전, 들어간 후, 그리고 다시 별 뒤쪽에서 나타나는 동안 측청된 밝기의 변화를 통해

천문학자들은 얼마나 많은 빛이 이 행성 자체에서 복사되어 왔는지를 계산할 수 있는 것이다.

분석된 정보에 의하면 이 행성의 자신의 별을 향하고 있는 면은 절대온도 2천K 이상의 열기를 가지고 있으며
철을 거뜬히 녹일만큼의 온도를 가지고 있을 것으로 보인다.

또한 데이터는 이 행성이 빛을 충분히 반사하고 있지는 않을 것임을 보여주고 있는데 이는 다른 말로 하면 매우 어둡다는 것을 의미한다.

 

천체를 탐색하는데 있어 생명체를 찾는 것은 대단히 중요한 이정표가 된다.

NASA가 추진중인 제임스웹 우주망원경 계획에서는 이와 비슷한 기술을 사용하여
훨씬 더 작은 규모를 가진, 그리고 생명체의 흔적을 가지고 있거나 생명체의 거주가 가능한 천체의 대기를 탐색할 예정에 있다.
 
출처 : NASA 제트추진연구소(JPL, Jet Propulsion Laboratory) Photo Journal
http://photojournal.jpl.nasa.gov/catalog/PIA15623

 

원문>

PIA15623: Super Earth Reveals Itself to Spitzer

NASA's Spitzer Space Telescope has, for the first time, captured the light emanating from a distant super Earth, a planet more massive than Earth but lighter than Neptune. Super Earths can be either rocky or gaseous. In this case, theorists propose that the planet, called 55 Cancri e, has a rocky core surrounded by a layer of water in a "supercritical" state, where it is both liquid and gas. Topping it all off is thought to be a blanket of steam. It's as if Neptune were somehow dragged closer to the sun and stripped of its large atmosphere.

This artist's animation depicts 55 Cancri e as it orbits its star. The planet whips around the star closely and quickly: It is 25 times closer to the star than Mercury is to our sun and completes one orbit -- its year -- in a mere 18 hours.

The view starts off showing the system in visible light then switches to show how Spitzer saw it in infrared light. In infrared, the planet stands out more relative to its star -- it is brighter when viewed in infrared light and the star is dimmer. This is partly because the planet's sizzling heat causes it to glow brightly at infrared wavelengths.

The planet is too close to its star to be seen separately on the sky, so Spitzer used a specialized trick to see its light. As the planet slipped behind the star in what is called an occultation, the infrared telescope observed how much the total light from the system dropped. The data are shown on a graph that appears in front of the star system.

By measuring the amount of total light before, during and after this drop, astronomers can then calculate how much light is coming directly from the planet itself. The information revealed that the planet's sun-facing side is more than a scorching 2,000 kelvins (3,140 degrees Fahrenheit), or hot enough to melt steel. The data also indicated that the planet does not reflect much visible light; in other words, it is very dark.

The observations are an important milestone in the search for life in the universe. NASA's upcoming James Webb Space Telescope will use a similar technique to probe the atmospheres of even smaller, potentially habitable planets for signs of life.

JPL manages the Spitzer Space Telescope mission for NASA's Science Mission Directorate in Washington. Science operations are conducted at the Spitzer Science Center at the California Institute of Technology (Caltech) in Pasadena. Data are archived at the Infrared Science Archive housed at the Infrared Processing and Analysis Center at Caltech. Caltech manages JPL for NASA.

For more information about Spitzer, visit: http://www.nasa.gov/spitzer and http://spitzer.caltech.edu.

Image Credit:

NASA/JPL-Caltech

Image Addition Date:

2012-05-08