WASP-33b : 성층권을 가진 외계행성

 

Credit: NASA, ESA, and K. Haynes and A. Mandell (Goddard Space Flight Center)

사진 설명> 천문학자들이 허블우주망원경을 이용하여 WASP-33b 라는 외계행성에서 성층권을 감지해냈다.

성층권은 별로부터 발생한 자외선과 가시광선이 대기를 구성하는 분자에 흡수되면서 만들어진다.
이러한 흡수작용은 성층권을 따뜻하게 데우며 이로인해 그 아래의 행성을 별빛으로부터 보호하는 햇빛차단제처럼 작용하게 된다.
WASP-33b의 성층권은 이 행성이 자신의 별 뒤쪽으로 돌아들어갈때 빛이 감소되는 양상을 측정함으로써 감지되었다.(상단 그림)

성층권의 낮은 고도에서 별빛의 복사를 분자가 흡수하면서 온도가 상승하는 양상이 나타났다. (오른쪽)

만약 성층권이 없었다면 온도는 비교적 높은 고도에서 빠르게 내려갔을 것이다. (왼쪽)

 

과학자들이 허블우주망원경을 이용하여 목성보다 여러배의 질량을 가진 외계행성 WASP-33b 의 대기에서 성층권 및 온도의 역전 현상을 감지해냈다.

 

지구에서 성층권은 지상부터 구름 최상층까지의  활동적인 대기현상을 만들어내는 부분에 해당하는 대기권 위에 자리잡고 있다.

 

대기권의 온도는 지면쪽에서 더 따뜻하고 고도가 높아질수록 차가와진다.
그러나 성층권은 그 반대이다. 고도가 높아질수록 온도가 높아지는 것이다.

 

이러한 현상을 '온도역전'현상이라 하는데, 이는 성층권에 존재하는 오존이 태양복사를 흡수하여 자외선이 지표면에 닿지 못하게 함과 동시에 대기를 데우는 층으로서 작용하기 때문에 발생한다.

 

태양계에서 이와 유사한 온도 역전 현상은 목성이나 토성과 같은 행성의 성층권에서도 발생한다.

 

그런데 WASP-33b라는 행성은 자신의 별에 너무나도 가깝게 붙어 있는 별이어서 섭씨 5,500도로 들끓고 있으며 너무나 뜨거운 대기로 인해 산화티타늄 비가 내릴 것으로 생각되고 있다.

 

출처 : 허블사이트 2015년 6월 11일 발표 뉴스
         http://hubblesite.org/newscenter/archive/releases/2015/25/

 

참고 : WASP-33b를 비롯한 다양한 외계행성 및 원시행성원반에 대한 각종 포스팅은 아래 링크를 통해 조회할 수 있습니다.
           https://big-crunch.tistory.com/12346973

 

원문>

News Release Number: STScI-2015-25

Hubble Telescope Detects 'Sunscreen' Layer on Distant Planet

June 11, 2015: Researchers using NASA's Hubble Space Telescope have detected a stratosphere and temperature inversion in the atmosphere of a planet several times the mass of Jupiter, called WASP-33b. Earth's stratosphere sits above the troposphere, the turbulent, active-weather region that reaches from the ground to the altitude where nearly all clouds top out. In the troposphere, the temperature is warmer at the bottom — ground level — and cools down at higher altitudes. The stratosphere is just the opposite: There, the temperature rises at higher altitudes. This is called a temperature inversion, and it happens because ozone in the stratosphere absorbs some of the sun's radiation, preventing it from reaching the surface and warming this layer of the atmosphere. Similar temperature inversions occur in the stratospheres of other planets in our solar system, such as Jupiter and Saturn. But WASP-33b is so close to its star that its atmosphere is a scathing 10,000 degrees Fahrenheit, and its atmosphere is so hot the planet might actually have titanium oxide rain.