“행성이 길쭉해?” 목성보다 큰 외계행성이 찌그러진 이유, 제임스 웹이 포착한 레몬 행성의 충격적 비밀

목차

• 우주에서 가장 기묘하게 찌그러진 행성
• 극단적인 변형, 펄서의 엄청난 중력
• 레몬 행성의 독특한 대기 구성
• 행성일까, 별의 마지막 잔해일까
• 자주 묻는 질문

우주에서 가장 기묘하게 찌그러진 행성

우리가 살고 있는 지구는 완벽한 구형이 아니라는 사실, 아시죠? 지구도 자전 때문에 적도 부분이 극지방보다 아주 살짝 부풀어 올라 있어요. 그 차이는 약 0.3% 정도밖에 안 되지만요. 하지만 우주에는 이 정도 변형은 애교로 보일 만큼 극단적으로 찌그러진 행성이 발견되었다고 해요. 바로 제임스 웹 망원경이 포착한 외계행성 PSR J2322-2650b 이야기입니다.

지구에서 2000광년 이상 떨어진 곳에서 발견된 이 행성은 적도 지름이 극지방보다 무려 38%나 더 길쭉한, 정말 레몬 같은 모양을 하고 있다고 합니다. 역대 발견된 행성 중에서 가장 신축성이 뛰어난 형태라고 과학자들은 이야기하네요.

극단적인 변형, 펄서의 엄청난 중력

무엇이 행성을 레몬 모양으로 만들었는가?

어떻게 행성이 이렇게까지 찌그러질 수 있었을까요? 그 비결은 바로 행성이 공전하고 있는 별에 있습니다. 이 외계행성은 목성과 비슷한 거대한 가스 행성이지만, 평범한 별을 도는 게 아니에요. 바로 초신성 폭발 후 남은 잔해인 펄서(pulsar)라는 중성자별을 공전하고 있답니다.

펄서는 밀도가 엄청나게 높고 빠르게 회전하면서 전자기파를 방출하는 아주 강력한 천체예요. PSR J2322-2650b는 이 펄서에서 고작 160만km 떨어진 거리에서 공전하고 있습니다. 이 거리는 정말 극단적으로 가까워서, 행성은 단 8시간 만에 펄서 주변을 한 바퀴 돈다고 해요.

별이 너무 가까이 있다 보니 펄서의 엄청난 중력이 행성의 물질을 잡아당겨서 마치 레몬처럼 길쭉하게 만들어버린 것이죠. 심지어 행성의 끝부분에 있는 물질들은 뾰족한 점처럼 행성 밖으로 나와 펄서에 빨려 들어가는 형태를 띠고 있다고 하니, 그 중력의 힘이 상상이 가시나요?

레몬 행성의 독특한 대기 구성

PSR J2322-2650b가 신기한 건 모양뿐만이 아니에요. 대기 구성도 매우 독특합니다. 제임스 웹 망원경의 적외선 관측 결과, 이 가스 행성에서는 흔히 발견되는 수소나 산소, 질소는 전혀 없었습니다. 대신 대기는 주로 헬륨과 탄소 분자로 가득 차 있었다고 해요.

• 이 탄소로 이루어진 대기 덕분에 행성에서는 흑연 구름이 형성될 것으로 보입니다.
• 과학자들은 행성의 핵에 다이아몬드가 있을 가능성도 추측하고 있답니다.
• 탄소 입자 때문에 이 외계행성은 아마도 붉은색을 띠고 있을 가능성이 높다고 하네요.

게다가 이 레몬처럼 찌그러진 행성 표면에서는 폭풍의 띠가 ‘W’ 모양을 따라 휘감고 있을 것으로 예상된답니다. 정말 기묘한 우주의 풍경이죠.

행성일까, 별의 마지막 잔해일까

PSR J2322-2650b를 연구하는 과학자들은 이 천체의 기원에 대해 여전히 의문을 품고 있어요. 일부 과학자는 이것이 처음부터 행성으로 형성된 것이 아닐 수도 있다는 가설을 내놓았어요.

이 천체가 한때는 펄서를 공전하던 평범한 별이었는데, 펄서의 강력한 중력에 의해 서서히 물질을 잃어버리고 마지막 남은 잔해가 되었을 가능성도 있다는 겁니다. 이를 ‘블랙 위도 펄서’ 시스템이라고 부르는데, 작은 별이 거대한 펄서에 잡아먹히는 현상을 의미해요.

만약 이 가설이 맞다면, 이 찌그러진 PSR J2322-2650b는 원래 질량의 99.9%를 잃어버린 별의 마지막 순간을 우리가 제임스 웹 망원경으로 포착했을 수도 있다는 얘기가 돼요. 어쩌면 우주에는 아직 이름조차 붙여지지 않은 완전히 새로운 유형의 외계행성이나 천체가 존재할 수도 있겠네요.

PSR J2322-2650b의 발견은 우주가 얼마나 다양하고 예측 불가능한 곳인지 다시 한번 깨닫게 해줍니다. 제임스 웹 망원경 덕분에 우리가 익숙했던 행성의 개념을 완전히 뒤집어버리는 정말 특이하고 기묘한 사례를 목격할 수 있었어요. 앞으로도 이 레몬 모양 외계행성에 대한 더 많은 연구가 진행되기를 기대해 봅니다.

자주 묻는 질문

Q: 외계행성 PSR J2322-2650b는 왜 레몬 모양으로 변형되었나요?

A: 이 행성은 초강력 중력을 가진 중성자별인 펄서(Pulsar)를 매우 가까운 거리(약 160만km)에서 공전하고 있기 때문입니다. 펄서의 극심한 조석력이 행성의 물질을 잡아당겨 적도 부분이 길쭉하게 늘어난 형태를 만들었습니다.

Q: PSR J2322-2650b의 대기 구성이 특별한가요?

A: 네, 매우 독특합니다. 일반적으로 가스 행성에서 흔히 발견되는 수소나 산소 대신, 이 행성의 대기는 주로 헬륨과 탄소 분자로 이루어져 있습니다. 이로 인해 흑연 구름이 형성되며, 행성 핵에 다이아몬드가 존재할 가능성도 제기되고 있습니다.

Q: 과학자들이 이 행성을 별의 잔해로 보는 가설은 무엇인가요?

A: 이 가설은 이 천체가 원래 펄서를 공전하던 작은 별이었으며, 펄서의 중력에 의해 대부분의 질량을 잃어버리고 마지막 남은 핵만 관측된 것이라고 주장합니다. 이는 ‘블랙 위도 펄서’ 시스템의 특징입니다.

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