별과의 거리가 태양-수성 거리의 25 분에 1밖에 안 되고, 공전과 자전 기간이 18 시간으로 한쪽 면만 별을 향하고 있어 표면온도가 최고 2천 300 ℃에 달하며 용암으로 덮여 있는 것으로 추정돼 생명체 존재 가능성은 없는 것으로 추정된다.
암석형 외계행성으로는 처음으로 두꺼운 대기층을 가진 것으로 밝혀진 '55 캔크리 e' ( 55 Cancri e)는 지구에서 41 광년 떨어진 게자리에 있는 지구보다 크고 해왕성보다는 작은 슈퍼지구급 행성이다. 표면이 용암으로 덮여 있고 최고온도가 2천 300 ℃나 돼 생명체는 살 수 없는 것으로 추정된다. [ NASA 제공. 재판매 및 DB 금지]
연구팀은 이 연구에서 55 캔크리 e의 특성을 조사하기 위해 제임스 웹 우주망원경( JWST )으로 쌍성 중 표면온도가 높은 밝은 주성이 55 캔크리를 가리는 부극소( secondary eclipse ) 현상 때 이 행성을 관측한 데이터를 분석했다.
관측에서는 JWST 에 탑재된 근적외선 카메라( NIRCam )와 중적외선 관측장치( MIRI )로 4~12 ㎛ 파장에서 55 캔크리 e의 열 방출 스펙트럼을 측정했다.
그 결과 이 행성 주위에는 용암에서 기화한 가스로 이루어진 희박한 대기가 아니라 이산화탄소( CO ₂) 또는 일산화탄소( CO )가 풍부한 휘발성 가스로 이루어진 2차 대기가 행성 지름의 수 %에 해당하는 수백㎞ 두께로 존재하는 것으로 나타났다.
또 대기에는 이산화탄소와 일산화탄소 외에도 탄소(C), 수소(H), 산소(O), 질소(N), 황(S), 인(P) 등이 포함된 분자들도 존재하는 것으로 분석됐다.
연구팀은 이 대기는 지표면 마그마 바다에서 가스가 계속 배출돼 형성되고 유지되는 것으로 보인다면서 이 연구 결과만으로는 대기 구성 성분과 양을 정확히 파악하기 어렵기 때문에 추가 관측이 필요하다고 밝혔다.
논문 공동 저자인 스위스 베른대 브라이스-올리버 데모리 교수는 "지구에서 대기는 생명체에 매우 중요하다"며 "이 연구 결과는 JWST 가 생명체가 살 수 있는 액체 상태의 물과 대기가 있는 55 캔크리 e보다 훨씬 차가운 행성을 찾을 것이라는 희망을 품게 한다"고 말했다.
◆ 출처 : Nature , Renyu Hu et al ., 'A secondary atmosphere on the rocky Exoplanet 55 Cancri e' , https : / / www.nature.com / articles / s41586-024-07432-x
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