용암 바다에 운석 쏟아지는 ‘지옥 같은 별’

지구에서 202광년 떨어진 곳에 위치한 외계 행성은 5,000km/h에 달하는 바람이 불고 깊이 100km 용암 바다에 암석이 쏟아지는 그야말로 지옥 같은 환경을 갖추고 있다는 연구 결과가 발표됐다.

맥길대학과 요크대학, 인도과학교육연구소가 공동으로 행성 환경을 시뮬레이션한 곳은 2018년 발견된 외계 행성인 K2-141b. 이 행성은 지구에서 202광년 거리에 위치한 곳으로 0.3일에 공전하며 반경은 지구보다 1.5배, 질량은 지구 5배 정도다.

연구팀이 K2-141b 일조 패턴을 분석한 결과 지구는 12시간 주기로 밤낮이 반복되지만 K2-141b는 지표 중 3분의 2가 항상 낮인 걸 알 수 있었다. 또 낮 온도는 3,000도, 밤에는 영하 200도 극한 환경이라고 한다.

3,000도 온도는 나트륨과 일산화규소, 이산화규소를 포함한 암석을 걸쭉하게 녹여버리기 때문에 K2-141b에는 용암 바다가 펼쳐져 있다고 보여진다. 또 지구에선 물이 증발, 응축해 비가 내리는 사이클이 있듯 K2-141b에선 바위가 3,000도 고온에 의해 증발해 5,000km/h 바람에 의해 밤에 응축, 비가 되어 쏟아지는 사이클이 있다고 한다.

하지만 K2-141b 주기는 지구상 물 주기처럼 안정되지 않았다. 용해와 응축을 반복해 K2-141b 내 미네랄 성분은 변화하고 궁극적으론 행성 표면과 대기권은 완전히 변화할 것으로 전망하고 있다.

연구팀은 K2-141b 대기가 용암 바다를 넘어 퍼져 행성이라면서 물론 지구를 포함한 모든 암성 행성 중 처음에는 용암 바다가 펼쳐지는 세계였지만 이후 급속하게 냉각되어 고화된다며 K2-141b 같은 용암 행성은 행성 진화의 길을 보여주는 희귀한 존재라고 설명했다. 연구팀은 2021년 10월 예정된 제임스웹우주망원경을 이용해 K2-141b를 더 자세학세 관찰할 계획이라고 한다. 관련 내용은 이곳에서 확인할 수 있다.