제임스 웹 망원경이 세계 최초로 태양계 밖 암석 행성의 빛을 포착했습니다.
최근 국제 연구팀은 NASA의 제임스 웹 우주 망원경(James Webb Space Telescope)을 사용하여 암석형 외계 행성 TRAPPIST-1 b의 온도를 측정했습니다. 이것은 제임스 웹 망원경의 중적외선 기기(MIRI)로 감지된 적외선 빛 형태로, 행성에서 발산된 열 에너지에 의해 측정되었습니다. 측정 결과, 이 행성의 주간면 온도는 약 500 켈빈도,(약 섭씨 230도)이며, 큰 대기권이 없는 것으로 밝혀졌습니다.
이는 우리 태양계의 암석 행성만큼 작고 온도가 낮은 외계 행성에서 어떤 형태로든 방출되는 빛을 사상 처음으로 감지한 것입니다. 이는 제임스웹 망원경이 뛰어난 관측능력을 가지고 있음을 보여줌과 동시에, 천체 관측에서 또 하나의 지평을 열었다고 평가받고있습니다. 이 관측결과로 인해 TRAPPIST-1과 같은 작고 활동적인 별 주위를 공전하는 행성들이 생명을 지원하는 데 필요한 대기권을 유지할 수 있는지 확인 할 수 있게 됩니다. 이번 관측결과는 MIRI를 사용하여 지구 크기의 외계 행성을 탐지하는 웹 망원경의 능력이 실로 엄청나다는 것을 확인할 수 있습니다.
TRAPPIST-1은 지구에서 약 40 광년 떨어진 초콜릿 성운 안에 있는 적색 왜성입니다. TRAPPIST-1 주위에는 지구와 같은 암석형 행성 7개가 있으며, 그 중 가장 안쪽의 행성이 이번에 측정한 TRAPPIST-1 b입니다. 이 행성은 지구와의 궤도 거리가 지구와 태양의 궤도 거리의 1/100정도이며, 지구가 태양에서 받는 에너지의 약 4배를 받습니다.
과거 허블 우주망원경, 스피쳐 우주 망원경을 사용한 이전 관측에서는 풍성한 대기권의 존재 여부를 명확하게 결정할 수 없었습니다. 이번 연구에서는 이 행성의 온도를 측정하여 대기권의 존재 여부를 파악하려고 시도하였습니다. 이를 위해 제임스 웹 망원경의 MIRI가 "secondary eclipse photometry" 기술을 사용하여 행성이 별 뒤로 이동함에 따라(일식) 시스템의 밝기 변화를 측정하였습니다.
나사 에임스 연구센터의 천체물리학자이자 이번 연구의 주요 저자인 토마스 그린은, "우리 은하에는 태양과 같은 별들이 있는 것보다 10배나 더 많고, 그것들은 태양보다 암석 행성을 가질 가능성이 두 배나 높습니다. " 라고 이 설명했습니다.
TRAPPIST-1에 대한 초기 연구를 수행한 엘사 듀크롯은 "더 작고 차가운 별 주위의 지구 행성을 특성화하는 것이 더 쉽습니다."라고 덧붙였습니다."만약 우리가 태양계 밖에서의 거주 가능성을 확인하고 싶다면, TRAPPIST-1 항성계는 훌륭한 실험실입니다. 이것들은 암석 행성의 대기를 관찰하기 위한 우리가 가지고 있는 최고의 목표입니다."라고 밝혔습니다.
이 연구는 TRAPPIST-1 항성계의 연구를 하기 위해 고안된 웹 보증 시간 관찰(GTO) 프로그램 1177의 일환으로 수행되었습니다. 현재 TRAPPIST-1 b에 대한 추가적인 2차 일식 관측이 진행 중이며, 전체 궤도에 걸쳐 밝기의 변화를 보여주는 전체 위상 곡선을 포착하려고 한다고 합니다.