솜사탕 행성 ‘WASP-193b’의 비밀: 초저밀도 가스행성의 신비

우주의 끝자락, 지구에서 약 1232광년 떨어진 곳에서 솜사탕과 비슷한 밀도의 거대한 가스행성 ‘WASP-193b’이 발견되었습니다. 이 행성은 지름은 목성보다 1.5배 크지만 질량은 목성의 7분의 1에 불과하여 약 14%만큼의 질량을 갖고 있습니다. 이 신비로운 행성은 벨기에 리에주대를 중심으로 한 국제연구진에 의해 분석되었으며, 밀도가 1㎤당 0.059g으로 솜사탕의 밀도 0.05g과 매우 유사하다는 사전출판논문 공유집 ‘아카이브’에 발표되었습니다. 이는 1㎤당 5.51g인 지구의 밀도의 1% 수준에 머무르는 것으로 확인되었습니다. 이로써 목성의 밀도가 1.33g인 것과 비교하면 WASP-193b는 굉장히 특이한 행성임을 알 수 있습니다.

이번에 발견된 솜사탕 행성 ‘WASP-193b’는 처음으로 관측된 것은 아닙니다. 2014년에 케플러 51 행성계에서 3개의 솜사탕 행성이 확인된 적이 있습니다. 지구에서 2400광년 떨어진 이 행성들은 1㎤당 0.1g 미만의 밀도를 가지고 있었으며, 주로 수소와 헬륨으로 구성되어 있음이 확인되었습니다. 이와 마찬가지로 WASP-193b 역시 크기는 목성과 비슷하지만 WASP-107 b에 비해 1.5배 큽니다. 이로 인해 WASP-193b는 지금까지 관측된 솜사탕 행성 중에서 가장 큰 행성으로 등장하게 되었습니다.

흥미로운 점은 WASP-193b의 중심별인 WASP-193가 태양과 매우 비슷한 특징을 갖고 있다는 것입니다. 질량은 태양의 1.1배, 반지름도 태양의 1.2배로 거의 동일하며, 표면 온도는 1000도로 태양의 1500도와 크게 차이나지 않습니다. 또한, 둘 사이의 나이 역시 비슷하게 60억년으로 추정됩니다. 이는 WASP-193b와 WASP-193가 태양계의 거의 동일한 특성을 공유한다는 것을 의미합니다.

그러나 WASP-193b가 솜사탕 행성이 되기까지의 이야기는 아직 미스터리한 부분이 많습니다. 이 행성이 솜사탕처럼 보송보송한 모습을 갖게 된 원인 중 하나는 주변의 중심별과의 근접성입니다. WASP-193b는 태양계의 어떤 행성보다도 중심별과의 거리가 가까운 편에 속합니다. 단지 1000만km 떨어진 거리에서 6.25일 주기로 별을 공전하고 있습니다. 이와 같은 근접성으로 인해 대기가 별에 의해 가열되어 부풀어오르게 됩니다. 특히 이 행성의 대기는 가장 가벼운 원소인 수소와 헬륨으로 이루어져 있을 경우 더욱 높은 밀도를 갖게 됩니다.

하지만 이러한 특수한 상태는 오래 지속되지 못합니다. 별에서 분출되는 열과 항성풍의 영향으로 행성의 대기는 멀리 퍼져 나가게 되어 결국 그 가법력을 잃게 됩니다. 따라서 WASP-193b와 같은 솜사탕 행성은 기대 수십만 년만의 수명을 갖고 있다고 합니다.

그러나 흥미롭게도 WASP-193b의 중심별인 WASP-193는 그나마 아직 어린 편입니다. 최대 60억년으로 추정되는 이 별은 WASP-193b의 비밀을 풀기 위한 중요한 단서를 제공할 수 있습니다. 이에 연구진은 WASP-193b와 WASP-193 사이의 상호작용에 초점을 맞추어 자세한 관측을 계획하고 있습니다. 또한, 이 행성은 외계행성 대기 분석을 위해 기대되는 제임스웹우주망원경의 주요 관측 대상으로 선정되었습니다. 제임스웹은 단 한 번의 관측만으로도 궁금증을 해소하는 데 큰 도움을 줄 수 있을 것으로 기대되고 있습니다.

이처럼 WASP-193b는 그 독특한 특성과 아직 해석되지 않은 점들로 가득 찬 행성입니다. 연구진들은 더 많은 관측과 분석을 통해 이 행성의 비밀을 해명할 수 있기를 기대하고 있습니다. 솜사탕 행성이라는 별칭의 매력에 빠져 이번 연구 결과를 지켜보는 이들은 향후 연구로부터 새로운 우주의 비밀을 엿볼 수 있기를 간절히 기대하고 있습니다.