자기장은 목성의 200배로 오로라 현상도 관측

(서울=연합뉴스) 엄남석 기자 = 지구에서 약 20광년 떨어진 우주에서 태양계에서 가장 큰 목성보다 질량이 12배 더 크고 자기장은 200배나 센 떠돌이 행성이 발견됐다.

애리조나주립대학 천문학자 멜로디 카오 박사는 미국 뉴멕시코의 장기선간섭계(VLA) 전파망원경을 이용해 떠돌이 행성 'SIMP J01365663+0933473'을 발견했다고 '천체물리학저널(The Astreophysical Journal)' 최신호에 밝혔다.

떠돌이 행성은 특정 항성계에 속하지 않고 우주를 정처 없이 떠돌아 발견하기가 쉽지 않다고 한다. 특히 전파 망원경을 이용해 태양계 밖의 떠돌이 행성을 발견한 것은 이번이 처음이다.

이 행성은 원래 2016년에 처음 발견됐다. 당시에는 항성이라고 하기에는 작고, 행성이라고 보기에는 큰 '갈색왜성(brown dwarf)'으로 분류됐다.    

'실패한 별'로도 불리는 갈색왜성은 1995년에 처음 발견돼 이에 대한 깊이 있는 연구가 진행되지 못했다.

카오 박사 연구팀은 VLA 망원경을 이용해 5개 갈색왜성의 자기장과 전파 방출에 관한 연구를 진행했으며, 그 과정에서 하나가 유독 생성 역사가 짧다는 것을 발견했다.

이는 갈색왜성이 아니라 특정 항성계에 속하지 않고 정처없이 다니는 떠돌이 행성이라는 것을 의미한다.

거대한 가스 행성과 갈색왜성은 천체 질량이 내부에서 수소핵융합반응의 한계를 넘어섰는지에 따라 구분한다. 이는 목성의 약 13배 정도다. 이번에 새로 발견된 떠돌이 행성은 약 12.7배로 약간 못 미친다.

카오 박사는 이 행성이 "행성과 갈색왜성의 경계에 있으며, 항성과 행성의 자기장에 대한 이해를 도울 수 있는 뜻밖의 결과를 제공하고 있다"고 밝혔다.

연구팀은 이 행성과 일부 갈색왜성이 지구의 오로라와 같은 현상을 보이는 것을 관측했다. 오로라는 태양풍으로 태양에 방출된 대전입자(플라즈마)가 지구의 자기장에 끌려들면서 공기분자와 반응해 빛을 내는 현상으로, 연구팀은 이런 오로라의 전파 신호를 포착해 천체의 존재를 확인했다.

연구팀은 떠돌이 행성이 목성의 200배에 달하는 자기장을 갖고 있으며, 강한 오로라 현상과 연관이 있을 것으로 추정하고 있다.

과학자들은 이번 연구가 오로라 현상 관측을 통해 떠돌이 행성을 비롯한 더 많은 외계행성을 찾아낼 수 있다는 점을 보여주는 것으로 평가하고 있다.

eomns@yna.co.kr