[천문현상] 갈색왜성(矮星)에서 대기현상 발견

[BlueSky]

올해 초, 천문학자들은 항성 주변에서 갈색왜성(화살표)의 시각적 형태를 처음으로 촬영했다.
과학자들은 이번 주 별들의 주위를 공전하는 어떤 물체들에게서 기상현상을 탐지했다고 밝혔다. 이들은 지구를 비롯한 태양계의 행성들과 일부 측면에서 유사한 거센 폭풍 구름 현상을 관측한 후 이같이 발표했다.

원우주의 기상현상을 연구하는 학자들은 항성보다는 작지만 목성처럼 가스로 구성된 행성보다는 큰 갈색왜성체들에 대해 연구를 수행했다.

미 항공우주국(나사·NASA)와 UCLA 연구팀의 이번 발견은 과학자들로 하여금 행성들과 갈색왜성체의 기상현상을 이해하는데 큰 도움을 줄 것으로 보인다.

이번 연구에 참여한 UCLA의 천문학자 아담 버가서 박사는 연구팀이 이 갈색왜성체에서 목성의 폭풍 현상과 매우 유사한 점을 관측했다며 목성보다 큰 갈색 왜성체들에서 관측되는 기상현상이 작은 돌풍처럼 보이는 레드 스폿(목성에서 발견할 수 있는 거대한 폭풍)을 만들어 내는지 분석 중이라고 밝혔다.

버가스와 그의 동료들은 질량이 적어 충분한 에너지를 방출하지 못해 항성이 되지 못한 갈색왜성체들은 냉각되면서 이상현상을 보인다고 설명했다. 이들은 과학적 계산방법을 이용해 갈색왜성체의 신비를 풀어줄 대기 속의 구름의 생성과 소멸을 측정했다.

과학자들은 천체가 열을 잃을 경우 급격히 팽창한다는 이론을 정립해왔다. 천체들은 급격히 냉각되는 짧은 기간에 훨씬 밝은 빛을 내는 것으로 알려졌다.

과학자들에 따르면 원인은 구름 때문이다. 갈색왜성체들의 온도는 철과 모래를 기화시켜 버릴 만큼 뜨거운 1천7백30도에 이른다.

갈색왜성체들이 냉각됨에 따라 지구에서 볼 수 있는 습기 많은 구름처럼 응축된 가스덩어리들은 물로 변해 구름을 형성하게 된다. 과학자들은 갈색왜성체들이 갑자기 밝은 빛을 방출하는 것은 천체의 온도가 떨어지면서 적외선 계열의 밝은 빛이 방출되기 때문이라고 설명하고 있다.

버가스는 "그간 많은 연구진들이 갈색왜성체에 대기 구조와 기상 현상이 있을 가능성을 제기해왔지만, 우리 연구팀은 기상현상이 존재하고 그것이 꽤 역동적일 수 있다는 것을 증명했다"고 자평했다.

천체물리학 저널 6월호에 실릴 이 발견은 과학자들이 행성, 혹은 다른 천체들을 공전하는 행성과 유사한 천체들의 기상현상 구조를 이해하는데 도움을 줄 것으로 보인다.

캘리포니아 모페트 필드에 소재한 나사 에임스 리서치 센터의 공동 연구자 마크 말레이는 갈색왜성체들이 항성과 같은 천체로 연구되어 왔지만 실제로는 행성체에 가깝다고 말했다.

목성의 가스 덩어리들을 결속하면 그것이 바로 아주 적은 질량의 갈색왜성체가 된다고 말레이 박사는 설명한다.

최근 과학자들은 외계에서 1백개 이상의 행성을 발견해왔으며 그들 가운데 대부분은 토성보다 큰 것으로 알려졌다. 지구의 천문대와 위성에 장착된 천문관측 기구들이 앞으로 수십년안에 훨씬 성능이 개선될 것으로 보임에 따라 과학자들은 지구와 같은 행성을 발견하기를 희망하고 있다.