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지구에서 약 65광년 떨어진 'HD 189733 b' 행성 대기 분석
외계행성서 '황화수소' 첫 발견…행성 형성 과정 이해 단서 지구에서 약 65광년 떨어진 여우자리(Vulpecula) 별자리에 위치한 'HD 189733 b' 행성의 모습.(사진=NASA) *재판매 및 DB 금지 
[서울=뉴시스]윤현성 기자 = 지구에서 약 65광년 떨어진 가까운 목성형 행성이 썩은 달걀 냄새가 나는 대기를 갖고 있다는 연구 결과가 나왔다.악취를 유발하는 분자인 '황화수소'를 보유하고 있기 때문이다.외계행성에서 황화수소가 발견된 것은 이번이 처음이다.
특히 황이 탄소,슬롯 먼 서쪽 무료질소,산소 등과 함께 행성 형성에서 중요한 역할을 하는 만큼 학계에서는 이 행성을 추가 연구해 거대한 행성들이 형성되는 과정을 파악할 수 있을 것으로 기대하고 있다.
9일 천문학계에 따르면 미국 존스홉킨스대 연구진은 제임스웹 우주망원경의 관측 데이터를 분석해 목성의 약 1.13배 크기·질량을 가진 'HD 189733 b' 행성의 대기에 물,슬롯 먼 서쪽 무료이산화탄소,이산화탄소와 함께 황화수소가 존재한다는 사실을 밝혀냈다.이같은 연구결과는 국제학술지 '네이처(Nature)'에 게재됐다.
지난 2005년 발견된 HD 189733 b는 지구에서 약 65광년 떨어진 여우자리(Vulpecula) 별자리에 위치하고 있다.이 행성의 특징은 모항성과의 거리가 매우 가깝다는 것이다.약 480만㎞ 떨어져있는데,이는 지구-태양 거리의 약 3%에 불과하다.그만큼 뜨거운 대기,슬롯 먼 서쪽 무료유리와 같은 구름에 뒤덮여 푸르고 하얀 모습으로 보인다.
연구진은 HD 189733 b 대기에서 황화수소를 감지함과 동시에 행성의 전체 황 함량도 측정했다.황화수소 외에도 물,이산화탄소,슬롯 먼 서쪽 무료일산화탄소 등이 발견되기도 했다.다만 기존에 예상됐던 '메탄'의 존재는 확인되지 않았다.
당초 이 행성은 유리로 된 비,시속 8000㎞ 이상의 강풍,927℃에 달하는 고온 등 극한 환경으로 악명이 높았다.그만큼 생명체 존재 가능성은 사실상 없으나,슬롯 먼 서쪽 무료대기의 존재로 인해 주요 연구 대상 외계행성으로 주목 받았다.
HD 189733 b는 이른바 '뜨거운 목성형 행성'으로 여겨진다.태양계 최대 행성인 목성과 비슷하거나 더 크면서 모항성과 매우 가까워 뜨겁기 때문이다.특히 이 행성은 지구에서 가장 가까운 뜨거운 목성형 행성으로,슬롯 먼 서쪽 무료공전 궤도가 모항성을 가로지르는 형태여서 발견될 수 있었다.모항성과 가까운 만큼 공전 주기도 2.2일(지구는 365일)에 그친다.
학계에서 주목하는 것은 HD 189733 b가 보유하고 있는 중원소의 함량이다.천문학계에서는 수소와 헬륨보다 무거운 모든 원소를 중원소로 본다.이 행성이 보유한 중원소량은 일반적인 행성의 3~5배 수준에 달한다.
외계행성에서 최초 발견된 황을 비롯해 탄소,산소 등 중원소는 행성 형성 과정을 추적하는 단서가 된다.태양계의 경우에도 해왕성·천왕성 같은 얼음 행성은 목성·토성 같은 더 거대한 가스 행성보다 많은 중원소를 갖고 있다.이는 행성 형성 초기에 가벼운 기체 원소보다 얼음·암석 같은 무거운 원소를 더 많이 축적했다는 방증이다.
연구진은 이같은 행성 형성 과정이 외계행성에서도 그대로 나타나는 지에 주목하고 있다.
연구진을 이끈 광웨이 푸 교수는 "태양계 밖에서는 발견하지 못했던 황화수소가 나타났다"며 "HD 189733 b에서 생명체를 찾고 있진 않지만 황화수소의 발견은 다양한 종류의 행성이 어떻게 어떻게 형성되는지 더 잘 이해할 수 있는 중요한 단서가 될 것"이라고 강조했다.
그러면서 "황은 더 복잡한 분자를 형성하는 데 중요한 요소다.탄소·질소·산소·인산염처럼 행성이 어떻게 만들어지고 무엇으로 구성돼있는지 완전히 이해하기 위해 더 많이 연구해야 한다"며 "이번 연구는 중원소 함량이 행성의 질량과 반지름에 따라 어떻게 변화하는지 기준점이 된다는 것을 보여줬다.행성 대기의 구성을 밝혀내면 행성의 형성 과정에 대한 답을 얻는 데에도 도움이 될 것"이라고 덧붙였다.
