웹 망원경, 독특한 외계행성 WASP-39 b의 영원한 일출과 일몰 연구

Seoul과학자들은 NASA의 제임스 웹 우주 망원경을 사용하여 크기가 큰 행성인 WASP-39 b에 대한 중요한 예측을 확인했습니다. 이 행성은 목성보다 1.3배 더 크지만, 질량은 토성과 비슷합니다. 약 700광년 떨어진 별을 공전하며, 한쪽 면은 항상 별을 향하고 다른 쪽 면은 항상 어두운 상태로 남아 있습니다.

천문학자들은 웹 망원경의 근적외선 분광기(NIRSpec)를 사용하여 행성의 아침 면과 저녁 면 사이에 큰 온도 차이가 있다는 것을 발견했습니다. 온도는 다음과 같습니다:

• 아침 측면: 화씨 1,150도(섭씨 600도)
• 저녁 측면: 화씨 1,450도(섭씨 800도)

저녁 쪽은 약 화씨 300도 더 따뜻합니다. 연구자들은 또한 아침 쪽에 구름이 더 많을 것이라고 관찰했습니다.

천문학자들은 외계 행성 WASP-39 b를 2에서 5 마이크론의 전이 스펙트럼을 사용하여 연구했습니다. 그들은 행성의 낮과 밤이 만나는 지역을 관찰했습니다. 행성이 별 앞에 있을 때 행성의 대기를 통과하는 별빛을 별 옆의 별빛과 비교함으로써, 그들은 행성의 온도, 대기 성분, 그리고 다른 특성에 대한 정보를 수집했습니다.

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비만의 영향: 지역에 따른 다른 양상 발견

웹의 이전 WASP-39 b 대기 연구에서는 이산화탄소, 이산화황, 수증기, 나트륨이 발견되었습니다. 이 데이터는 낮과 밤의 경계에서 다양한 조건을 보여주었습니다. 이제 과학자들은 이 경계를 아침과 저녁 두 부분으로 나누어 자세히 분석하고 있습니다.

연구자들은 행성의 대기와 구름 패턴을 이해하기 위해 데이터를 분석했다. 그들은 가스의 이동이 온도 차이의 주요 원인임을 발견했다. 이 행성에서는 뜨거운 가스가 강한 적도 바람을 따라 낮 쪽에서 밤 쪽으로 이동한다. 이러한 바람은 아침을 더 시원하게 하고 저녁을 더 따뜻하게 만든다.

과학자들은 지구의 기상 모델과 유사한 복잡한 모델을 사용하여 행성 WASP-39 b의 바람을 연구했습니다. 그들은 바람이 밤쪽에서 아침쪽으로 이동한 다음 저녁쪽으로 이동하고 다시 밤으로 돌아오는 패턴을 발견했습니다. 이 패턴은 아침 쪽이 더 시원하고 저녁 쪽이 더 뜨거운 공기를 만들어 큰 온도 차이를 만듭니다. WASP-39 b의 바람은 수천 마일에 달하는 속도로 불 수 있습니다.

이 연구 결과는 Nature에 발표되었습니다. 연구팀은 같은 방법을 사용하여 Webb Cycle 2 일반 관측자 프로그램 3969를 통해 다른 뜨거운 목성형 행성들을 연구할 계획입니다. 이 연구의 데이터는 Webb가 2022년에 정규 운영을 시작한 이후 초기 공개 과학 프로그램 1366에서 수집되었습니다. 이번 연구는 Webb의 역량을 입증하고 외계 행성을 연구할 수 있는 새로운 기회를 제공합니다.