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존재하지 않았어야 할 3개의 행성들 (3 Planets That Shouldn't Exist)
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강의소개 

우리가 알고 있는 천문학적 지식에 따르면 처음부터 형성되는 것 자체가 말이 안 되는 행성들이 발견되었습니다. 어떤 점에서 이론적인 설명이 불가능한 걸까요? 수수께끼의 외계행성 세 개를 지금부터 탐험해봅시다.
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우리 인간들은 밤 하늘을 올려다봤던 대부분의 시간 동안 천문학을 공부해왔습니다. 이 모든 시간 동안에 우리는 태양계 너머의 우주에 대해 매우 많이 알게 되었고 다른 항성을 중심으로 공전하는 많은 외계 행성들을 발견했습니다. 그런데 여전히 과학자들이 모르는 많은 것들이 있습니다. 실제로 비교적 최근에 발견된 세 가지 외계행성들은 연구자들을 완전히 당황하게 만들었는데, 우리가 알고 있는 천문학에 따르면 그들은 존재할 수 없기 때문이죠! 
첫 번째 행성은 케플러-78b라고 불리는데, 나사의 케플러 우주 망원경의 자료를 바탕으로 발견되었으며 지구에서 400광년 떨어진 항성 주위를 공전하고 있습니다. 이 항성 빛의 변화에 근거하여 천문학자들은 케플러-78b의 반경이 지구의 약 1.2배이며, 지구의 1.7배에 해당하는 질량을 가진다고 계산해냈죠. 이것은 이 행서이 또한 지구와 유사한 밀도를 지닌다는 점을 뜻합니다. 그래서 연구자들은 행성의 구성 역시 비슷할 것이라 여겼죠. 많은 암석과 철로 이루어졌을 것이라고요. 그러나 닮은 점은 그것 뿐이었습니다. 케플러-78b는 지구와 태양 사이의 거리보다 중심 항성에 100배 더 가깝고, 표면 온도는 켈빈 3100도에 이르기까지 합니다. 근본적으로는 지구와 비슷하죠... 만약 지구가 불바다였다면요. 이 행성이 어머니 항성과 아주 가까운 궤도를 돈다는 것은 1년이 고작 8.5시간밖에 되지 않는다는 것을 의미합니다. 과학자들은 케플러-78b가 어떻게 존재할 수 있는지조차 이해할 수 없었는데, 최근의 어떤 행성 형성 이론에도 들어맞지 않았기 때문입니다. 그건 정말이지 항성에 너무 가까웠어요. 자, 케플러-78b가 처음 가스와 먼지로 가득찬 원시 행성계 원반에서부터 만들어지고 있을때는, 어머니 항성이 훨씬 더 크기까지 했습니다. 즉 이 행성이 지금의 궤도에 머물렀다면 항성의 내부에 있을 수도 있었다는 얘긴데, 그건 말이 안 되죠. 또다른 얘기로는 이 행성이 멀리 떨어진 곳에서 형성되어 가까이로 옮겨왔다는 건데, 과학자들은 이게 말이 안 된다고 생각했어요. 왜냐하면 아마 행성은 계속해서 나아갔을 것이고, 항성으로 곤두박질 쳤을 것이기 때문이죠. 현재로서는 수수께끼로 남아있습니다. 우리가 케플러-78b에 대해 알고 있는 중요한 점은 그것이 앞으로 30억년 정도만 그 주위에 있을 뿐이라는 사실입니다. 행성은 결국 중력이 그것을 갈기갈기 찢을 때까지 어머니 항성으로 점점 더 가까이 이동할 것입니다. 
우리의 다음 수수께끼 행성은 케플러-10c입니다. 역시 케플러 우주 망원경의 자료를 바탕으로 감지되었죠. 우리에게서 약 560광년 떨어져 있어요. 이 행성의 반경은 그다지 특별하지 않습니다. 지구 반경의 약 2.3배 정도일 뿐이죠. 처음에 그 크기때문에 과학자들은 케플러-10c가 두껍고 가스로 된 대기를 가졌을 것이라 예상했습니다. 마치 미니 해왕성인 것처럼 여겼죠. 대신에 그들은 지구의 14배에서 17배에 달하는 질량을 가진 행성을 발견했는데, 이것은 그 행성이 대기가 희박하며 아주 밀도가 높은 암석 행성이라는 점을 보여줍니다. 그 크기에 그렇게 큰 질량을 가진 행성은 애초에 들어본 적 없었기 때문에 천문학자들은 행성에 메가 지구라는 별명을 붙여주었죠. 그건 아시다시피 참 멋지게 들리죠. 행성에 대해 우리가 지금까지 이해하고 있는 것에 의하면, 대기 없이 이런 질량을 가진 행성은 존재할 수조차 없습니다. 이론적으로 그런 행성은 가까이에 있는 더 가벼운 물질들을 집어삼켰을 겁니다. 태양계가 형성될 때처럼 엄청난 중력에 의해서죠. 그리고선 목성과 같은 거대 가스 행성이 되었을 거예요. 그러나 그 행성에는 대기가 있었던 적조차 없었어요. 만약 그런 적이 있었다면, 대기를 가지고 있었을 거니까요. 그렇게 해서, 바로 지금, 과학자들은 우주에 설명할 수 없는 또다른 거대 바위를 남겨두게 되었습니다.  
마지막으로, 거대 가스 행성인 HD 106906 b가 있습니다. 목성의 11배에 해당하는 질량을 가지고 있죠. 허블 우주 망원경과 칠레의 마젤란 망원경의 자료를 바탕으로 발견되었고요. 이 행성은 지구와 300광년 떨어진 아주 젊은 항성을 공전하고 있습니다. 이 항성계의 나이는 고작 1300만살이죠. 그렇지만 이게 이상한 점은 아닙니다. 자, HD 106906 b는 항성에서 650 천문 단위만큼 떨어져서 공전합니다. 이건 태양과 목성간 평균 거리의 20배 이상에 달하죠. 어머니 항성에서 그렇게 멀리 떨어진 행성은 그정도 크기가 될 만큼의 충분한 가스나 암석 물질을 가질 수가 없었을 것입니다. 특히 그렇게 상대적으로 짧은 기간 동안에는요. 그러나 어떻게든 그런 행성이 존재합니다. 어떤 연구자들은 그것이 어머니 항성을 둘러싼 먼지 원반 속에서 형성되었을 것이고 나중에 거기서 나왔을 것이라 여기는데, 여전히 확신하지는 못하고 있죠. 최근 한 연구가 행성이 먼지 물질을 붙잡아둘 수도 있으며, 고리나 막에 의해 둘러싸여질 수 있다고 보면서 이 개념을 뒷받침하는 것 같습니다. 그러나 그건 천문학자들이 더 많은 자료를 얻을 때까지는 하나의 가정일 뿐이고, 행성은 여전히 수수께끼로 남아 있습니다. 
이 세 개의 행성들은 그저 우리 우주라는 양동이의 작은 물방울일 뿐이며 우리에게는 여전히 알아내야 할 많은 것들이 있습니다. 그게 바로 천문학을 아주 멋지게 만드는 가장 이상한 발견이죠. 우리가 행성 형성과 같은 무언가가 정확히 어떻게 일어나는지 이해했다고 생각하기 시작하는 매순간마다 뜻밖의 놀라운 일들이 일어났습니다.  
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강의자 SciShow Space
제공자 SciShow Space
원본출처 http://youtu.be/DDtPr97gB9I
등록자 쪽지
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