인류가 찾아낸 외계행성 중 가장 밝은 천체는 무엇일까요? 유럽우주국(ESA)이 최근 발견한 LTT9779 b입니다. 지구에서 262광년 떨어져 있으며 19시간마다 모성 주변을 공전하고 있습니다. ESA가 수행하는 외계행성 위성 특성 분석 임무 Cheops(CHaracterising ExOPlanet Satellite)에서 밝기를 조사했습니다. 그 결과 자신에 쏟아지는 빛을 80% 반사하는 현상이 관찰되었습니다. 광채만 따지면 지구에서 맨눈으로도 보이는 금성에 맞먹는 수준입니다. 금성은 태양 빛을 75% 가까이 반사합니다.

LTT9779 b는 2020년 NASA에서 시행한 통과 외계행성 탐사 위성(Transiting Exoplanet Survey Satellite) 임무와 유럽 남부 천문대에서 수행한 지상 관측으로 처음 발견되었습니다. 이후 ESA의 Cheops 임무에서 연구할 대상으로 선정되었습니다. 연구진이 10일(현지시간) 천문학 및 천체물리학(Astronomy & Astrophysics) 저널에서 발표한 논문은 조사 결과를 자세히 설명했습니다. 

과학자들은 LTT9779 b를 우주에서 가장 큰 거울로 비유합니다. 높은 반사율은 금속성 대기 덕분입니다. 티타늄 등이 섞인 규산염으로 이루어져 있습니다. 규산염은 거울 제작에 사용하는 모래와 유리를 구성하는 물질이기도 합니다. 

논문의 공동 저자인 제임스 젠킨스 디에고 포르탈레스 대학 천문학자는 특이한 대기를 "지층과 가까운 불타는 세상을 상상해보자, 무거운 금속성 구름이 떠다니고 티타늄 방울이 쏟아져 내리고 있다"고 표현했습니다.

물체가 반사하는 빛의 양을 알베도(albedo)라고 합니다. 행성은 대부분 대기가 빛을 많이 흡수하거나 표면이 거칠고 어두워 알베도 수치가 낮습니다. 금성처럼 반사에 도움이 되는 구름층을 가진 얼음 행성은 예외입니다.

연구진은 LTT9779 b가 높은 알베도를 기록하자 놀랐습니다. 반사에 필요한 대기층을 찾아보기 힘든 환경이라고 생각했기 때문입니다. 항성을 마주 보는 행성 측면은 온도가 화씨 약 3632도로 추정되는 상황이었습니다. 212도 이상 온도에서 물구름이 만들어지기 어렵습니다. 이론적으로 LTT9779 b의 온도는 유리 혹은 금속 구름도 견디기 너무 뜨겁습니다.

논문의 공동 저자인 비비앙 파르망티에 코트다쥐르 천문대 연구원은 "뜨거운 샤워 후 욕실에서 결로가 생기는 방식으로 구름이 만들어질 수 있다는 점을 깨닫기 전까지 수수께끼였다"고 밝혔습니다. 이어 "욕실에서 증기가 생기려면 수증기가 응축될 정도로 차가워지거나 공기가 수분으로 과포화되어 수증기를 내보낼 때까지 뜨거운 물을 계속 흐르게 하면 된다"며 "마찬가지로 LTT9779 b는 대기가 규산염과 금속 증기로 과포화되어 있으므로 뜨거워도 금속성 구름이 나타날 수 있었다"고 설명했습니다.

이번 발견을 주도한 Cheops는 흥미진진한 외계 행성을 연구할 ESA의 세 가지 기획 중 첫 번째입니다. 다른 두 프로젝트 이름은 플라톤(PLAnetary Transits and Oscillations of stars)과 아리엘(Atmospheric Remote-sensing Infrared Exoplanet Large-survey)이라고 합니다. 플라톤은 항성을 돌고 있는 위성 중 생명체가 존재할 수 있는지 2026년부터 탐사하는 계획입니다. 아리엘은 외계 행성 대기를 전문적으로 파악하는 작전으로 2029년 시작 예정입니다. 

※이 기사는 popsci.com 원문을 바탕으로 작성됐으며, 번역은 파퓰러사이언스코리아 소속 기자가 도왔습니다.

/ 글 Laura Baisas 기자 & 육지훈 기자