제임스 웹 망원경은 대기 활동의 흔적이 없는 트라피스트 적색 왜성의 내부 층을 감지했습니다.

제임스 웹(James Webb)은 노후화된 허블 망원경을 계승했습니다. 이 망원경의 거대한 거울은 이전 망원경보다 더 많은 빛을 모아 고해상도 이미지를 생성하며, 적외선 감지 기능을 통해 시공간을 더 깊이 들여다볼 수 있습니다. 전반적으로 JWST는 별, 행성 및 우주 자체의 초기 역사에 대한 새로운 통찰력을 제공하는 데 매우 귀중한 것으로 입증되었습니다.

2017년에 천문학자들은 불과 40광년 떨어진 근처의 적색왜성 TRAPPIST-1을 공전하는 지구 크기의 외행성 7개로 구성된 특별한 시스템을 발견했습니다. 당연히 과학자들은 아직 발사되지 않은 JWST의 눈을 통해 이 매혹적인 외계 행성이 어떤 모습일지 궁금해하기 시작했습니다. 이 시스템은 곧 이 행성의 잠재적인 거주 가능성을 연구하는 목표로 망원경의 첫 번째 공식 과학 목표 중 하나가 되었습니다.

이제 투과분광학이라는 방법을 사용하여 TRAPPIST-1b의 가장 깊은 세계를 처음으로 엿볼 수 있게 되었습니다. 행성이 모성 앞을 지나갈 때 빛은 존재할 수 있는 모든 대기를 통과하여 공기 중의 분자에 따라 다양한 파장의 빛을 차단합니다. 천문학자들은 스펙트럼을 분석함으로써 대기의 구성을 파악하고 대기로부터 행성이 거주 가능한지 여부와 같은 기타 정보를 도출할 수 있습니다.

연구팀은 TRAPPIST-1b에서 대기 활동의 징후를 발견하지 못했습니다. 감지된 스펙트럼은 전적으로 항성 활동에 기인할 수 있습니다. 이 발견은 올해 초 행성의 온도를 측정하고 대기가 존재할 가능성이 낮다는 것을 발견한 다른 Webb 관측과 일치합니다. 그러나 순수한 물, 이산화탄소, 메탄으로 구성된 희박한 대기를 갖고 있을 가능성도 배제할 수는 없다.

연구 저자인 Ryan MacDonald는 "우리의 관찰 결과 TRAPPIST-1b 주변 대기에 대한 증거는 발견되지 않았습니다."라고 말했습니다. "그것은 그 행성이 대기권에 구름이 있는 맨바위일 수도 있고, 이산화탄소와 같은 매우 무거운 분자를 가지고 있어 대기가 너무 작아서 감지할 수 없을 수도 있다는 것을 말해줍니다. 그러나 우리가 보고 있는 것은 별이 확실히 우리 관측을 지배하는 가장 큰 영향을 미치며, 이는 시스템의 다른 행성에도 똑같은 영향을 미칠 것이라는 것입니다."

TRAPPIST-1b는 주로 별의 거주 가능 구역 내에서 궤도를 도는 더 흥미로운 이웃인 TRAPPIST-1d, e 및 f에 대한 기술 테스트입니다. 연구원들은 이 연구가 대기 판독에 영향을 미칠 수 있는 별의 열점, 플레어 및 기타 활동을 설명하는 방법을 이해하는 데 도움이 된다고 말합니다.

이 연구는 천체물리학 저널 레터스(The Asphysical Journal Letters)에 게재되었습니다.