천문학계는 일반적으로 은하수에서 가장 흔한 유형의 행성 중 하나가 물이나 얼음이 풍부한 것으로 추측되는 "물 세계"라고 믿습니다. 그러나 미시간 대학 Jie Li 팀의 최신 연구에 따르면 일부 행성은 밀도가 낮아 물이 풍부하다고 쉽게 오인될 수 있음이 밝혀졌습니다. 실제로 그 주요 구성 요소는 탄소, 수소, 산소 및 질소가 풍부한 암술 같은 유기물일 수 있습니다. 과학자들은 "그을음"이 혜성 전체 질량의 최대 40%를 차지한다고 추정합니다.
"연기 행성"과 그 형성에 대한 예술가의 묘사. 이미지 출처: Ari Gea/SayoStudio
연구에서는 눈선(별 주변에 얼음이 안정적으로 존재할 수 있는 거리)과 마찬가지로 행성 형성 원반에도 '그을음 선'이 있는데, 이는 이 유기물이 안정적으로 존재할 수 있는 위치를 의미한다고 지적합니다. 그을음선과 눈선 사이의 중간 지역에서는 그을음이 풍부하지만 물이 부족한 행성을 형성하기에 적합합니다. 설선 밖에서는 물과 그을음이 주로 혼합되어 "간장 세계"를 형성합니다. 모델에 따르면 이러한 신맛이 지배하는 행성은 최대 25%의 솔을 포함할 수 있는 반면, "순수" 세계는 15~20%의 솔, 25~50%의 물을 포함할 수 있습니다.
"연기의 세계"와 "물의 세계"를 구별하는 것은 극히 어렵습니다. 기존 행성의 질량과 반경 데이터는 두 가지 유형의 행성을 구분할 수 없기 때문에 원래 "미니 해왕성"으로 생각되었던 많은 행성이 실제로는 물이 아닌 유기 탄소로 구성되었을 수 있다는 사실로 이어집니다. 저자들은 행성의 대기 구성을 분석해야만 그것이 어떤 유형의 행성에 속하는지 정확하게 결정할 수 있다고 제안합니다.
관찰에 따르면 K2-12b 및 TOI-280d와 같은 일부 외계 행성의 대기에서 메탄과 이산화탄소가 감지되었으며, 이는 이들이 "그을음 세계"에 속하거나 외부에서 내부로 이동한 경험이 있음을 뒷받침합니다. 특히 TOI-280d는 탄소 대 산소 비율이 비정상적으로 높아 '태양 행성'의 이론적 정의에 가깝습니다.
과학자들은 그을음 행성이 거주 가능성 측면에서 독특한 의미를 가지고 있다고 지적합니다. 다이아몬드 코어가 있을 수 있으며, 이로 인해 휘발성 물질의 순환이 느려지고 생명을 보호하기 위한 자기장 생성이 어려워질 수 있습니다. 그러나 그들은 또한 생명을 탄생시키는 데 필요한 프리바이오틱스 화학 과정을 위한 원료를 제공하는 메탄과 같은 유기물이 풍부합니다.
이 논문은 물 세계와 그을음 세계 사이의 경계를 명확히 하기 위해서는 보다 상세한 대기 관찰과 이론적 모델링이 필요하다고 결론지었습니다.
/ScitechDaily에서 편집됨