태양계 밖 외계행성에서 자기장이 존재한다는 가장 강력한 증거가 포착됐다.
프랑스 코트다쥐르 천문대 율리아 자이델 박사가 이끄는 국제 공동 연구팀은 목성형 외계행성 7곳에서 행성 온도가 높을수록 오히려 바람이 느려지는 현상을 발견하고, 이를 행성 자기장의 증거로 제시한 연구 결과를 국제학술지 '네이처 천문학' 2일자(현지시간)에 발표했다.
연구팀은 유럽남방천문대(ESO)의 초거대망원경(VLT)과 제미니 노스 망원경 등을 이용해 항성과 매우 가까워 뜨거운 목성형 외계행성 7개의 대기 풍속을 측정했다.
관측 결과 이들 행성의 풍속은 시속 7200㎞에서 2만5000㎞에 달했다. 이는 목성의 가장 빠른 바람(시속 약 1500㎞)보다 훨씬 빠른 속도다.
하지만 연구팀은 상식에 반하는 현상을 발견했다. 일반적으로 온도가 높을수록 대기 순환 에너지가 커져 바람이 강해져야 하지만, 관측된 행성들은 온도가 높을수록 풍속이 오히려 감소하는 경향을 보였다.
연구팀은 이 현상이 행성 전체에 걸친 강력한 자기장 때문이라고 분석했다. 자기장이 대기 중 하전 입자의 움직임을 늦추는 '브레이크' 역할을 해 뜨거운 에너지에도 불구하고 바람의 속도를 늦춘다는 것이다.
이번 관측 데이터를 통해 추론한 외계행성의 자기장 세기는 토성의 약 4배, 목성의 절반 수준으로 태양계 행성들과 비슷한 규모였다.
행성의 자기장은 우주 방사선과 항성풍으로부터 대기와 물을 보호해 생명체 존재 가능성을 높이는 핵심 요소로 꼽힌다. 이번 연구는 외계행성의 자기장을 실측한 첫 사례로 평가된다.
연구를 이끈 자이델 박사는 "어떤 행성이 물을 유지하고, 궁극적으로 생명체를 품을 수 있는지 이해하는 데 핵심적인 단계"라고 연구의 의의를 설명했다.