우주 과학계에 기념비적인 발견이 발표됐다. 국제 연구팀이 초고온 목성형 외계행성 7개에서 목성과 견줄 만한 강력한 자기장의 결정적 증거를 찾아내고, 그 세기까지 처음으로 추정하며 외계행성 연구에 새로운 장을 열었다.

이번 연구 결과는 세계적인 학술지 '네이처 천문학'에 게재됐다. 연구를 이끈 줄리아 자이델 박사는 지구에서 약 320광년에서 1천360광년 떨어진 초고온 목성형 외계행성들의 대기 풍속 분석을 통해 자기장 존재를 강력하게 시사하는 증거를 확보했다고 밝혔다.

연구팀은 칠레 아타카마 유럽남방천문대(ESO)의 초거대망원경(VLT)에 장착된 ESPRESSO와 미국 하와이 제미니 북반구 망원경(GNT)의 MAROON-X 고분해능 분광기를 이용해 이들 행성 대기의 풍속을 측정했다. 이 행성들은 중심별에 매우 근접해 있어 극심한 온도 차이와 초고속 바람이 불 것으로 예상됐다.

측정 결과, 이 행성들의 대기 풍속은 시속 7,200㎞에서 최대 2만5천㎞에 달하는 것으로 나타났다. 이는 태양계 행성인 목성의 최고 풍속(시속 약 1,500㎞)보다 최대 16배나 빠른 속도다. 하지만 더 놀라운 사실은 온도가 높은 지역일수록 풍속이 감소하는 예상 밖 현상이었다. 공동 연구자인 비비앙 파르망티에 교수는 이에 대해 「온도가 높을수록 풍속이 감소하는 것은 직관에 반하는 결과」라고 설명하며 의문을 제기했다.

[사진=연합뉴스]

연구팀은 이 특이한 현상의 원인을 이온화된 대기 입자와 자기장의 상호작용에서 찾았다. 행성의 자기장이 대기 흐름에 '제동 장치'처럼 작용하여 바람의 속도를 늦춘다는 과학적인 설명이다. 이 자기항력 모델을 통해 연구팀은 이들 외계행성의 자기장 세기를 수 가우스(G) 수준으로 추정하는 데 성공했다. 이는 토성 자기장의 약 4배에 해당하며, 목성 적도 자기장의 약 절반 수준에 이른다.

줄리아 자이델 박사는 「처음으로 다른 세계의 자기 환경을 태양계 행성들과 비교할 수 있게 됐다」며 이번 연구의 의미를 강조했다. 자기장의 존재는 이들 행성에서 거대한 오로라 현상이 발생할 가능성도 시사한다.

이번 연구는 외계행성의 대기 보존 메커니즘과 진화 과정을 밝히고, 나아가 생명체 존재 가능성을 탐색하는 데 핵심적인 단서를 제공할 것으로 전망된다. 향후 연구를 통해 외계행성의 자기장이 어떻게 형성되고 작동하는지, 그리고 생명 유지에 어떤 영향을 미치는지 더 깊이 이해할 수 있을 것이라는 기대가 커지고 있다.