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사파이어, 루비가 가득한 별이 있다?!: 보석 가득한 행성의 비밀
2019년 02월 20일
1
과자가 산더미처럼 쌓여 있는 과자별
하루 종일 놀아도 상관없는 놀이공원별
장난감으로 가득 찬 장난감별
어렸을 때 한 번쯤은 상상해보던 이상향이다.
2
그런데 우주는 정말 신기한 곳이다.
보석으로 이뤄진 외계행성이 실제로 발견돼
화제가 되고 있는 것.
3.
그 주인공은 2015년 발견된 HD219134 b
작년 12월 스위스, 영국 등 공동 연구팀은 이 행성을 분석한 결과를
영국왕립천문학회 월간 회보에 발표했다.
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연구팀에 따르면 이 행성에는
알루미늄, 칼슘, 실리콘이 풍부하다.
이 성분들이 행성의 형성 과정에서 서로 결합하며
루비, 사파이어와 같은 보석을 만들었다고 한다.
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초기 항성 주위를 둘러싼 원반은 보통 가스와 먼지로 이뤄져 있다.
이 원반이 식으면서 각종 금속 원소가 응결돼 행성을 만드는데,
온도에 따라 그 결과물이 달라진다는 분석이다.
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가령 지구의 경우
철, 마그네슘, 실리콘 등의 성분이 많으며,
내핵은 주로 철로 되어 있다.
그러나 ‘HD219134 b’의 경우
항성과의 거리가 가까워 온도가 매우 높았다.
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이에 지구와는 달리 알루미늄이 주성분이 되며
여기에 마그네슘, 실리콘이 더해져
일종의 강옥을 만들었다.
강옥=육방정계의 결정 구조를 가지는 산화알루미늄
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산화알루미늄(AL2O3)의 결정체인
루비와 사파이어는 색이 다를 뿐,
기본적으로 성분과 구조가 같은 보석이다.
크롬의 함량이 높아서 적색빛을 띄는 것이 루비
그렇지 않은 것을 사파이어라 한다.
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때문에 과학자들은 이 행성이
루비, 사파이어와 같이 빛날 수 있을 것으로 보고 있다.
말 그대로 우주에 떠 있는 거대한 보석인 셈이다.
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사실 보석 천체의 존재가 밝혀진 것은
이번이 처음은 아니다.
지난 2004년 과학자들은 백색왜성 BPM37093의
내부가 탄소결정체로 이뤄져있다는 사실을 밝혀냈다.
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항성은 중심핵의 수소핵융합반응을 통해 스스로 타면서 빛을 낸다.
이중 태양 수준의 작은 크기를 가진 항성은 내부의 기체가 다 타면
적색거성, 행성상성운을 거쳐 백색왜성이 된다.
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이때 남아있던 열과 빛을 방출하며 중심핵이 천천히 식어가고,
그 과정에서 탄소와 산소가 대부분인 핵만 남아 탄소가 결정화되는 것이다.
약 70억 년 후엔 태양 역시 다이아몬드를 속에 가득 품은
보석 별이 될 것으로 보인다.
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이론상으로는 우주에 보석 별이 여럿 존재할 것이다.
백색왜성이 된 항성, 강옥을 듬뿍 함유한 행성은 모두
가능성이 있기 때문.
물론 실제로는 그림의 떡에 지나지 않는다.
가령 지구와 ‘HD219134 b’와의 거리는 무려 21광년이나 된다.
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그래도 밤하늘 속 어딘가에
행성만한 보석 덩어리가 있다는 사실이
나름 매력적으로 생각되지 않는가.
과학은 수식과 논리로만 무장한 딱딱한 학문이 아니다.
가끔은 이렇게 낭만적인 모습을 보여주기도 한다.
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