우주에 있는 대부분의 기체는 수소와 헬륨의 혼합물입니다. 대부분의 행성의 초기 대기도 그런 식으로 시작되는 것으로 생각됩니다. 그러나 수십억 년이 지나면서 행성이 진화하면서 대기의 구성도 바뀔 수 있습니다. 수소는 다른 화학물질과 반응할 수 있으며 수소와 헬륨 모두 우주로 손실될 수 있습니다. 금성, 지구, 화성은 원래의 수소/헬륨 외피가 손실되거나 변형되어 제2의 대기를 갖고 있는 것으로 생각됩니다.
손실의 역학은 복잡합니다. 가벼운 원소는 더 쉽게 손실되지만 수소는 메탄이나 암모니아와 같은 분자에 결합되어 보호될 수 있습니다. 신체의 중력은 일부 분자를 유지하는 데 도움이 될 수 있으며 자기장은 물질을 대기 밖으로 폭발시키는 방사선의 능력을 제한할 수 있습니다. 별에 대한 근접성도 중요합니다. 별이 생성하는 방사선과 대기를 가열하고 중력의 영향이 덜 큰 곳으로 확장할 수 있기 때문입니다.
이러한 모든 합병증을 감안할 때 외계 행성에서 무엇을 찾을 것으로 예상되는지 아는 것은 어려울 수 있습니다. 그러나 수요일 네이처(Nature)지에 실린 연구에서는 약 50광년 떨어진 별 LHS 1140 주위를 공전하는 외계 행성의 대기에서 헬륨이 손실되는 현상을 관찰한 내용을 설명하고 있습니다. 헬륨이 손실되는 속도를 바탕으로 우리는 남아있는 대기에 대해 뭔가를 추론할 수 있습니다.
분위기 아닐까요?
LHS 1140a는 두 개의 알려진 행성이 공전하는 적색 왜성입니다. 그중 하나인 LHS 1140c는 별에 가까워서 4일이 조금 안 되는 시간에 궤도를 완료하고 지구가 태양으로부터 받는 것보다 모성으로부터 약 5배 더 많은 방사선을 받습니다. 또한 두 번째 행성인 LHS 1140b는 훨씬 더 멀리 떨어져 있습니다. 궤도를 완료하는 데 거의 25일이 걸립니다. 이는 수성이 태양에 비해 호스트 별에 훨씬 더 가깝습니다. LHS 1140a는 매우 희미한 별이기 때문에 이는 지구에서 받는 빛의 절반도 안되는 빛을 별에서 받는다는 것을 의미합니다.
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