WASP-94A b에서 매일 반복되는 구름 주기 발견 ^{CEFR B2}

연구진은 제임스웹우주망원경(JWST)을 활용해 거의 700광년 떨어진 핫 목성 WASP-94A b의 대기를 정밀 관측했습니다. 통과(transit) 관측에서 행성이 별을 가리기 시작할 때의 선행 가장자리(아침에 해당)와 통과를 마칠 때의 후행 가장자리(저녁에 해당)를 분리해 스펙트럼을 얻었습니다. 이로써 하루 중 서로 다른 지역의 기상 상태를 따로 분석할 수 있었습니다.

관측 결과 아침에는 마그네슘 실리케이트로 이루어진 구름이 풍부했고, 저녁에는 하늘이 맑았습니다. 연구진은 두 가지 주요 설명을 제시했습니다:

• 강한 대기 흐름이 밤면의 구름을 들어 올려 낮면의 더 뜨거운 내부로 밀어 넣어 가시광선 아래에서 숨게 하는 경우
• 밤에 형성된 구름이 낮의 1,000도 이상의 높은 온도에 이르면 증발해 사라지는 경우

저녁의 맑은 관측이 가능했기 때문에 연구진은 구름 방해 없이 기체 성분을 더 잘 측정할 수 있었습니다. 허블 관측은 구름과 기체를 평균해 해석해 산소와 탄소가 수백 배 많다고 보였지만, 지역적으로 분리한 JWST 자료는 오직 5배만을 보여주었습니다.

연구진은 다른 8개의 뜨거운 가스 거대행성도 조사해 WASP-39 b와 WASP-17 b에서 동일한 구름 주기를 추가로 발견했습니다. 다음 단계로는 보다 큰 JWST 관측 프로그램으로 다수의 외계행성에서 구름 순환을 연구할 계획이며, 여기에 거주 가능 영역에 있는 편심한 가스 거성도 포함됩니다. 연구는 여러 대학과 천문대 공동으로 진행됐고, NSF·NASA·유럽연합의 Horizon 프로그램 등 여러 재단과 기관의 지원을 받았습니다.