제임스웹 우주망원경이 포착한 천왕성의 클로즈업 이미지. / JWST

천왕성(Uranus)은 우리 태양계의 거의 끝에 있는 행성이다. 해왕성과 명왕성이 그 밖의 궤도를 돌지만, 명왕성은 행성의 지위를 잃었으니, 해왕성을 제외하면 제일 끝에 있는 별이다. 그 천왕성의 명료한 이미지를 제임스웹 우주망원경이 포착했다. 천왕성과 그 별을 둘러싼 고리들이 적외선에 의해 밝게 빛나는 모습이 신비로운 동심원을 이루고 있다. 

NASA와 제임스웹 우주망원경(JWST) 측에 따르면, 이번 이미지는 JWST의 근적외선 카메라(NIRCam)는 과거 관측이 힘들었던 천왕성 가장 가까운 고리인 제타 고리까지 선명하게 관찰했다. 천왕성의 27개 위성 중 큰 위성인 아리엘, 미란다, 오베론, 티타니아, 움브리엘 등의 모습을 이번 사진에서 확인할 수 있다. 

JWST은 고리, 달, 폭풍, 그리고 계절별 극지를 포함한 다른 대기의 특징들로 이 역동적인 행성의 세계를 포착했다. 그 이미지는 올해 초에 발표된 두 가지 색상 버전에서 한측 자세하고 선명하게 추가 파장 부분을 포함시켰다.

또, 천왕성의 독특한 특징인 ‘북극 모자’의 모습을 사진 가운데서 확인할 수 있다. 천왕성의 북극 지역은 거대하면서도 밝은 구름이 널리 퍼져 있어 마치 모자를 쓴 것 같아 ‘북극 모자’로 불린다. 북극에 이렇게 큰 구름이 퍼져있는 이유는 천왕성이 98도에 달하는 각도로 거의 누운 상태에서 태양을 공전하기 때문이다. 이 같은 극단적인 각도 때문에 천왕성의 북극은 계속 태양빛을 바로 받아 독특한 구름이 형성됐다고 추정된다.

이번에 공개된 사진은 올해 들어 JWST가 촬영한 두 번째 천왕성 사진으로, 지난 4월 관측 사진에서도 천왕성의 고리 모양이 고스란히 담겼다. 태양과 지구 거리의 19배나 되는 먼 거리에서 태양을 공전하기 때문에 천왕성은 관측 자료가 그리 많지 않다. 1986년 NASA 보이저 2호가  천왕성을 지나며 파랗게 빛나는 사진을 찍은 것이 최초다. 이 사진에서는 천왕성이 단단하고 안정적인 파란색 공으로 보인다.

NASA는 향후 천왕성 궤도탐사선(UOP)을 보내 천왕성에서 얼음을 발견하는 프로젝트를 추진 중이다. NASA는 최근 UOP를 2023~2032년 최우선 임무로 선정하고 관련 계획을 수립했다. 

연구팀은 "천왕성은 또한 지난 수십 년 동안 발견된 거의 2000개의 비슷한 크기의 태양계외 행성들을 연구하기 위한 대리적인 역할을 할 수 있다"면서 "이 '우리 뒤뜰에 있는 외계 행성'은 천문학자들이 이 크기의 행성들이 어떻게 작동하는지, 그들의 기상학은 어떤지, 그리고 어떻게 형성되었는지를 이해하는 데 도움을 줄 수 있다"고 말했다.