트라피스트-1 b(오른쪽)가 차갑고 붉은 왜성인 트라피스트-1 뒤로 지나기 직전의 상상도. / Thomas Müller (HdA/MPIA)

지구에서 40광년밖에 떨어지지 않은 '트라피스트(TRAPPIST)-1' 행성계의 암석 행성 중 하나인 '트라피스트-1b'가 기존 예상을 뒤엎고 대기를 가졌을 가능성이 제기됐다. 유럽의 한 연구팀이 제임스웹 우주망원경(JWST) 데이터를 바탕으로 이 행성의 지표면에서 화산 활동이 일어나고 있을 수도 있다고 분석했다. 

트라피스트-1 행성계는 지구와 유사한 암석 행성들이 비교적 가까운 거리에 모여 있어 연구 가치가 크다. 특히 7개의 행성 중 3개는 생명체 거주가능 영역(Habitable Zone)에 위치해 과학자들의 관심이 집중된다. 이번 연구는 프랑스 파리 원자력청(CEA)의 엘사 듀크로(Elsa Ducrot)가 주도하고, 독일 하이델베르크 막스플랑크천문학연구소(MPIA) 연구원들이 협력했다. 과학 매체 피스오알지는 '네이처 천문학(Nature Astronomy)'에 실린 논문을 인용해 이 같은 연구의 결과를 현지시간 16일 보도했다. 

연구 결과에 따르면, 트라피스트-1b의 표면은 상대적으로 젊어 지속적인 화산 활동이나 판 구조론적 움직임을 시사한다. 행성 내부의 열이 남아 있거나, 별과의 중력적 상호작용(조석력)으로 마찰열이 발생했을 가능성이 있다. 또한 이산화탄소가 풍부한 두꺼운 대기가 존재할 수 있다. 이 경우 온실효과로 대기 상층부가 하층부보다 더 따뜻해져 행성이 예상보다 높은 온도를 보일 수 있다.

외계 행성의 대기 연구는 매우 어려운 작업이다. 기존의 트랜싯 분광법은 항성의 활동이나 관측 장비의 한계로 정확도가 떨어질 수 있다. 이에 연구팀은 이차식 관측(Secondary Eclipse Measurements) 기법을 사용했다. 이는 행성이 항성 뒤로 가려질 때 행성에서 나오는 열을 측정해 대기의 존재를 확인하는 방법이다.

트라피스트-1b는 지구와 크기가 비슷한 행성이지만, 대기의 존재 여부는 아직 불확실하다. 이번 발견은 이 행성의 비밀을 밝히는 중요한 단서가 될 수 있으나, 대기 상태에 대한 정밀한 확인을 위해서는 지속적인 연구가 필요하다.