노스웨스턴 대학이 이끄는 천문학자들은 이른바 '분홍색 행성'—과학자들을 10년 넘게 혼란에 빠뜨린 신비롭고 희미한 천체—의 하늘이 소금 구름으로 가득 차 있다는 사실을 발견했습니다. 우주 프레즐만큼이나 '이국적인 대기'를 설명하는 데 이보다 더 좋은 말은 없겠죠.

10년 넘게 GJ 504 b—공식 명칭입니다. '분홍색 행성'이라는 이름은 아마도 'My Little Pony' 에피소드에서 이미 선점했을 테니까요—는 천문학의 오랜 수수께끼 중 하나였습니다. 직접 촬영된 가장 차가운 행성급 동반체 중 하나로서 너무 희미해서 지상 망원경은 사실상 포기했습니다. 그때 제임스 웹 우주 망원경(JWST)이 등장했습니다. 마침내 제대로 살펴보고 목성의 암모니아 구름이 평범해 보일 정도로 이상한 화학 물질로 가득 찬 대기를 발견했습니다.

6월 18일 《천문학 저널》에 발표된 이 연구 결과는 차가운 행성 천체의 대기에 소금 구름이 존재할 수 있다는 최초의 직접적인 증거 중 일부를 제공합니다—과학자들이 15년 전에 한 예측을 확인한 것입니다. 네, 우주가 짠맛을 낼 수 있다는 것을 증명하는 데 15년과 100억 달러짜리 망원경이 걸렸습니다.

"분홍색 행성은 지상 장비로 발견된 가장 차가운 동반체입니다,"라고 연구를 이끈 CIERA의 박사후 연구원인 노스웨스턴 대학의 Aneesh Baburaj가 말했습니다. "전 세계 많은 팀이 그 빛을 연구하기 위해 후속 관측을 수행했지만, 지상 장비로는 너무 희미했습니다. 그래서 JWST의 완벽한 표적이 되었습니다." Baburaj는 마침내 스펙트럼을 얻었을 때 "즉시 흥미로워 보였습니다. 하지만 데이터를 더 깊이 파고들기 시작했을 때, 우리가 이전에 분석한 어떤 것과도 다르다는 것을 깨달았습니다."라고 말했습니다.

2013년에 처음 발견된 GJ 504 b는 지구에서 약 57광년 떨어진 태양과 비슷한 별을 공전합니다. 분홍빛 별명에도 불구하고 연구자들은 그것이 행성인지조차 확신하지 못합니다. 목성 질량의 약 25배로, 거대 행성과 갈색 왜성 사이의 모호한 경계에 위치합니다—천문학적으로 말하면 '복잡한 관계'입니다. 공식적으로 천문학자들은 이를 '행성 질량 동반체'라고 부르는데, 이는 '이게 뭔지 전혀 모르겠다'는 말을 정중하게 표현한 것처럼 들립니다.

온도도 또 다른 난제입니다. 대부분의 직접 촬영된 외계 행성은 화씨 1,000도에서 2,000도 사이입니다. GJ 504 b는? 화씨 550도(섭씨 290도)—대략 빵 굽는 오븐 안의 온도입니다. 그러니 분홍색 세계에 휴양지를 원한다면 오븐 장갑을 챙기세요.

Baburaj와 그의 팀은 JWST를 사용하여 천체의 희미한 빛을 수집하고, 고급 처리 기술을 적용하여 훨씬 더 밝은 모항성의 눈부심을 제거했습니다—본질적으로 매우 비싼 필터를 사용한 우주 사진술입니다. 그들은 동반체의 스펙트럼을 얻었고, 여기서 수증기, 메탄, 이산화탄소, 암모니아 및 기타 분자가 드러났습니다. 그러나 컴퓨터 모델로 대기를 재현하려고 했을 때 문제에 부딪혔습니다: 관측 결과는 물리적으로 비현실적인 조건에서만 일치했습니다.

해결책? 구름을 추가하는 것입니다. 구체적으로는 소금 구름입니다. "우리는 구름을 포함한 시뮬레이션을 실행했고, 결과는 차가운 행성에 대해 우리가 알고 있는 것과 일치했습니다,"라고 Baburaj가 말했습니다. "우리는 세 가지 다른 유형의 구름을 시도했고, 소금 구름이 가장 잘 맞았습니다." 소금 구름이 포함되자 이상한 불일치가 사라졌습니다—왜냐하면 분명히 우주는 양념 맛을 좋아하기 때문입니다.

스펙트럼은 또한 GJ 504 b가 비정상적으로 많은 양의 무거운 원소(천문학자들은 '금속'이라고 부르는데, 모두를 혼란스럽게 하기를 좋아하기 때문입니다)를 포함할 수 있음을 암시합니다. 그러나 그것이 어떻게 형성되었는지에 대한 의문은 남아 있습니다—행성 생성 과정을 통해서인지, 항성 형성 과정을 통해서인지. 현재 증거는 과학적으로 말하면 결정적이지 않습니다.

Baburaj는 이 연구를 위해 개발된 방법이 과학자들이 다른 차갑고 희미한 행성 천체를 조사하는 데 도움이 될 수 있다고 믿습니다. 예를 들어, 목성은 암모니아 얼음으로 만들어진 구름을 가지고 있습니다—흥미롭지만 소금만큼 흥미롭지는 않습니다. "소금 구름이 발견된 것은 이번이 처음입니다."