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사파이어, 루비가 가득한 별이 있다?!: 보석 가득한 행성의 비밀

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과자가 산더미처럼 쌓여 있는 과자별
하루 종일 놀아도 상관없는 놀이공원별
장난감으로 가득 찬 장난감별
 
어렸을 때 한 번쯤은 상상해보던 이상향이다.
 
2
그런데 우주는 정말 신기한 곳이다.
보석으로 이뤄진 외계행성이 실제로 발견돼
화제가 되고 있는 것.
 
3.
그 주인공은 2015년 발견된 HD219134 b
 
작년 12월 스위스, 영국 등 공동 연구팀은 이 행성을 분석한 결과를
영국왕립천문학회 월간 회보에 발표했다.
 
4
연구팀에 따르면 이 행성에는
알루미늄, 칼슘, 실리콘이 풍부하다.
 
이 성분들이 행성의 형성 과정에서 서로 결합하며
루비, 사파이어와 같은 보석을 만들었다고 한다.
 
5
초기 항성 주위를 둘러싼 원반은 보통 가스와 먼지로 이뤄져 있다.
 
이 원반이 식으면서 각종 금속 원소가 응결돼 행성을 만드는데,
온도에 따라 그 결과물이 달라진다는 분석이다.
 
6
가령 지구의 경우
 
철, 마그네슘, 실리콘 등의 성분이 많으며,
내핵은 주로 철로 되어 있다.
 
그러나 ‘HD219134 b’의 경우
항성과의 거리가 가까워 온도가 매우 높았다.
 
7
이에 지구와는 달리 알루미늄이 주성분이 되며
여기에 마그네슘, 실리콘이 더해져
 
일종의 강옥을 만들었다.
 
강옥=육방정계의 결정 구조를 가지는 산화알루미늄
 
8
산화알루미늄(AL2O3)의 결정체인
루비와 사파이어는 색이 다를 뿐,
기본적으로 성분과 구조가 같은 보석이다.
 
크롬의 함량이 높아서 적색빛을 띄는 것이 루비
그렇지 않은 것을 사파이어라 한다.
 
9
때문에 과학자들은 이 행성이
루비, 사파이어와 같이 빛날 수 있을 것으로 보고 있다.
 
말 그대로 우주에 떠 있는 거대한 보석인 셈이다.
 
10
사실 보석 천체의 존재가 밝혀진 것은
이번이 처음은 아니다.
 
지난 2004년 과학자들은 백색왜성 BPM37093의
내부가 탄소결정체로 이뤄져있다는 사실을 밝혀냈다.
 
11
항성은 중심핵의 수소핵융합반응을 통해 스스로 타면서 빛을 낸다.
 
이중 태양 수준의 작은 크기를 가진 항성은 내부의 기체가 다 타면
적색거성, 행성상성운을 거쳐 백색왜성이 된다.
 
12
이때 남아있던 열과 빛을 방출하며 중심핵이 천천히 식어가고,
그 과정에서 탄소와 산소가 대부분인 핵만 남아 탄소가 결정화되는 것이다.
 
약 70억 년 후엔 태양 역시 다이아몬드를 속에 가득 품은
보석 별이 될 것으로 보인다.
 
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이론상으로는 우주에 보석 별이 여럿 존재할 것이다.
백색왜성이 된 항성, 강옥을 듬뿍 함유한 행성은 모두
가능성이 있기 때문.
 
물론 실제로는 그림의 떡에 지나지 않는다.
가령 지구와 ‘HD219134 b’와의 거리는 무려 21광년이나 된다.
 
14
그래도 밤하늘 속 어딘가에
행성만한 보석 덩어리가 있다는 사실이
나름 매력적으로 생각되지 않는가.
 
과학은 수식과 논리로만 무장한 딱딱한 학문이 아니다.
가끔은 이렇게 낭만적인 모습을 보여주기도 한다.

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