ㅣ데일리포스트=김정은 기자ㅣ태양계 끝자락에 위치한 제7 행성 '천왕성'(Uranus)은 토성이나 목성과 마찬가지로 고리가 존재하며 궤도경사각이 98도로 옆으로 거의 누운 상태로 태양을 공전하는 특징이 있다.
미 항공우주국(NASA)이 천왕성의 고리를 초고성능 제임스웹우주망원경(JWST)으로 촬영한 새로운 이미지를 공개했다. 행성을 둘러싼 모든 고리 13개가 적외선에 의해 빛나는 모습이 화려하고 아름답다.
천왕성은 자전축이 공전궤도면에 대해 98° 기울어져 있어 누워있다고 표현을 하는 것이 적합한 희귀한 행성이다. 이는 얼음 행성이 극단적인 방식으로 계절을 경험한다는 것을 의미하며, 공전 주기가 84년이기 때문에 양쪽 극지방은 42년 동안 낮이었다가, 다음 42년 동안은 밤이 지속된다.
천왕성의 고리는 안쪽고리와 바깥쪽 고리로 구분한다. 안쪽 고리는 11개, 바깥쪽 고리는 2개로 나누어진다고 현재 알려져 있다. 천왕성의 고리는 1977년에 천왕성이 다른 별의 빛을 가리는 엄폐(occultation) 현상을 통해 처음 발견됐다. 이후 1986년 보이저 2호 탐사로 2개가 더 늘어났고 2005년 허블우주망원경 관측을 통해 2개가 더 늘어나 총 13개가 되었다.
천왕성 고리는 햇빛을 반사하지 않는 암석과 먼지로 구성돼 기존 우주망원경으로는 포착이 어려웠다.
이에 NASA는 2023년 4월 제임스웹 우주망원경의 근적외선 카메라로 천왕성 고리를 촬영했다. 아래가 1.4미크론(μ)과 3.0미크론 적외선 파장에서 지난 4월 촬영한 이미지다. 파란색과 오렌지색 투톤 컬러를 확인할 수 있다.
그리고 2023년 12월 제임스웹 우주망원경이 2.1미크론과 4.6미크론의 파장을 추가해 보다 상세하게 촬영한 천왕성의 이미지를 NASA가 새롭게 공개했다.
아래가 최신 천왕성 이미지다. 여러 개의 천왕성 고리 중에서 관측이 매우 어려웠던 가장 안쪽 고리 '제타'까지 선명하게 확인할 수 있다.
모자처럼 북극을 덮은 구름, 즉 극관(polar cap)의 인상적이며, 이와 함께 고리에 겹쳐진 작고 어두운 위성의 모습과 극관 남쪽 경계선 아래로 밝고 하얀 점으로 보이는 몇 개의 폭풍도 보인다.
시야를 확대한 이미지에서는 천왕성에서 벗어나 푸르게 빛나고 있는 주요 위성의 모습도 볼 수 있다. 제임스웹 우주망원경은 27개 위성 중에서 14개를 포착했다.
NASA는 "제임스웹 우주망원경의 유례없는 적외선 해상도와 감도로 천문학자들은 천왕성과 그 독특한 특징을 획기적인 선명함으로 볼 수 있게 됐다. 특히 천왕성에 가까운 제타 고리의 세부 사항은 향후 천왕성 탐사 계획에 매우 중요하다. 천왕성은 지난 수십 년 동안 발견된 약 2,000개의 비슷한 크기의 태양계 외 행성을 연구하기 위한 대리 역할도 한다. 천왕성은 이 크기의 행성이 어떻게 기능하고 어떤 기상이며 어떻게 형성됐는지에 대한 파악과 태양계 전체를 이해하는 데 도움이 될 것"이라고 밝혔다.