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바다 행성의 상상도
1 개요
Ocean Planet(영어)
海洋行星(중국어)
海洋惑星(일본어)
2004년에 천문학자 마크 쿠치너가 주장한 행성 모델로, 슈퍼지구급 행성들 중에서 물과 암석이 적절한 비율로 섞여 있고, 이 행성이 항성과 적절한 거리를 유지하며 공전할 경우 생겨나는 행성. 철로 된 핵과 맨틀, 그리고 얼음층 위에 수천~수만m 수심의 바다로 이루어져 있으며, 행성의 모든 표면이 물로 뒤덮여 있다.
현재 태양계에는 이러한 형태의 행성이 존재하지 않지만, 만일 해왕성이 지구 궤도를 돌고 있다면, 해왕성의 얼음이 녹으면서 바다 행성이 될 것이다.
지구도 행성 표면의 70%를 바다가 덮고 있으므로 바다 행성으로 착각할 수 있으나, 여기서 말하는 바다 행성은 행성의 표면이 전부 물로만 뒤덮인 행성을 말하는 것이므로 유의할 것.
2 구조
원래 바다 행성은 해왕성이나 천왕성과 같은 거대 얼음 행성으로 이들이 어떠한 이유에서 모항성에 가까워지게 되면, 행성의 대기를 차지하던 수소와 헬륨은 날아가고 얼음층이 녹아 바다를 이루게 된다. 따라서 이러한 '바다 행성'의 가장 큰 특징은 일반적인 지구형 행성에 비해 크기가 크다는 것이다. 물은 평균적인 규산암질/철질 암석보다 밀도가 훨씬 낮기 때문에 지구와 같은 질량을 가진 행성이라도 밀도가 낮아 부피가 클 수 밖에 없다.
행성의 질량이 클수록 적은 비율의 물로도 행성 전역이 뒤덮이기 쉬워진다. 행성의 질량이 크면 중력도 커지므로, 지형이 쉽게 평탄해져 고도 차이가 작아지기 때문이다. 지형의 기복이 비교적 큰 지구의 경우 고도가 낮은 부분에 바다가 있고, 고도가 높은 부분에는 육지가 있지만 지형의 기복이 적은 거대 행성의 경우 온 행성을 모두 바다가 덮는다. 또한 바다의 무게로 인한 초고압 때문에 거대한 얼음 지각층이 존재하는데, 이 얼음층은 지구에서 일상적으로 볼 수 있는 얼음 동소체인 얼음 Ih[1]이 아닌 또다른 동소체 얼음이며, 차갑지 않을 것이다.[2] 행성의 대기는 당연히 많은 수증기를 포함할 것이고, 수증기로 인한 온실 효과도 매우 클 것이다.
바다 행성의 중력이 크다면 행성계의 바다는 태평양처럼 잔잔하겠지만, 중력이 상대적으로 낮으면 쓰나미가 빈번하게 일어날 가능성이 높다고 한다.[3] 바다 행성이 모성에서 멀리 떨어지면 바다가 얼어 얼음 행성으로도 바뀐다.
3 생명체 존재가능성
만일 바다 행성이 적당한 거리에서 공전하고 있고 대기 등 환경이 지구와 비슷하다면 생명체의 존재 가능성은 커진다. 하지만 육지가 전혀 존재하지 않기 때문에 당연히 육상 생물체는 존재하지 않을 것이며, 물고기나 해파리와 같은 해양생물체들만 많을 것이다. 원시적인 형태의 해양생물체만 존재할 가능성도 적지 않다.
4 후보
현재 유력한 바다 행성 후보로는 GJ1214b와 kepler-22b가 있고, 나무위키에 실린 바다 행성으로는 글리제 581d가 있다.