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해왕성이나 천왕성은 암석형 행성으로, 맨틀과 대기 사이에 물과 암모니아, 메탄 등이 얼어붙어 있
어서 얼음 행성으로도 분류된다. 최근 이런 얼음 행성의 화학적 구조를 추정한 연구 결과가 나왔다.

안드레아스 헤르만 영국 에딘버러대 물리천문대 극한환경과학센터 박사팀은 얼음 행성의 극도로 높은 압력에서 화학 원소들이 서로 어떻게 반응하는지 컴퓨터 시뮬레이션으로 추정했다.

물과 암모니아가 결합한 암모니아 수화물은 압력이 65GPa(기가 파스칼, 1GPa은 대기압의 1만 배)이 넘어가자 수소 원자가 떨어져 나가면서 이온상태의 암모니아 반수화물 (O2-(NH4+)2)이 됐다. 그 뒤 해왕성 내부 압력인 500GPa이 될 때까지 암모니아 반수화물은 안정한 상태를 유지했다.

연구팀은 “암모니아 반수화물이 얼음 행성 맨틀의 주요 구성 요소라는 사실을 밝혔다”며 “이번 연구 결과는 향후 얼음 행성의 연구 방향과, 새로 발견하는 행성 분류에 영향을 줄 것”이라고 밝혔다. 이번 연구 결과는 ‘미국국립과학원회보(PNAS)’ 8월 7일자 온라인판에 실렸다.

doi:10.1073/pnas.1706244114