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근처의 태양처럼 별 주위에서 발견되는 3 개의 가능한 슈퍼-아르 테스

천문학 : 근처의 태양처럼 별 주위에서 발견되는 3 개의 가능한 슈퍼-아르 테스

2009 년에 발사 된 이후 NASA의 케플러 임무는 중요한 외계 행성 발견을 계속하고 있습니다. 두 반동 휠이 고장난 후에도 우주 관측소는 K2 임무의 형태로 새로운 삶을 발견했습니다. 이 우주 관측소는 5, 017 명의 후보자를 발견했으며 지난 8 년 동안 운송 방법을 사용하여 2, 494 개의 외계 행성이 존재 함을 확인했습니다.

가장 최근의 발견은 지구에서 약 100 광년 떨어진 곳에 위치한 K 형 왜 성인 Gliese 9827 (GJ 9827) 주변의 국제 천문학 자 팀에 의해 이루어졌다. K2 미션에서 제공 한 데이터를 사용하여 3 개의 슈퍼-아르 트가 있음을 감지했습니다. 이 별 시스템은 K2 가 지금까지 발견 한 가장 가까운 외계 행성 별이며, 이 행성들은 후속 연구에 매우 적합합니다.

“30 개의 파섹에서 K-Dwarf GJ 9827을 늦게 통과하는 3 개의 초 지구 시스템”이라는 제목의 연구 결과가 최근에 온라인으로 출판되었습니다. 하버드 스미소니언 천문 물리학 센터 (CfA)의 Jospeh E. Rodriguez 박사가 이끄는 팀에는 오스틴 대학교 (University of Austin), 매사추세츠 공과 대학 (MIT), 칼텍의 NASA Exoplanet Science Institute (NExSci) 연구원들이 포함되어 있습니다. .

외계 행성 탐지를위한 가장 신뢰할 수있는 방법 중 하나 인 Transit Method는주기적인 밝기 저하에 대한 모니터링 스타로 구성됩니다. 이 딥은 별 앞에서 지나가는 행성 (일명 천이)에 해당하며, 별에서 나오는 빛이 크게 떨어집니다. 이 방법은 또한 외계 행성의 대기를 통과하는 빛을 검사 할 수있는 독특한 기회를 제공합니다. 로드리게즈 박사가 오늘 Universe Today에 이메일로 말했습니다.

“지상 방사형 속도 및 운송 측량과 결합 된 Kepler의 성공으로 이제 4000 개가 넘는 행성 시스템이 발견되었습니다. 우리는 이제 행성이 매우 흔하게 보인다는 것을 알고 있기 때문에, 이 분야는 건축, 내부 구조 및 대기를 이해하기 위해 초점을 이동했습니다. 행성계의 이러한 주요 특성은 몇 가지 근본적인 질문을 이해하는 데 도움이됩니다. 행성은 어떻게 형성되고 진화합니까? 다른 별들 주위의 지구 행성들은 무엇이며, 구성과 분위기면에서 지구와 유사합니까?”

이 질문은 2016 년 12 월부터 2017 년 3 월까지 K2 미션의 캠페인 12에서 얻은 데이터를 바탕으로 한 팀의 연구의 핵심이었습니다. 매우 컴팩트 한 구성. 연구에서 언급했듯이이 시스템은 Wesleyan University의 다른 팀에 의해 독립적으로 동시에 발견되었습니다.

GJ 9827 b, c 및 d로 지정된이 3 개의 행성 물체는 각각의 별에서 약 0.02, 0.04 및 0.06 AU의 거리에 있습니다. 크기와 반지름으로 인해이 행성들은``슈퍼-지구 ''로 분류되며 반지름은 지구 반지름의 1.6, 1.2 및 2.1 배입니다. 그들은 또한 6.2 일 이내에 궤도를 완성하면서 호스트 스타와 매우 가까운 곳에 위치하고 있습니다.

GJ 9827 시스템의 K2 미션 캠페인 12 동안 얻은 광 곡선. 크레딧 : Rodriguez et al., 2017

구체적으로, GJ 9827 b는 1.64 지구 반경을 측정하며, 질량은 최대 4.25 지구 질량, 1.2 일 궤도 기간 및 온도는 1, 119 K (846 ℃; 1555 ℉)입니다. 한편, GJ 9827 c는 1.29 지구 반경을 측정하고, 질량은 2.62 지구 질량이며, 궤도주기는 3.6 일이며, 온도는 774 (500 ℃; 934 ℉)입니다. 마지막으로, GJ 9827 d는 2.08 지구 반경을 측정하며, 질량은 5.3 지구 질량, 6.2 일 기간 및 온도는 648 K (375 ℃; 707 ℉)입니다.

요컨대, 3 개의 행성 모두 매우 뜨겁습니다. 금성과 수은 또는 (GJ 9827b의 경우) 기온이 더 뜨겁습니다! 흥미롭게도, 이 반지름과 질량 추정치는이 행성들을 지상 (즉, 바위 같은) 행성과 가스 거인 사이의 천이 경계 안에 위치시킵니다. 실제로이 연구팀은 GJ 9827 b와 c가이 두 집단 사이에있는 행성들에 대해 알려진 반지름 분포의 갭에 가까워 지거나 가까이 있다는 것을 발견했다.

다시 말해, 이 행성들은 바위가 많거나 가스가 많을 수 있으며, 팀은 질량에 더 정확한 구속 조건을 둘 때까지 확실하지 않을 것입니다. 더구나, 이 행성들 중 어느 것도 우리가 아는 것처럼 생명을 지탱할 수 없을 것입니다! 따라서이 최신 발견이 지구 분석 또는 잠재적으로 거주 가능한 행성을 생성하기를 희망한다면 슬프게도 실수입니다.

그럼에도 불구하고, 이 행성들이 지구와 기체 행성 사이의 반경과 질량 경계를 가로 지르고 있다는 사실과이 시스템이 K2 임무에서 식별 할 수있는 가장 가까운 행성 시스템이라는 사실은 연구를 위해 시스템을 잘 구성시킵니다. 외계 행성의 내부 구조와 분위기를 조사하도록 설계되었습니다.

태양과 같은 별을 공전하는 초 지구의 예술적 디자인. 크레딧 : Gabriel P rez / SMM (IAC)

그 이유는 호스트 스타의 밝기와 관련이 있습니다. 이 K 형 별은 태양에 상대적으로 가깝고 (약 100 광년), 태양의 크기의 약 60 % 인 매우 밝습니다. 결과적으로, 행성을 지나가는 행성은 별이 더 큰 경우보다 더 많은 빛을 차단할 수 있습니다. 그러나 언급했듯이 행성 자체의 호기심도 있습니다. 로드리게스 박사가 지적했듯이 :

최근에 우리는 우리 시스템의 행성과 유사하지 않은 다른 별 주위의 행성을 발견했습니다. 이것을``슈퍼 지구 ''라고하며 지구 반경의 1 ~ 3 배 반경을가집니다. 이 행성들의 복잡성을 더하기 위해, 이 행성들은이 반지름 범위 내에서 그들의 구성에 대한 명확한 이분법입니다. 더 큰 슈퍼 지구 (지름> 1.6 x 반경)는 푹신한 수소 / 헬륨 대기와 일치하여 밀도가 낮습니다. 그러나, 더 작은 초 지구는 더 조밀하고 지구와 같은 구성 (바위)과 일치합니다.

위에서 언급했듯이 GJ 9827 시스템은 3 개의 초 지구 크기의 행성을 호스팅합니다. 흥미롭게도, 행성 c는 바위와 일치하는 반경을 가지고, 행성 d는 푹신한 것과 일치하며, 행성 b는 우리가 암석과 가스 사이의 전이 경계라고 믿는 것에 맞는 반경을 가지고 있습니다. 그러므로 슈퍼 아토스의 대기를 연구함으로써 우리는 빽빽한 바위 행성에서 매우 두꺼운 대기 (해왕성 등)를 가진 지구 행성으로의 전환을 더 잘 이해할 수 있습니다.

부모의 별과 밀접하게 공전하는 초 지구에 대한 예술가의 인상. 크레딧 : ESA / NASA

앞으로이 팀은이 행성들의 질량을보다 정확하게 결정하기 위해 추가 연구를 수행하기를 희망합니다. 이것으로부터, 그들은 그들의 구성에 더 나은 제약을 둘 수 있고 그들이 슈퍼-아르 트스, 미니 가스 거인, 또는 각각의 일부인지를 결정할 수있을 것입니다. 그 외에도 2018 년에 출시 될 예정인 James Webb Space Telescope (JWST)와 같은 차세대 기기를 사용하여이 시스템에 대한보다 자세한 연구를 수행해야합니다.

Rodriguez 박사는“저는 바위가 많든 푹신한 지에 상관없이 GJ 9827 b의 분위기를 연구하는 데 정말로 관심이 있습니다. “이 행성은 암석 / 기체 전이에서 반경을 갖지만, 그것은 주 별과 매우 가깝습니다. 따라서 대기의 화학 성분을 연구함으로써 호스트 스타의 근접성이 대기의 진화에 미치는 영향을 더 잘 이해할 수 있습니다. 이를 위해 우리는 JWST를 사용하여 GJ 9827b (“투과 분광법”이라고도 함)를 통과하는 동안 분광 관측을합니다. 이 관찰로부터 우리는 화학 성분과 지구 대기의 정도에 관한 정보를 수집 할 것입니다.”

우리는 우리의 벨트 아래에 수천 개의 태양계 행성 발견을 가지고 있기 때문에 연구가이 행성들을 더 잘 이해하려고 노력하는 것이 당연하다는 것은 당연한 일입니다. 앞으로 수십 년 동안, 우리는 많은 먼 세계의 각각의 구조, 구성, 대기 및 표면 특징에 대해 많은 것을 배울 것입니다. 이 연구가 어떤 종류의 것들로 나타날지 상상할 수 있습니다!

추가 자료 : arXiv

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