NASA, 가장 기괴한 외계 세계로 가득 찬 카탈로그 출시

우리는 특이한 항성계에 살고 있나요? 천문학자들은 태양계가 다른 별 및 궤도를 도는 행성과 비교하여 독특한지 알아내려고 노력해 왔으며, 오랫동안 지속되어 온 우주 미스터리에 대한 답을 향한 중요한 발걸음을 내디뎠습니다.

행성 사냥 천문학자들로 구성된 국제 팀은 북쪽 하늘에 퍼져 있는 확인된 외계 행성 120개와 후보 행성 6개의 질량을 계산하기 위해 수천 건의 측정값을 분석하는 데 3년을 보냈습니다. 그 결과, 이러한 외계 세계가 얼마나 기괴하고 이국적인지, 그리고 우리 항성계와 어떻게 비교되는지 자세히 설명하는 광범위한 카탈로그가 탄생했습니다. 연구 결과는 The Asphysical Journal Supplement 에 자세히 설명되어 있습니다 .

하와이 마우나케아에 있는 WM Keck 천문대와 협력하여 NASA의 TESS(Transiting Exoplanet Survey Satellite)를 사용하여 새로 출시된 카탈로그에는 다양한 종류의 별을 공전하는 다양한 행성이 포함되어 있습니다. "이 정보를 통해 우리는 우리 태양계가 다른 행성계의 거대한 태피스트리에 어디에 적합한지에 대한 질문에 대답하기 시작할 수 있습니다."라고 캘리포니아 대학의 리버사이드 천체물리학자이자 TESS-Keck Survey의 주요 조사관인 Stephen Kane은 말했습니다. 성명 .

카탈로그에 있는 이상한 것 중 하나는 비정상적으로 높은 밀도를 지닌 해왕성 이하로, 매우 거대하면서도 놀라울 정도로 작습니다. TOI-1824 b로 지정된 이 외계 행성은 질량이 지구 질량의 거의 19배이지만, 크기는 우리 고향 행성의 2.6배에 불과합니다. 즉, 꽉 짜여진 몸체에 상당한 양의 질량을 보유하고 있음을 의미합니다. 이번 연구의 공동 저자이자 UC Santa Cruz 대학원생인 Joseph Murphy는 “크기가 비슷한 행성의 질량은 일반적으로 지구 질량의 약 6~12배입니다.”라고 설명했습니다. 머피가 언급한 이 "외계 행성의 기이함"은 비정상적으로 얇고 수소가 지배적인 대기로 둘러싸인 지구와 같은 핵을 가질 수도 있고, 증기 대기 아래에 물이 풍부한 핵을 가질 수도 있습니다.

또 다른 극단적인 예는 모항성과 너무 가까워서 12시간 이내에 한 궤도를 완료하는 슈퍼지구입니다. TOI-1798 c는 약 8일의 궤도를 갖는 또 다른 행성 TOI-1798 b와 함께 주황색 왜성을 공전합니다.

"오늘날 우리가 알고 있는 대부분의 행성은 수성이 태양을 공전하는 것보다 더 빠르게 별을 공전하는 반면, USP(초단기간)는 이를 극단적으로 받아들입니다."라고 캔자스 대학 물리학 및 천문학 대학원생인 Alex Polanski는 말했습니다. 종이는 성명에서 말했다. "TOI-1798 c는 별의 궤도를 너무 빨리 돌기 때문에 이 행성의 1년은 지구에서 반나절도 채 안 걸립니다."

슈퍼지구는 극한의 환경과 별의 방사선에 대한 밀접한 노출로 인해 처음에 형성되었던 대기를 모두 잃었을 가능성이 높습니다.

천문학자 팀은 또한 우리 태양과 같은 별을 공전하는 두 개의 새로운 행성을 발견했습니다. 그 중 하나는 해왕성과 토성의 중간 정도의 질량과 반경을 가진 토성 이하 행성입니다. TOI-1386 b는 알려진 대로 별을 공전하는 데 26일밖에 걸리지 않는 반면, 질량이 토성과 가까운 이웃 행성은 같은 별을 공전하는 데 227일이 걸립니다.

UCR 대학원생이자 관련 조사 논문 의 주요 저자인 미셸 힐(Michelle Hill )은 성명에서 “토성 아래 행성이 정말로 희귀한지, 아니면 우리가 이런 행성을 찾는 데 서투른지에 대한 논쟁이 계속되고 있다”고 말했다. "그래서 이 행성, TOI-1386 b는 이 행성의 인구 통계에 중요한 추가 요소입니다."

행성 자체는 데이터에 표시되지 않지만 호스트 별에 눈에 띄는 영향을 미칩니다. 궤도를 도는 동안 행성은 모항성을 잡아당겨 별이 흔들리게 만듭니다. 천문학자들은 별이 망원경을 향해 움직일 때 가시광선이 약간 더 파랗게 변하고, 망원경에서 멀어질 때 빛이 약간 더 붉게 변하기 때문에 별이 흔들리는 것을 볼 수 있습니다. 관찰자를 기준으로 움직이는 소스에서 나오는 소리, 빛 또는 기타 파동의 주파수가 변경되는 경우를 도플러 효과라고 합니다.

천문학자들은 방사형 속도(RV) 측정을 사용하여 별 주위를 공전하는 외계 행성을 감지할 수 있을 뿐만 아니라 질량을 포함한 행성의 특성에 대해 더 많이 배울 수 있습니다. 지속적인 하늘 조사를 통해 우리는 주변 외계 세계의 기괴한 특징을 보여주는 이와 같은 카탈로그를 더 많이 기대할 수 있습니다.

"TESS 임무만으로도 아직 확인되지 않은 수천 개의 행성이 있으므로 천문학자들이 오늘날 우리가 볼 수 있는 세계의 다양성을 파악하기 위해 노력함에 따라 이와 같은 새로운 행성의 대량 방출은 더욱 일반화될 것입니다."라고 Ian Crossfield 부교수는 말했습니다. 논문의 공동 저자이자 캔자스 대학의 물리학 및 천문학 박사는 성명에서 이렇게 말했습니다.

더 보기: 새로 발견된 외계 행성은 지구와 같은 온도를 가질 수 있다고 천문학자들은 제안합니다.