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밤하늘의 가장 밝은 별은 해왕성 크기의 행성을 암석 코어까지 벗겨낼 수 있습니다.

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해왕성 크기의 행성에 대한 아티스트의 개념(왼쪽, 파란색 A형 별 주위). UC 버클리의 천문학자들은 별의 강한 복사가 거대한 행성의 가스를 제거할 가능성이 있는 뜨거운 해왕성 사막의 가장자리에서 밝고 수명이 짧은 별 중 하나 주변에서 찾기 힘든 가스 거인을 발견했습니다. 크레딧: Steven Giacalone, UC 버클리

지난 25년 동안 천문학자들은 우리 은하의 별 주위에 수천 개의 외계행성을 발견했지만, 그 중 99% 이상이 적색 왜성에서 평균 크기의 항성으로 간주되는 우리 태양보다 약간 더 무거운 별에 이르기까지 더 작은 별을 공전합니다.

A형 별(태양보다 두 배 더 큰 밝은 파란색 별)과 같이 훨씬 더 무거운 별 주변에서 발견된 것은 거의 없으며 관찰된 대부분의 외계행성은 목성 크기 이상입니다. 시리우스와 베가와 같은 밤하늘에서 가장 밝은 별 중 일부는 A형 별입니다.

캘리포니아 대학교 버클리, 천문학자들은 이제 뜨겁게 타오르지만 수명이 짧은 A형 항성 중 하나 주위에 HD 56414 b라고 불리는 새로운 해왕성 크기의 행성이 있다고 보고하고 왜 소수의 가스 거인이 더 작은지 힌트를 제공합니다. 목성보다 우리 은하계에서 가장 밝은 1%의 별 주변에서 볼 수 있습니다.

현재의 외계행성 탐지 방법은 항성 주위의 짧고 빠른 궤도 주기를 가진 행성을 가장 쉽게 찾을 수 있지만, 새로 발견된 이 행성은 지금까지 발견된 것보다 더 긴 궤도 주기를 가지고 있습니다. 연구원들은 밝은 A형 별에 더 가까이 앉아 있는 해왕성 크기의 행성을 찾기가 더 쉬웠을 때 거친 항성 복사에 의해 가스가 빠르게 제거되어 감지할 수 없는 핵으로 줄어들 것이라고 제안합니다.

이 이론은 더 붉은 별 주변의 소위 뜨거운 해왕성 사막을 설명하기 위해 제안되었지만 이것이 더 뜨거운 별(A형 별은 태양보다 약 1.5~2배 더 뜨겁음)까지 확장되는지 여부는 주변에 알려진 행성의 부족으로 인해 알려지지 않았습니다. 은하계의 가장 밝은 별 중 일부.

UC Berkeley 대학원생인 Steven Giacalone은 “그것은 우리가 알고 있는 이 엄청난 질량의 별 주위에 있는 가장 작은 행성 중 하나입니다.”라고 말했습니다. “사실, 이것은 목성보다 작은 행성을 가진 우리가 알고 있는 가장 뜨거운 별입니다. 이 행성은 무엇보다도 흥미롭습니다. 왜냐하면 이러한 유형의 행성은 정말 찾기 어렵고 우리는 아마도 목성보다 더 작은 행성을 찾지 못할 것입니다. 예측 가능한 미래.”

뜨거운 해왕성 디저트

연구원들이 행성에서 가스가 제거되었을 영역 바로 바깥에 있는 “따뜻한 해왕성”이라고 부르는 것에 대한 발견은 밝은 A형 별이 뜨거운 해왕성 영역 내에 발견되기를 기다리고 있는 수많은 보이지 않는 핵을 가지고 있을 수 있음을 시사합니다. 보다 민감한 기술을 통해

연구자들은 논문에서 “짧은 공전 주기에서 남은 해왕성 코어가 쌓이는 것을 볼 수 있을 것”이라고 결론지었습니다.

이번 발견은 또한 행성 대기가 어떻게 진화하는지에 대한 우리의 이해를 더해준다고 UC 버클리 천문학 조교수인 코트니 드레싱(Courtney Dressing)은 말했다.

“행성이 시간이 지남에 따라 대기를 유지하는 방법에 대한 큰 질문이 있습니다.”라고 Dressing은 말했습니다. “우리가 더 작은 행성을 볼 때 원래 강착 원반으로 형성되었을 때 형성된 대기를 보고 있습니까? 시간이 지남에 따라 행성에서 가스가 방출된 대기를 보고 있습니까? 우리가 할 수 있다면 별에서 다른 양의 빛, 특히 다른 파장의 빛을 받는 행성을 보기 위해 A 별이 우리에게 허용하는 것입니다. 이를 통해 X선과 자외선의 비율을 변경할 수 있습니다. 그런 다음 다음을 시도할 수 있습니다. 행성이 시간이 지남에 따라 어떻게 대기를 유지하는지 확인하십시오.”

밤하늘의 가장 밝은 별은 해왕성 크기의 행성을 암석 코어까지 벗겨낼 수 있습니다.

천문학자들은 우리 은하의 별 주위에 수천 개의 외행성(검은 점)을 발견했지만, 해왕성 크기의 행성은 별 주위의 단주기 궤도에서 거의 발견되지 않아 천문학자들이 뜨거운 해왕성 사막(행성을 나타내는 분홍색 영역)이라고 부르는 것을 만듭니다. 반지름이 지구의 3-10배이고 공전주기가 3일 미만임). 새로 발견된 해왕성 크기의 행성(노란색 별)은 그들이 탐지할 수 있을 만큼 오래 생존하지 못한다는 것을 암시합니다. 이 차트의 행성은 별 앞을 가로지르거나 통과하여 빛을 흐리게 할 때 발견되었습니다. 현재 기술은 약 100일 미만의 가까운 단주기 궤도에서 행성을 찾는 것으로 제한됩니다. 출처: Steven Giacalone의 그래픽, NASA 제공 데이터 사용

Giacalone과 Dressing은 천체 물리학 저널 편지 및 온라인에 게시되었습니다.

Dressing에 따르면, 태양과 같은 별을 도는 덜 무겁고 해왕성 크기의 행성이 예상보다 더 드물다는 것은 잘 알려져 있습니다. 그러나 이것이 A형 별을 도는 행성에 적용되는지 여부는 해당 행성이 탐지하기 어렵기 때문에 알려져 있지 않습니다.

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그리고 A형 별은 작은 F, G, K, M 왜성과 다른 동물입니다. 태양과 같은 별을 도는 가까운 행성은 많은 양의 X선과 자외선을 받지만, A형 별을 도는 가까운 행성은 X선이나 극자외선 복사보다 훨씬 더 많은 자외선에 가까운 복사를 경험합니다.

“뜨거운 해왕성 사막이 A형 별까지 확장되는지 여부를 결정하는 것은 대기 탈출을 통제하는 데 있어 근자외선 복사의 중요성에 대한 통찰력을 제공합니다”라고 그녀는 말했습니다. “이 결과는 대기 질량 손실의 물리학을 이해하고 작은 행성의 형성과 진화를 조사하는 데 중요합니다.”

HD 56414 b 행성은 별 HD 56414를 통과하는 동안 NASA의 TESS 임무에 의해 감지되었습니다. 드레싱, Giacalone 및 동료들은 Small 및 칠레 Cerro Tololo에 있는 SMARTS(Moderate Aperture Research Telescope System) 컨소시엄.

이 행성은 반지름이 지구의 3.7배이며 지구와 태양 사이의 거리의 약 1/4에 해당하는 거리에서 29일마다 별을 공전합니다. 이 시스템의 나이는 대략 4억 2천만 년으로, 우리 태양의 45억 년 나이보다 훨씬 젊습니다.

연구원들은 별의 복사가 행성에 미칠 영향을 모델링하고 별이 대기에서 서서히 줄어들고 있지만 별이 예상되는 시점을 넘어서 수십억 년 동안 생존할 가능성이 높다고 결론지었습니다. 타서 붕괴되어 초신성을 생성합니다.

Giacalone은 목성 크기의 행성은 핵이 수소 가스를 머금을 수 있을 만큼 충분히 거대하기 때문에 광증발에 덜 취약하다고 말했습니다.

“행성의 중심 질량과 대기가 얼마나 부풀어 오르는지 사이에는 균형이 있습니다.”라고 그는 말했습니다. “목성 크기 이상의 행성의 경우 행성은 팽팽한 대기를 중력적으로 지탱할 만큼 충분히 무겁습니다. 해왕성 크기의 행성으로 내려갈수록 대기는 여전히 푹신하지만 행성은 그렇게 무겁지 않으므로 그들은 더 쉽게 분위기를 잃을 수 있습니다.”

Giacalone과 Dressing은 뜨거운 해왕성 사막 안이나 근처에서 다른 행성을 찾기 위해 A형 별 주변에서 더 많은 해왕성 크기의 외행성을 계속 찾고 있습니다. 시간이 지남에 따라 외부로, 그리고 그들의 대기가 어떻게 진화하는지.


별이 행성을 먹을 때, 대학살은 수십억 년 후에 볼 수 있습니다


추가 정보:
Steven Giacalone et al, HD 56414 b: A형 별을 통과하는 따뜻한 해왕성, 천체 물리학 저널 편지 (2022). DOI: 10.3847/2041-8213/ac80f4, iopscience.iop.org/article/10. … 847/2041-8213/ac80f4

캘리포니아 대학교 버클리 제공

소환: 밤하늘에서 가장 밝은 별은 해왕성 크기의 행성을 암석 코어까지 제거할 수 있습니다(2022년 8월 12일). https://phys.org/news/2022-08-brightest-stars-night-sky-에서 2022년 8월 13일 검색 해왕성 크기.html

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