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엄청나게 낮은 밀도로 푹신한 ‘마시멜로’ 세계가 발견되었습니다 : ScienceAlert

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외계행성 연구를 믿는다면 우리 은하계는 일종의 환상적인 사탕 나라와 같을 수 있습니다.

첫째, 솜사탕의 밀도를 가진 외계행성의 발견이 있었습니다. 이제 천문학자들은 마시멜로의 밀도에 필적하는 세계를 발견했다고 말합니다. 그들은 현재까지 발견된 가장 푹신한 외계행성이 적색 왜성 주위를 공전한다고 말합니다.

이건 중요하다. 이것은 천문학자들이 이전에 천문학자들이 예상했던 대기의 상당 부분을 가깝게 공전하는 행성을 제거할 수 있다고 생각했던 작고 거센 왜성 주위를 도는 거대한 가스 봉투를 가진 세계를 발견할 수 있음을 의미합니다.

대기는 생명체가 형성되고 번성하도록 하는 주요 행성 특성 중 하나로 생각되기 때문에, 이것은 적색 왜성 주위를 도는 행성의 거주 가능성에 대한 우리의 이해에 영향을 미칠 것입니다.

카네기 과학 연구소 지구 및 행성 연구소의 행성 천문학자 슈밤 카노디아(Shubham Kanodia)는 “적색 왜성 주변의 거대한 행성은 전통적으로 형성하기 어렵다고 생각해왔다”고 말했다.

“지금까지 이것은 일반적으로 이러한 적색 왜성에서 더 멀리 떨어져 있는 거대한 행성을 발견한 도플러 조사의 작은 샘플로만 조사되었습니다. 지금까지 우리는 가까운 가스 행성을 찾을 만큼 충분히 큰 행성 샘플을 가지고 있지 않았습니다. 확고한 태도”라고 말했다.

적색 왜성은 지금까지 우리 은하에서 가장 많은 별입니다. 그것들은 매우 작고 차갑고 희미합니다. 사실 너무 어두워서 우리은하의 모든 별의 약 73%를 차지함에도 불구하고 육안으로 단 하나의 별도 볼 수 없습니다.

그것들은 작기 때문에 태양과 같은 별보다 더 천천히 연소되고 덜 뜨겁습니다. 즉, 수명이 훨씬 더 깁니다. 우리 태양의 수명은 약 100억 년으로 추정됩니다. 적색 왜성은 수조 년을 살 것으로 예상됩니다. 이 장수는 적색 왜성의 풍부함과 결합되어 생명체가 어딘가에서 출현할 경우 적색 왜성을 도는 행성에서 출현할 수 있음을 의미합니다.

그러나 적색 왜성은 매우 까다로울 수 있으며, 강력한 플레어로 주변 공간을 공격하여 가까운 궤도에 있는 모든 외계행성을 조사하고 살균하고 대기를 제거할 수 있습니다. 그리고 이 별들은 매우 차갑기 때문에 우리가 알고 있는 것처럼 외계행성이 생명체에 도움이 되는 온도를 가지려면 그 행성이 폭발 범위 내에 있어야 합니다. 그게 문제입니다.

그러나 이 새로운 세상이 제시하는 것처럼 그렇지 않을 수도 있습니다. 그것은 TOI-3757b라고 불리며, 약 580광년 떨어진 Auriga 별자리에 있는 적색 왜성 주위를 도는 가스 거성입니다.

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TOI-3757b는 TESS 우주 망원경을 사용하여 감지되었는데, 이 망원경은 항성 앞을 지나가는 행성에 의해 발생하는 규칙적인 빛의 감소를 감지하여 외계행성을 찾습니다. 별이 얼마나 밝은지 안다면 차단된 빛의 양은 외계행성의 크기를 알려줍니다. 이를 통해 TOI-3757b가 목성보다 조금 더 크다는 것을 알 수 있습니다.

그런 다음, 외계 행성의 질량을 얻기 위해 연구원들은 외행성이 가하는 중력을 보여주는 별 빛의 변화를 찾았습니다. 중력은 질량과 관련이 있기 때문에 약 85개의 지구의 질량을 제공합니다.

문맥상 목성은 질량이 지구 약 318개이며 평균 밀도는 입방 센티미터당 1.33g입니다. TOI-3757b의 평균 밀도는 0.27g/cm3입니다. 그것은 매우 푹신한 외계 행성 중 하나입니다. 너무 푹신해서 어떻게 별과 그렇게 가깝게 형성될 수 있었는지 불분명합니다. 이 행성은 3.43일마다 한 바퀴를 공전합니다.

Kanodia와 그의 동료들은 두 가지 요인이 작용할 수 있다고 생각합니다. 첫째, 가스 거인은 암석 코어로 형성되며, 그 주위에 가스가 축적되어 두껍고 확장된 대기를 형성합니다. 적색 왜성은 가스 거성을 가진 다른 적색 왜성에 비해 무거운 원소가 적기 때문에 암석 핵이 조금 더 느리게 형성되어 가스 축적이 지연되고 세계 밀도에 영향을 미쳤을 것입니다.

둘째, 궤도는 약간 타원형으로 보이며 이는 별과의 거리가 다양함을 의미합니다. 가까이 다가가면 분위기가 뜨거워지고 팽창하는 것 같다.

다른 천문학자들은 푹신한 외계 행성이 토성과 같은 확장된 고리 시스템을 가질 수 있다고 제안했습니다. 그러나 Kanodia와 다른 연구원들은 TOI-3757b가 안정적인 고리 시스템을 유지하기에는 별에 너무 가깝다는 것을 발견했습니다. 그래서 아마도 정말 퍽퍽한 분위기일 것입니다.

팀은 그러한 다른 마시멜로 세계를 찾고 연구하여 그들이 그렇게 하기 어려운 곳에서 어떻게 형성되고 생존하는지 알아내는 데 도움이 되기를 희망합니다.

Kanodia는 “한때 적색 왜성 주변에서 극히 드문 것으로 이론화되었던 거대한 행성이 있는 그러한 시스템을 더 많이 찾는 것은 행성이 어떻게 형성되는지 이해하려는 우리 목표의 일부입니다.”라고 말합니다.

우리는 그들이 설탕이 많은 간식을 충분히 갖추고 있기를 바랍니다.

팀의 연구는 에 발표되었습니다. 천문학 저널.

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