M 난쟁이 Gliese 876 주위 바위 행성의 예술가 그림. 이미지 신용 : NSF. 클릭하면 확대됩니다.
우리 천문학 자 팀은 우리 태양계를 넘어 지구와 같은 행성을 탐색하는 데 큰 진전을 이뤘지만 아직 발견 된 가장 작은 외계 행성의 발견을 발표했습니다. 지구의 약 7 배 반, 반지름의 약 2 배인이 행성은 태양과 크게 다르지 않은 별을 공전 한 최초의 바위 행성 일 수 있습니다.
보통의 별 주위에서 발견 된 거의 150 개의 다른 태양계 행성은 지구의 질량의 약 15 배인 얼음 거대 인 천왕성보다 컸습니다.
산타 크루즈 캘리포니아 대학교 천문학과 천체 물리학과 교수 인 스티븐 보그 트 (Steven Vogt)는“우리는 감지 할 수있는 것의 한계를 계속 추진하고 있으며 지구를 찾는 데 점점 더 가까워지고있다”고 말했다.
“오늘날의 결과는 인류가 요청할 수있는 가장 심오한 질문 중 하나에 대답하기위한 중요한 단계입니다. 국립 과학 재단 (National Science Foundation)의 수학 및 물리 과학 국장 인 마이클 터너 (Michael Turner)는 연구를위한 부분적 자금을 제공했다고 말했다.
새로 발견 된 '슈퍼 어스? 별자리 물병 자리 방향으로 15 광년 떨어져있는 별 Gliese 876을 공전합니다. 이 별에는 또한 두 개의 더 큰 목성 크기의 행성이 있습니다. 새로운 행성은 단 이틀 만에 별 주위를 휩쓸고 있으며 별의 표면에 너무 가까워 기온이 화씨 400도에서 750도까지 올라갈 수 있습니다. 그것을 알고.
그럼에도 불구하고, 행성이 별에서 유도하는 작은 흔들림을 감지하는 능력은 천문학 자들이 생명체에 더 적합한 궤도에서 더 작은 암석 행성을 감지 할 수 있다고 확신합니다.
워싱턴 카네기 인스티튜트의 폴 버틀러 (Paul Butler) 팀장은“이것은 가장 작은 외계 행성이며 아직 발견 된 가장 작은 외계 행성 중 최초이다”고 말했다. "그것은 지구의 더 큰 사촌과 같습니다."
이 팀은 5.9 지구 행성의 최소 질량을 측정하여 0.021 천문 단위 (AU) 또는 2 백만 마일 거리에서 1.94 일 동안 글 리제 876을 공전합니다.
이 팀은 지구가 바위라는 직접적인 증거는 없지만, 질량이 낮 으면 목성과 같은 가스를 보유 할 수 없습니다. 다른 3 개의 암석 행성이보고되었지만 폭발하는 별의 번쩍이는 시체 인 펄서 궤도를 돌고있다.
버클리 캘리포니아 대학교 천문학 교수 인 Geoffrey Marcy는“이 행성은 고대의 질문에 답한다. “2,000여 년 전에 그리스 철학자 인 아리스토텔레스와 에피쿠로스는 다른 지구와 같은 행성이 있는지에 대해 논쟁했습니다. 이제 처음으로, 우리는 정상적인 별 주위의 바위 같은 행성에 대한 증거를 가지고 있습니다.”
Marcy, Butler, NASA / Ames Research Center의 이론가 인 Jack Lissauer, UC Santa Cruz의 University of California Observatories / Lick Observatory의 박사후 연구원 인 Eugenio J. Rivera는 오늘 언론 보도 중에 그 결과를 발표했습니다 (6 월 13 일 월요일). 버지니아 주 알링턴에서 열린 NSF 컨퍼런스
하와이의 Ob 천문대 (Keck Observatory)에서 실시 된이 연구는 NSF, National Aeronautics and Space Administration, University of California, Carnegie Institution of Washington의 지원을 받았습니다.
결과를 자세히 설명하는 논문이 천체 물리 저널에 제출되었습니다. 이 논문의 공동 저자는 산타 크루즈 캘리포니아 대학교의 Lick Observatory의 Steven Vogt와 Gregory Laughlin입니다. 샌프란시스코 주립 대학의 데브라 피셔; 및 콜로라도 볼더에있는 NSF 국립 대기 연구 센터의 Timothy M. Brown.
Gliese 876 (또는 GJ 876)은 M dwarf? 은하계에서 가장 일반적인 유형의 별. 그것은 물병 자리 별자리에 위치하고 있으며 태양의 약 1/3에서 행성이 발견 된 가장 작은 별입니다. 버틀러와 마시는 1998 년 첫 행성을 발견했다. 목성 질량의 약 2 배에 달하는 거대한 가스 인 것으로 판명되었습니다. 그런 다음 2001 년에 목성의 질량의 약 절반 인 또 다른 가스 거인 인 두 번째 행성을보고했습니다. 둘은 공명 궤도에 있으며, 외계 행성은 별을 공전하는 데 60 일이 걸리며, 내부 거대 행성주기의 두 배입니다.
Lissauer와 Rivera는 알려진 두 행성의 비정상적인 움직임을 모델링하기 위해 Gliese 876 시스템에서 Keck 데이터를 분석하고 있으며, 3 년 전에는 별을 공전하는 더 작고 세 번째 행성이있을 것이라는 소문이있었습니다. 사실, 그들이 알려진 두 행성 사이의 공명 상호 작용을 고려하지 않았다면, 그들은 결코 세 번째 행성을 본 적이 없었을 것입니다.
Lissauer는“우리는 두 행성이 서로 상호 작용하는 모델을 가지고 있었지만, 두 행성 모델과 실제 데이터의 차이를 살펴보면 세 번째 행성으로 해석 될 수있는 서명을 발견했습니다.
Rivera는 3 행성 모델이 일관되게 데이터에 더 잘 부합한다고 덧붙였다. "그러나이 세 번째 행성의 신호는 그다지 강력하지 않았기 때문에 더 많은 데이터를 얻을 때까지 새로운 행성을 발표하는 데 매우 신중했습니다."
최근 Keck Telescope의 고해상도 분광계 (HIRES)가 개선되어 중요한 새 데이터가 제공되었습니다. HIRES를 설계하고 제작 한 Vogt는 UC Santa Cruz의 UC Observatories / Lick Observatory Laboratories의 기술 직원과 협력하여 지난 8 월 분광계의 CCD (charge coupled device) 검출기를 업그레이드했습니다.
버틀러는“업그레이드 된 HIRES의 고정밀 데이터는이 결과에 대한 확신을 제공합니다.
이 팀은 이제 약 10 개의 별 반경 거리에서 별과 매우 가까운 궤도를 도는 행성에 대한 설득력있는 데이터를 보유하고 있습니다. 그것은 우리 태양계에서 수성의 궤도 크기의 10 분의 1 이하입니다.
버틀러는“이틀간의 궤도에서 섭씨 200 도는 너무 뜨겁기 때문에 물이 너무 적습니다. “이것의 가장 가능성있는 구성은이 태양계의 내부 행성과 같다는 결론에 이르게하는 경향이 있습니까? 니켈-철석, 바위 같은 행성, 지상 행성.”
UC Santa Cruz의 천문학 조교수 인 Laughlin은“지구의 질량은 대기를 쉽게 잡을 수있다. “아마도 철심과 실리콘 맨틀이있는 암석 행성으로 여겨 질 것입니다. 심지어 짙은 증기 층을 가질 수도 있습니다. 우리가 여기서보고있는 것은 지구와 같은 진정한 지구 행성과 천왕성과 해왕성의 빙판 거인 사이의 중간에있는 것이라고 생각합니다.”
Keck의 HIRES 분광계를 위해이 팀에서 설계 한 새로운 CCD (charge coupled device) 검출기는 향상된 컴퓨터 소프트웨어와 결합하여 이제 스타의 도플러 속도를 초당 1 미터 이내로 측정 할 수 있습니까? 인간의 걷는 속도? 초당 3 미터의 이전 정밀도 대신. 이 향상된 감도는 행성 사냥 팀이 글 리제 876과 같은 M 드워프 스타의 거주 가능 구역 내에서 지구와 같은 행성의 중력 효과를 감지 할 수있게합니다.
버틀러는“우리는 Keck에서 완전히 새로운 정권을 추진하여 초당 1 미터의 정확도를 달성하고, 기존의 정밀도를 3 배로 높이고 있으며, 앞으로 몇 년 안에 태양과 같은 별 주위의 지구 질량 행성을 볼 수 있어야한다”고 말했다.
Marcy 부사장은“우리의 UC Santa Cruz와 Lick Observatory 팀은 Keck 망원경을 세계 최고의 암석 행성 사냥꾼으로 만들기 위해 엄청난 양의 광학 및 기술 및 검출기 작업을 수행했습니다.
리사 우어 (Lissauer)는 또한 저널에 제출 된 논문에보고 된 또 다른 업적에 흥분한다. 처음으로, Rivera와 Laughlin은 관측 된 별의 도플러 워블에서만 항성계 궤도의 가시선 경사를 결정했습니다. 목성 크기의 두 행성이 어떻게 상호 작용하는지에 대한 역동적 인 모델을 사용하여 타원형 궤도의 관측 된 모양과 세차 속도로부터 두 개의 거대한 행성의 질량을 계산할 수있었습니다. 세차 운동은 행성의 타원형 궤도의 장축이 느리게 회전하는 것입니다.
그들은 궤도면이 시선에 40도 기울어 져 있음을 보여 주었다. 이를 통해 팀은 세 번째 행성의 가장 큰 질량을 지구 질량의 7과 반으로 추정 할 수있었습니다.
리사 우어는“이번 연구에는 역동적 인 모델링이 이전 연구보다 훨씬 더 많이 포함되어 있습니다.
이 팀은 Gliese 876 스타를 계속 관찰 할 계획이지만, Keck과 정기적으로 관찰하는 150 개 이상의 M 개 난쟁이 행성 중에서 다른 지상 행성을 찾고자합니다.
버틀러는“지금까지 우리가 관찰 한 M 개의 드워프 스타들 사이에서 목성 질량 행성이 거의 발견되지 않았다”고 말했다.
원본 출처 : Carnegie Institute 뉴스 릴리스
