불룩한 분위기의 외계 행성의 예술가 이미지.
(이미지 : © NASA)
NASA의 케플러 우주 망원경이 발견 한 두 세계는 솜사탕 패키지와 밀도가 거의 같습니다. 약 5 억년 전의 어린 별을 공전하는 두 행성은 지구의 질량보다 10 배도 안되는 거대한 기체이지만 가스 거인만큼 넓습니다.
NASA의 허블 우주 망원경 (Hubble Space Telescope)을 사용하여 연구원들은 Kepler-51b와 Kepler-51d로 알려진 두 가지 "맛있는"세계를 추적 관찰했습니다. 그들은 세계의 부풀어 오른 대기가 표면 위로 뻗은 안개를 포함했을 가능성이 가장 높다는 것을 발견했습니다. 세계의 팽창 된 대기는 그들을 희귀 한 외계 행성 인 수퍼 퍼프에 넣었다.
제시카 로버츠 (Jessica Roberts)는 지난달“이것은 현재까지 가장 밀도가 높은 외계 행성 기이다. 그녀는 덴버에서 열린 미국 천문학 회의 232 차 반기 회의에서 예비 결과를 발표했습니다. 콜로라도 대학의 볼더 인 대학원생 인 Roberts는 지구와 비슷한 행성을 비교하는 데 도움을주었습니다. 그녀는 수퍼 퍼프에 대한 특별한 유사품, 즉 달콤한 간식을 발견했습니다. [2017 년의 가장 흥미로운 외계 행성 발견]
"나는 당신이 솜사탕으로 만든 거대한 행성을 그려 보길 원한다"고 그녀는 말했다.
"정말 푹신한 타이탄"
2011 년 케플러는 젊은 스타 케플러 51를 공전하는 저밀도 세계를 발견했다. 이후의 연구는 지구에 두 명의 형제가 있음을 확인했습니다. 세 개의 행성 모두 불룩한 분위기를 가지고 있으며, 초기 관측에 따르면 밀도가 낮았습니다.
슈퍼 퍼프는 부 코리 베르타-톰슨 (Boachory Berta-Thompson)의 볼더 (Boulder)에서 로버츠 (Roberts) 박사의 고문의 주목을 받았다. 여러 동료들과 함께 과학자들은 허블을 사용하여 별과 지구 사이에 두 번 통과 한 51b와 51d 대기의 화학 작용을 조사했다. 제 3 세계 (51c)는 시스템 태양의 가장자리 만 잘라 내고 대기를 숨기고 새로운 연구의 일부는 아니었다.
연구진은 두 행성 모두 에어로졸이라는 작은 입자가 대기를 지배한다는 신호를 냈다는 것을 발견했습니다. 이 에어로졸은 거대한 구름 은행에 의해 생성되거나 행성을 둘러싼 안개의 징조가 될 수 있습니다.
로버츠는“우리가 추측 한 바는 어떤 유형의 구름 응축을 다루지 않는다는 것이다. "우리가 다룰 가능성이있는 것은 그것이 무엇인지 알 수없는 일종의 광화학 안개입니다."
태양계에서 토성의 가장 큰 달인 타이탄은 탄화수소로 만든 헤이즈 층, 주로 메탄과 에탄으로 지배되는 유일한 달입니다. 거대한 달은 수퍼 퍼프에 대한 통찰력을 제공 할 수 있으며, 이는 연무의 확장 된 버전을 가질 수 있습니다.
로버츠는“우리는 정말 푹신한 타이탄을보고있을 것”이라고 말했다. [화려한 Cassini 사진에서 토성의 큰 달 타이탄에 황혼 안개가 빛난다]
솜사탕 행성
행성의 밀도를 계산하려면 고등학교 물리학으로 돌아와야합니다. 물체의 밀도는 질량을 부피로 나눈 값입니다. 볼륨은 반경에 따라 결정됩니다. 허블의 정확한 측정은 연구자들이 외계 행성의 질량을 더 잘 구속하는 데 도움이되었다. 그들의 반경과 그 부피를 찾기 위해 과학자들은 행성의 크기를 별과 비교합니다. Roberts와 그녀의 동료들은 별에 대해 알려진 것을 다시 방문함으로써보다 정확한 반경을 결정할 수있었습니다.
케플러 -51b의 질량은 지구의 약 2 배이며 반경은 약 7 배 더 크며 45 일마다 항성을 공전합니다. 130 일의 궤도를 가진 Kepler-51d는 지구보다 반지름이 거의 10 배 정도 큰 지구보다 약 7.5 배나 더 큽니다. 세 번째 형제 인 케플러 -51c는 별 주위를 여행하는 데 85 일이 걸리며 지구 반경의 약 4 배입니다.
연구진은 업데이트 된 질량과 수정 된 반지름을 결합하여 행성의 밀도가 입방 센티미터 당 0.03 그램에서 0.06 그램에 이르는 것으로 계산할 수있었습니다. 그것은 태양계에서 가장 밀도가 낮은 행성 인 토성보다 밀도가 10 분의 1이고 욕조가 충분히 크다면 물에 떠 다니는 행성입니다.
실제 용어의 의미를 파악하는 데 약간의 작업이 필요하지만 Roberts가 결정했습니다.
그녀의 첫 생각은 마시멜로에 관한 것이었다. 그녀는 전자 레인지에서 배치를 녹 였지만 흰색 간식이 여전히 너무 조밀하다는 것을 알았습니다.
"그건 끔찍한 혼란이었다"고 그녀는 Space.com에 말했다.
그녀는 솜사탕 공제를 위해 식료품 점에 가서 솜사탕 용기를 샀다. 새로 방적 된 재료는 밀도가 높지 않았지만 사전 포장 된 욕조가 작동하기를 바랐습니다. 그녀는 용기의 부피를 측정하고 재료의 무게를 측정하여 수퍼 퍼프와 가장 근접한 밀도를 계산했습니다.
로버츠는“나는이 욕조를 너무 많이 샀는데, 계산원은 솜사탕 팬이어야한다”고 말했다.
"나는 과학을위한 것 같았다."
젊은 행성
이 세상이 왜 그렇게 조밀합니까? 로버츠는 그들의 젊음이 중요한 역할을 할 것이라고 생각합니다. 먼지와 바위가 충돌하여 세계를 건설함에 따라 행성이 형성됩니다. 암석 핵이 충분히 무거 우면 중력이 가벼운 가스를 끌어 당겨 대기를 만듭니다.
모델에 따르면, 3 개의 수퍼 퍼프는 시스템의 스노우 라인 외부에 형성되어 가스가 얼음으로 응축되기에 충분히 차가운 중앙 별 주위의 보이지 않는 경계입니다. 행성은 안쪽으로 이동하여 현재 궤도에 도달했습니다. 그들이 따뜻한 별에 가까워지면서 얼음이 녹아 가스가 가득한 가스 분위기가 생겼습니다.
행성은 행성을 형성 한 충돌로 인해 따뜻해 지지만 시간이 지남에 따라 식어 재료가 수축합니다. 동시에, 별의 바람은 대기의 일부를 벗겨냅니다. Roberts에 따르면, 모델은 향후 50 억 년 동안 지구보다 약간 나이가 들면 51b가 전형적인 해왕성 행성처럼 보일 것이라고 제안합니다. 그녀는 별과는 거리가 멀기 때문에 "51d는 대기가 많이 제거되지 않았기 때문에 약간의 괴짜 일 것"이라고 말했다.
로버츠는“수십억 년 안에 우리는이 행성들이 지금보다 작은 것을 볼 수있을 것”이라고 말했다.
Roberts는 수퍼 퍼프 중 하나에 서있을 수 있다면 (바위 표면이 있다고 가정 할 때) 대기압이 크게 높아질 것이라고 말했다. 그녀는 압력이 더 낮은 대기에서 더 높이 떠 다니는 것이 더 나을 것이라고 덧붙였다.
그녀는 어릴 때 초기에 지구가 부풀어 오른 분위기를 자랑했을 것이라고 말했다.
과학자들은 이번 여름 후반에 출판을 위해 연구를 제출할 계획이다.
이제 우리는 파란색, 분홍색, 보라색 또는 녹색과 같은 솜사탕 색상을 자랑하는 달콤한 세계가 필요합니다!
