외계 행성에 대한 사냥은 많은 매혹적인 사례 연구를 밝혀냈다. 예를 들어, 조사 결과 목성과 크기는 비슷하지만 태양과 매우 가까운 궤도에있는 가스 거인 인“핫 목성”이 많이 나타났습니다. 이 특정 유형의 외계 행성은 천문학 자들에게 중요한 관심사 였는데, 그 이유는 이들의 존재가 주로 별 시스템에서 가스 거인이 존재할 수있는 곳에 대한 기존의 사고에 도전하기 때문이다.
따라서 유럽 남부 관측소 (ESO)의 연구자들이 이끄는 국제 팀이 지구에서 815 광년 떨어진 뜨거운 목성 인 WASP-19b를 더 잘보기 위해 VLT (Very Large Telescope)를 사용했던 이유는 무엇입니까? 이 관측 과정에서 그들은 행성 대기에 미량의 산화 티타늄이 포함되어 있음을 발견했습니다.이 화합물은 가스 거인의 대기에서 처음 발견되었습니다.
최근의 과학 저널에“뜨거운 목성 대기에서의 산화 티탄 검출”이라는 제목의 연구 결과가 기술되어 있습니다. 자연.베를린 테크니컬 대학 (Technical University of Berlin)을 졸업하고 유럽 남부 천문대 (European Southern Observatory)의 동료 인 Elyar Sedaghati가 이끄는이 팀은 1 년 동안 VLT 어레이에서 수집 한 데이터를 사용하여 WASP-19b를 연구했습니다.
모든 뜨거운 목성과 마찬가지로 WASP-19b는 목성과 거의 같은 질량을 가지고 있으며 태양과 매우 가까운 궤도를 가지고 있습니다. 실제로, 궤도주기는 19 시간으로 매우 짧아서 대기 온도가 2273K (2000 ° C; 3632 ° F)에이를 것으로 추정됩니다. 온도가 납을 녹일 수있을 정도로 뜨거워지는 금성보다 4 배나 높습니다. 실제로 WASP-19b의 온도는 실리케이트 미네랄과 백금을 녹일 수있을 정도로 뜨겁습니다!
이 연구는 영상화, 분광법 및 편광 연구 (편광 법)를 수행 할 수있는 다중 모드 광학 기기 인 VLT의 FOcal Reducer / low scatter Spectrograph 2 (FORS2) 기기에 의존했습니다. 이 팀은 FORS2를 사용하여 별 (일명 통과 한 상태)을지나 행성이 행성을 관찰 한 결과 대기권에서 소중한 스펙트럼을 드러 냈습니다.
흐릿한 구름을 통과 한 빛을주의 깊게 분석 한 후, 연구진은 미량의 산화 티탄 (나트륨과 물)을 발견 한 것에 놀랐습니다. 이 프로젝트에 참여하기 위해 ESO 학생으로 2 년을 보낸 Elyar Sedaghati는 ES 보도 자료에서 발견 된 내용에 대해 다음과 같이 말했습니다.
“그러나 이러한 분자를 탐지하는 것은 간단한 일이 아닙니다. 뛰어난 품질의 데이터가 필요할뿐만 아니라 정교한 분석도 수행해야합니다. 결론을 도출하기 위해 광범위한 화학 조성, 온도 및 구름 또는 헤이즈 특성에 걸친 수백만 개의 스펙트럼을 탐색하는 알고리즘을 사용했습니다.”
산화 티타늄은 시원한 별의 대기에 존재하는 것으로 알려진 매우 드문 화합물입니다. 소량으로 열 흡수제 역할을하므로 이러한 고온을 경험하는 WASP-19b의 일부를 담당합니다. 충분한 양으로 열이 대기로 유입되거나 대기에서 빠져 나가는 것을 방지하여 열 전도라고합니다.
이것은 상부 대기에서 온도가 더 높고 더 아래로 내려가는 현상입니다. 지구상에서 오존은 비슷한 역할을하며 성층권의 온도를 반전시킵니다. 그러나 가스 거인들에게는 이것이 일반적으로 일어나는 것과 반대입니다. 목성, 토성, 천왕성 및 해왕성이 상부 대기에서 더 추운 온도를 경험하는 반면, 압력 증가로 인해 온도가 코어에 훨씬 더 가깝습니다.
연구팀은이 화합물의 존재가 대기의 온도, 구조 및 순환에 실질적인 영향을 줄 수 있다고 생각합니다. 더욱이, 팀이이 화합물 (외계 행성 연구자들에게 처음)을 감지 할 수 있다는 사실은 외계 행성 연구가 어떻게 새로운 수준의 세부 사항을 달성하고 있는지를 나타냅니다. 이 모든 것이 외계 행성의 미래 연구에 중대한 영향을 미칠 것으로 보인다.
이 연구는 최근 몇 년 동안 VLT 어레이에 추가 된 FORS2 기기가 아니라면 가능하지 않았을 것입니다. 보수 프로젝트를 주도한 계측 과학자 Henri Boffin은 다음과 같이 말했습니다.
“이 중요한 발견은이 목적을 위해 정확하게 수행 된 FORS2 기기의 보수의 결과입니다. 그 이후로 FORS2는 이러한 종류의 연구를 처음부터 수행 할 수있는 최고의 도구가되었습니다.”
앞으로, 외계 대기에서 금속 산화물과 다른 유사한 물질의 검출은 더 나은 대기 모델을 만들 수 있음이 분명합니다. 이를 통해 천문학 자들은 외계 행성에 대해 훨씬 더 상세하고 정확한 연구를 수행 할 수있게되며,이를 통해 거주 가능 여부와 상관없이 더 확실하게 측정 할 수있게됩니다.
따라서이 최신 지구는 생명을 지탱할 기회가 없지만 고비 사막에서 얼음 조각을 찾는 것이 더 좋습니다. – 그 발견은 미래에 거주 할 수있는 외계 행성을 향한 길을 제시하는데 도움이 될 수있다. 생명을 지탱할 수있는 세상, 또는 어리석은 지구 2.0을 찾는 데 더 가까이 다가 가십시오!
