태양계 외계 행성에 대한 연구는 환상적이고 매혹적인 것들을 밝혀 냈습니다. 예를 들어, 지금까지 발견 된 수천 개의 행성 중 많은 행성이 태양보다 훨씬 큽니다. 예를 들어, 별들과 밀접하게 공전하는 것으로 관측 된 대부분의 가스 거인들 (일명“뜨거운 목성”)은 질량이 목성 또는 토성과 비슷하지만 크기도 상당히 컸습니다.
7 년 전 천문학 자들이 태양계의 거대한 가스의 크기에 제약을 가한 이후로,이 행성들이 왜 그렇게 거대한 지에 대한 비밀은 견뎌냈습니다. 최근 하와이 대학 천문학 연구소 팀이 K2-132 및 K2-97 시스템에서 트윈 행성을 발견 한 덕분에 케플러 사명 – 과학자들은 우리가 답에 가까워지고 있다고 생각합니다.
발견을 자세히 설명하는 연구 –“더블을보고 K2: 레드 자이언트 브랜치 스타 주변에서 두 개의 놀랍도록 비슷한 행성으로 재 인플레이션 테스트”– 최근에 천체 물리 저널. 이 팀은 하와이 대학의 대학원생 인 Samuel K. Grunblatt가 이끌 었으며 시드니 천문학 연구소 (SIfA), 칼텍, 하버드-스미소니언 천체 물리학 센터 (CfA), NASA Goddard 우주 비행 센터 , SETI 연구소 및 여러 대학교 및 연구소.
이 행성들의“뜨거운”성질로 인해, 그들의 비정상적인 크기는 대기로 들어오고 나가는 열과 관련이 있다고 여겨집니다. 이 과정을 설명하기 위해 여러 가지 이론이 개발되었지만이를 테스트 할 수있는 방법은 없습니다. Grunblatt가 설명했듯이,“우리는 특정 행성계가 어떻게 진화하는지 알기 위해 수백만 년이 없기 때문에 행성 팽창 이론은 증명하거나 반증하기가 어려웠습니다.”
이를 해결하기 위해 Grunblatt와 그의 동료들은 NASA가 수집 한 데이터를 검색했습니다. 케플러 미션 (특히 K2 임무)) 붉은 거대 별 궤도를 도는“뜨거운 목성”을 찾으십시오. 이들은 수명의 주요 순서에서 빠져 나와 RGB (Red Giant Branch) 단계에 진입 한 별들인데, 이는 거대한 팽창과 표면 온도의 감소를 특징으로합니다.
결과적으로, 붉은 거인은 그들과 밀접하게 공전하는 행성을 추월 할 수 있지만, 한때 먼 행성은 공전하기 시작할 것입니다. NASA Goddard의 과학 및 탐사 국의 일원 인 Eric Lopez가 제시 한 이론에 따르면, 주성에서 직접 에너지가 행성을 팽창시키는 주된 과정이라면 붉은 색의 자이언트가 팽창해야한다는 뜨거운 목성의 이론에 따르면.
지금까지 그들의 탐색은 궤도 기간 (9 일), 반지름 및 질량면에서 거의 동일한 두 개의 행성 K2-132b와 K2-97b를 발견했습니다. 그들의 관찰에 근거하여,이 팀은 두 행성의 반지름을 정확하게 계산하고 목성보다 30 % 더 큰 것을 결정할 수있었습니다. W.M.의 후속 관찰 하와이 마우나 키아에있는 eck 천문대 (Keck Observatory)는이 행성들이 목성의 절반에 불과하다는 것을 보여 주었다.
팀은 시간이 지남에 따라 행성과 별의 진화를 추적하기 위해 모델을 사용하여 행성이 별에서 얼마나 많은 열을 흡수했는지 계산할 수있었습니다. 이 열이 바깥 층에서 깊은 내부로 전달되면서 행성의 크기가 커지고 밀도가 감소했습니다. 그들의 결과는 행성들이 팽창하기 위해 증가 된 방사선을 필요로했지만, 그들이 얻은 양은 예상보다 적 었음을 보여 주었다.
연구 범위는 제한적이지만 Grunblatt와 그의 팀의 연구는 거대 가스 거인이 주최자의 열에 의해 팽창된다는 이론과 일치합니다. 별의 방사선이 그 크기와 밀도를 극적으로 변화시키기 위해 거대한 가스가 필요하다는 것을 암시하는 다른 증거들에 의해 뒷받침됩니다. 우리 자신의 태양이 언젠가 주 계열을 빠져 나가 행성계에 큰 영향을 미칠 것이라는 점을 감안할 때 이것은 확실히 중요합니다.
따라서, 먼 붉은 거인 별과 행성의 진행 상황을 연구하면 천문학 자들이 태양계가 경험하는 것을 수십억 년 동안 예측할 수 있습니다. Grunblatt가 IfA press 문에서 설명했듯이 :
“우주 진화가 행성에 미치는 영향을 연구하는 것은 다른 태양계뿐만 아니라 우리 태양계 모두에서 새로운 개척지입니다. 행성이 이러한 변화에 어떻게 반응하는지에 대한 더 나은 아이디어로 우리는 태양의 진화가 지구의 대기, 바다 및 삶에 어떤 영향을 미치는지 결정할 수 있습니다.”
붉은 거성 별 주변의 거인 연구에 전념하는 미래의 조사가 경쟁하는 행성 팽창 이론 사이의 논쟁을 해결하는 데 도움이되기를 바랍니다. Grunblatt와 그의 팀은 최근 NASA의 Spitzer Space Telescope를 통해 K2-132와 K2-97 및 각각의 가스 거인에 대한 추가 관찰을 수행 할 계획을 세웠습니다.
NASA의 TESS (Transiting Exoplanet Survey Satellite)와 JWST (James Webb Space Telescope)를 배치하면서 붉은 거대 별을 중심으로 한 행성에 대한 검색도 앞으로 더욱 강화 될 것으로 예상됩니다. 이 임무는 2018 년과 2019 년에 각각 시작되며 K2 임무는 최소 1 년 이상 지속될 것으로 예상됩니다.
