천문학 자들은 두 개의 외계 행성이 대부분 물일 수 있음을 발견했습니다. 날짜: 2022년 12월 15일 원천: 몬트리올 대학교 요약: 천문학자들은 적색 왜성 주위를 공전하는 두 개의 외계 행성이 '물 세계'라는 증거를 발견했습니다.
UdeM 천문학자들이 이끄는 팀은 적색 왜성 주위를 공전하는 두 개의 외계 행성이 물이 부피의 상당 부분을 차지하는 행성인 "물 세계"라는 증거를 발견했습니다. 거문고자리 방향으로 218광년 떨어진 행성계에 위치한 이 세계는 우리 태양계에서 발견되는 어떤 행성과도 다릅니다.
Université de Montréal의 Trottier Institute for Research on Exoplanets(iREx)의 박사 과정 학생 Caroline Piaulet이 이끄는 팀은 오늘 Nature Astronomy 저널에 Kepler-138로 알려진 행성계에 대한 자세한 연구를 발표했습니다.
Björn Benneke 연구팀의 일원인 Piaulet은 NASA의 Hubble과 은퇴한 Spitzer 우주 망원경으로 외계 행성인 Kepler-138c와 Kepler-138d를 관찰했으며 행성이 지구 크기의 약 1.5배라는 사실을 발견했습니다. - 주로 물로 구성되어 있을 수 있습니다. 이 행성들과 별에 더 가까운 행성 동료인 케플러-138b는 이전에 NASA의 케플러 우주 망원경에 의해 발견되었습니다.
물은 직접 감지되지 않았지만 행성의 크기와 질량을 모델과 비교하여 부피의 상당 부분(최대 절반)이 암석보다 가볍지만 무거운 물질로 만들어져야 한다는 결론을 내렸습니다. 수소나 헬륨(목성과 같은 거대 가스 행성의 대부분을 구성함)보다 이러한 후보 물질 중 가장 일반적인 것은 물입니다.
Benneke는 "우리는 이전에 지구보다 약간 큰 행성이 지구를 확대한 버전과 같은 금속과 암석으로 된 큰 공이라고 생각했기 때문에 슈퍼 지구라고 불렀습니다."라고 설명했습니다. "그러나 우리는 이제 이 두 행성인 Kepler-138c와 d가 본질적으로 상당히 다르다는 것을 보여주었습니다. 전체 부피의 상당 부분이 물로 구성되어 있을 가능성이 높습니다. 자신 있게 식별할 수 있는 행성을 관찰한 것은 이번이 처음입니다. 물의 세계로서, 천문학자들이 오랫동안 존재한다고 이론화한 일종의 행성입니다."
Benneke는 "우리는 이전에 지구보다 약간 큰 행성이 지구를 확대한 버전과 같은 금속과 암석으로 된 큰 공이라고 생각했기 때문에 슈퍼 지구라고 불렀습니다."라고 설명했습니다. "그러나 우리는 이제 이 두 행성인 Kepler-138c와 d가 본질적으로 상당히 다르다는 것을 보여주었습니다. 전체 부피의 상당 부분이 물로 구성되어 있을 가능성이 높습니다. 자신 있게 식별할 수 있는 행성을 관찰한 것은 이번이 처음입니다. 물의 세계로서, 천문학자들이 오랫동안 존재한다고 이론화한 일종의 행성입니다."
부피가 지구의 3배 이상이고 질량이 2배인 행성 c와 d는 지구보다 밀도가 훨씬 낮습니다. 지금까지 자세히 연구된 지구보다 약간 큰 대부분의 행성은 모두 우리와 같은 암석 세계로 보였기 때문에 이것은 놀라운 일입니다. 연구자들은 두 행성에 가장 가까운 비교는 암석 핵을 둘러싸고 있는 물로 대부분 구성되어 있는 외부 태양계의 일부 얼음 달일 것이라고 말했습니다.
Piaulet은 "목성과 토성을 공전하는 물이 풍부한 달인 유로파 또는 엔셀라두스의 더 큰 버전을 상상해보십시오. 그러나 그들의 별에 훨씬 더 가까워졌습니다." "얼음 표면 대신 Kepler-138 c와 d는 큰 수증기 봉투를 품을 것입니다."
연구자들은 행성 표면에 지구와 같은 바다가 행성에는 없을 수도 있다고 경고합니다. "Kepler-138c와 Kepler-138d의 대기 온도는 물의 끓는점보다 높을 가능성이 높으며 이 행성에는 증기로 구성된 두껍고 밀도가 높은 대기가 있을 것으로 예상됩니다. 이 증기 대기 아래에서만 잠재적으로 고압의 액체 물이 있을 수 있습니다. 또는 초임계 유체라고 하는 고압에서 발생하는 다른 단계의 물"이라고 Piaulet은 말했습니다.
최근에 몬트리올 대학의 또 다른 팀은 TOI-1452 b라는 또 다른 행성을 발견했는데, 이 행성은 잠재적으로 액체 바다로 덮여 있을 수 있지만 NASA의 제임스 웹 우주 망원경은 대기를 연구하고 그 존재를 확인하는 데 필요할 것입니다. 대양.
시스템의 새로운 외계 행성
2014년 NASA의 케플러 우주 망원경의 데이터를 통해 천문학자들은 거문고자리의 적색 왜성인 케플러-138을 공전하는 세 개의 행성을 발견했다고 발표할 수 있었습니다. 이것은 행성이 그들의 별에서 순간적으로 지나갈 때 별빛의 측정 가능한 딥을 기반으로 합니다.
Benneke와 그의 동료인 뉴멕시코 대학의 Diana Dragomir는 2014년과 2016년 사이에 허블과 스피처 우주 망원경으로 행성계를 재관측하여 세 번째 행성인 Kepler-138d의 더 많은 통과를 포착하는 아이디어를 내놓았습니다. 대기를 연구하기 위해 시스템.
초기 NASA 케플러 우주망원경 관측에서는 케플러-138 주변의 작은 행성 세 개만 통과하는 것으로 나타났지만, Piaulet과 그녀의 팀은 허블과 스피처 관측이 시스템의 네 번째 행성인 케플러-138e의 존재를 시사한다는 사실에 놀랐습니다.
새로 발견된 이 행성은 다른 세 행성보다 작고 항성에서 멀리 떨어져 있으며 궤도를 한 바퀴 도는 데 38일이 걸립니다. 이 행성은 행성이 차가운 별로부터 적절한 양의 열을 받아 너무 뜨겁지도 차갑지도 않아 액체 상태의 물이 존재할 수 있는 온대 지역인 별의 거주 가능 구역에 있습니다.
그러나 새로 발견된 이 추가 행성의 특성은 모항성을 통과하는 것처럼 보이지 않기 때문에 열린 질문으로 남아 있습니다. 외행성의 이동을 관찰하면 천문학자들이 그 크기를 결정할 수 있었을 것입니다.
이제 사진에 있는 Kepler-138e를 사용하여 이전에 알려진 행성의 질량은 통과 시간 변동 방법을 통해 다시 측정되었습니다. 다른 근처 행성의 중력.
연구원들은 또 다른 놀라운 사실을 발견했습니다. 그들은 두 물의 세계인 Kepler-138c와 d가 이전에는 크게 다른 것으로 생각되었지만 사실상 크기와 질량이 같은 "쌍둥이" 행성이라는 것을 발견했습니다. 반면에 더 가까운 행성인 케플러-138b는 지금까지 알려진 가장 작은 외계 행성 중 하나인 작은 화성 질량 행성으로 확인되었습니다.
Benneke는 "우리 장비와 기술이 별에서 멀리 떨어진 행성을 찾고 연구할 만큼 충분히 민감해짐에 따라 Kepler-138 c 및 d와 같은 훨씬 더 많은 물의 세계를 찾기 시작할 수 있습니다."라고 결론지었습니다.