지난 25년 동안 천문학자들은 수천 개의 외계행성 . 최근 몇 년 동안 계측 및 방법론의 개선으로 인해 프로세스가 발견 프로세스에서 특성화 프로세스로 천천히 이동하고 있습니다. 특히, 천문학자들은 외행성 대기로부터 화학 조성을 나타내는 스펙트럼을 얻기를 희망하고 있습니다.
직접 영상을 촬영하는 것은 매우 어렵기 때문에 쉬운 작업이 아니며 유일한 다른 방법은 이동 중에 관찰을 수행하는 것입니다. 그러나 CARMENES 컨소시엄의 천문학자들은 최근에 보고된 근처의 적색 왜성 주위를 도는 뜨거운 암석 슈퍼지구의 발견. 극도로 뜨겁지만 이 행성은 원래 대기의 일부를 유지하고 있어 차세대 망원경을 사용한 관측에 매우 적합합니다.
외계행성을 특성화할 때의 문제 중 일부는 거주 가능한 것으로 간주되는 외계행성이 항성 가까이에서 공전하는 암석 외계행성이라는 점입니다. 따라서 대기와 표면에서 반사된 모든 빛은 부모 별의 빛에 의해 압도됩니다. 따라서 직접 이미징은 일반적으로 궤도가 긴 가스 거인과 관련된 경우에만 가능합니다.
적색 왜성을 도는 가상의 외계행성에 대한 예술가의 삽화. 크레딧: NASA/ESA/G. 베이컨(STScI)
때때로 천문학자들은 행성의 대기를 통과하는 빛이 모성(통과성이라고도 함) 앞을 지나갈 때 이를 조사할 수 있습니다. 암석 행성은 가스 거인에 비해 대기가 비교적 얇기 때문에(기존에 있다고 가정할 때) 이것은 또한 도전 과제를 제시합니다. 결과적으로 암석 행성에 대한 현재 대기 모델의 많은 부분이 테스트되지 않은 상태로 남아 있습니다.
천문학자는 둘 다 사용 이동 측광 그리고 방사형 속도 측정 – 현재 가장 효과적인 두 가지 방법(특히 조합) – Gliese 486b의 존재를 확인합니다. 이것은 의 데이터를 사용하여 수행되었습니다. 외계행성 탐사위성 통과 (TESS), 1.52m 카를로스 산체스 망원경 테이데 전망대 , NS 라스 컴브레스 천문대 지구 망원경 (LCOGT) 네트워크 및 기타 기기.
CARMENES 컨소시엄이 발견한 이 최신 행성은 Gliese 486b로 알려져 있으며, 이는 불과 26광년 떨어진 M형(적색 왜성) 별 주위를 도는 초지구입니다. 이 행성은 지구 질량의 약 2.8배이고 구성이 지구와 금성과 비슷하며 별에서 250만km(지구와 태양 사이 거리의 약 1.6%)를 공전하며 완료하는 데 1.5일이 걸립니다. 궤도.
지구와의 근접성, 암석 구성, 모별과의 긴밀한 궤도, 대기를 유지하고 있다는 사실 사이에서 이 외계행성은 차세대 망원경으로 추적 관찰하기 위한 모든 요구 사항을 충족합니다. Gliese 486b는 공전 주기(1.5일)와 같은 항성 자전을 하기 때문에 모성(한 쪽은 항상 마주보고 있음)과 조석 고정되어 있습니다.
트리폰 트리포노프(Trifon Trifonov), 행성 과학자 막스 플랑크 천문학 연구소 (MPIA)는 독일 하이델베르그에 있는 이 연구의 주 저자였습니다. 그가 최근 MPIA에서 설명했듯이 보도자료 :
“이 외계행성의 근접성은 다가오는 James Webb 우주 망원경과 미래의 초대형 망원경과 같은 강력한 망원경으로 더 자세히 연구할 수 있기 때문에 흥미진진합니다.
“우리는 새로운 망원경이 출시되기를 거의 기다릴 수 없습니다. 그 결과는 암석 행성이 대기를 얼마나 잘 유지할 수 있는지, 암석이 무엇으로 이루어져 있으며 행성의 에너지 분포에 어떤 영향을 미치는지 이해하는 데 도움이 될 것입니다.”
글리제 486은 (태양에 비해) 상대적으로 희미하고 차가운 별이지만, 노출되는 복사의 양이 너무 많아 행성의 표면 온도가 최대 700K(430°C, 806°F)에 이릅니다. 이 모든 것으로부터 Gliese 486b의 표면은 뜨겁고 건조한 풍경과 빛나는 용암 강이 십자형으로 교차하는 금성과 매우 유사하게 보일 것입니다.
그러나 한 가지 큰 차이점은 Gliese 486b는 희미한 대기를 가지고 있는 것처럼 보인다는 것입니다(금성은 믿을 수 없을 정도로 밀도가 높습니다). 이것은 우리의 현재 행성 모델이 방사선 조사가 행성의 기체 외피를 벗겨내는 경향이 있음을 나타내는 것을 고려하면 인상적입니다. 이 경우, 행성이 아직 가지고 있는 어떤 대기도 초지구의 중력에 의해 유지될 것입니다.
적색 왜성 주위를 도는 금성과 같은 외계행성에 대한 예술가의 인상. 크레딧: CfA/다나 베리
Centro de Astrobilogía(CSIC-INTA, 스페인)의 José A. Caballero와 이 논문의 공동 저자는 다음과 같이 결론지었습니다.
“Gliese 486b의 발견은 운이 좋았습니다. 100도 더 뜨거워지면 행성의 전체 표면이 용암이 될 것입니다. 그 대기는 기화된 암석으로 구성될 것입니다. 반면 글리제 486b가 100도 더 차가웠다면 추적 관찰에 부적합했을 것”이라고 말했다.
미래에 CARMENES 팀은 Gliese 486b가 (우리에 비해) 별 앞에서 통과할 때 관찰하기를 희망합니다. 이 시점에서 소량의 빛이 행성의 얇은 대기를 통과할 것이며, 이는 다음과 같은 관측소에서 감지할 수 있습니다.제임스 웹. Gliese 486b의 궤도가 별 뒤로 이동할 때마다 두 번째 일련의 분광 측정이 수행됩니다.
이 시점에서 행성 표면에서 반사된 빛을 연구하여 방출 스펙트럼을 얻을 수 있습니다. 이 두 가지 유형의 분광 관측 사이에서 천문학자들은 거주 가능한 행성에 대한 탐색 범위를 좁힐 수 있는 방법을 현장 테스트할 수 있습니다. 같은 지상 천문대 초대형 망원경 (ELT) 및 거대 마젤란 망원경 (GMT) 또한 직접 이미징 허용 및 분광학 연구.
NS 근적외선 및 광학 Échelle Spectrographs를 사용하여 Exoearths를 사용하여 M 왜성을 찾는 Calar Alto 고해상도 검색 (CARMENES) 컨소시엄은 200명 이상의 과학자와 엔지니어로 구성되어 있습니다. 11개 기관 스페인과 독일에 위치. 그들의 발견을 설명하는 연구, ' 대기 조사에 적합한 근처의 통과하는 암석 외계행성 ,' 최근 저널에 실린과학(Vol. 371, No. 6533).