+ 행성사냥꾼 TESS, ‘뜨거운 토성’ 찾았다 - 지름은 지구의 9배

 

 

 

차세대 행성사냥꾼 TESS, ‘뜨거운 토성’ 찾았다

입력 : 2019.03.30 17:40

 

 

▲ 별 가까이에서 공전하는 뜨거운 토성의 개념도.

 (사진=스페인 카나리아 천문연구소)

지난해 발사된 미국항공우주국(NASA)의 차세대 행성사냥꾼 테스(TESS·Transiting Exoplanet Survey Satellite)가 태양계에는 존재하지 않는 독특한 행성인 뜨거운 토성형 외계행성을 발견해냈다. 141명의 과학자로 구성된 국제연구팀은 TESS가 보내온 초기 데이터를 분석해 ‘TOI 197.01’(TOI는 TESS Object of Interest의 약자)로 명명된 외계행성 후보를 확인하고 다른 망원경을 이용해 그 존재를 입증했다.

해당 외계행성은 태양과 유사한 별의 주변을 공전하는 외계행성으로 공전 주기는 14일에 불과하다. 모항성에서 워낙 가까워 표면 온도가 높기 때문에 뜨거운 토성이라고 부를 수 있다. 과학자들은 케플러 우주망원경을 통해 이런 형태의 가스행성을 여럿 찾아냈지만, 이 행성의 독특한 부분은 크기가 목성급이 아니라 토성급이라는 점이다.

행성의 지름은 지구의 9배 정도로 토성과 비슷하지만, 질량은 토성보다 작은 지구의 60배 정도다.(토성은 95배 정도) 따라서 밀도는 토성보다 더 작아 지구의 13분의 1에 불과하다. 이는 뜨거운 표면 온도와 연관이 있다. 뜨거워진 가스 때문에 행성이 부풀어 올라 본래는 토성과 해왕성 사이 질량을 지닌 가스행성이 토성만큼 커진 것이다. 아마도 우주에는 뜨거운 목성만큼이나 뜨거운 토성형 행성 역시 흔할 것으로 생각된다.

사실 이 행성 자체는 놀랍거나 특이한 발견은 아닐 수도 있다. 하지만 연구팀에 속한 스티브 카왈러 아이오와주립대 교수는 이번 발견이 소방호스에서 나오는 첫 번째 물과 같다고 설명했다. 다시 말해 앞으로 TESS 데이터에서 쏟아질 외계행성 데이터의 첫 결과물 중 하나라는 것이다. TESS가 관측을 시작한지는 1년이 채 지나지 않았고 과학자들은 이제 막 데이터를 받아 분석을 시작했을 뿐이다. 전세대 행성사냥꾼인 케플러보다 훨씬 많은 외계행성이 밝혀지는 것은 단지 시간 문제에 불과하다. TESS가 밝혀낼 외계행성 가운데는 제 2의 지구에 해당되는 외계행성도 적지 않을 것이다.

[출처: 서울신문 나우뉴스] 고든 정 칼럼니스트 jjy0501@naver.com 

http://nownews.seoul.co.kr/news/newsView.php?id=20190330601008§ion=&type=daily&page=

 

 

[아하! 우주] 케플러 후임 테스, ‘별의 지진’ 느껴 외계행성 찾아내

입력 : 2019.03.30

▲ 모항성에 가까운 궤도를 도는 ‘뜨거운 토성’ TOI-197.01의 상상도.

TESS 망원경이 모항성에서 일어나는 성진 을 관측했다.(사진=스페인 카나리아 천문연구소)

미국항공우주국(NASA)의 테스(TESS) 우주망원경이 가시적인 성진(별의 지진파) 현상을 보이는 항성의 주위를 공전하는 외계행성을 발견했다고 우주전문사이트 스페이스닷컴이 28일(현지시간) 보도했다.

이 발견이 NASA 과학자들의 관심을 집중시키는 이유는 TESS의 외계행성 탐사능력이 입증됐을 뿐만 아니라 이번에 발견된 외계행성의 성질을 더 정확하게 특징지을 수 있게 해주기 때문이다. 토성을 닮았지만 모항성과 너무 가까워 ‘뜨거운 토성’으로 불리는 이 행성은 TESS에 설치된 첨단 카메라들에 의해 포착됐다.

이에 대해 연구에 공동저자로 참여한 스티브 카발러 미 아이오와주립대 천문학과 교수는 성명을 통해 “이는 TESS에서 나온 첫 번째 자료에 불과하다”며 앞으로 더 놀라운 발견이 있을 것을 시사했다.

지난해 4월 18일 발사된 TESS는 전임자인 케플러 우주망원경의 임무를 물려받아 태양의 이웃에 있는 수십만 개의 별들을 조사하고, 외계행성들이 모항성의 앞을 가로지를 때 일어나는 밝기의 감소를 관측하는 방법으로 외계행성을 찾는다. 이를 트랜싯 법이라 하는데, NASA의 케플러 우주망원경은 이 기법으로 현재까지 발견된 3750개의 외계행성 중 약 70%를 발견했다. 그러나 TESS 임무에 참여한 과학자들은 TESS가 케플러보다 훨씬 더 많은 업적을 올릴 수 있을 것으로 기대한다.

케플러는 1차 임무 중 하늘의 한 작은 한 구역을 작업장으로 제한했지만, TESS는 계획된 2년간의 관측 동안 거의 모든 하늘을 삿삿히 조사할 계획이다. 이 조사는 하늘에 있는 20만 개의 가장 밝은 별에 중점을 둘 것이다. 말하자면 별지기들에게 친숙한 별자리의 거의 모든 별 주위를 뒤져 외계행성을 찾아낸다는 듯이다. 이들은 TESS가 지구 크기를 포함한 외계행성 약 1600개를 새로 발견해낼 것으로 추산하고 있다.

TESS는 성진, 곧 별의 지진파를 감지할 수도 있는데, 지구의 지진파처럼 별을 관통하는 이런 현상이 일어날 경우 별의 밝기는 급격한 변화를 보인다.

성진은 모든 별에서 일어나는 현상으로 어느 정도 별을 요동시키지만 항상 발견할 수 있는 것은 아니다. 그러나 성진학자들은 이런 별의 떨림으로 해당 별의 질량과 나이 그리고 크기에 대한 유용한 정보를 얻어낸다. 그런 정보는 별의 궤도를 도는 행성에 관한 세부사항을 파악하는 데 도움이 된다.

이 연구에서 TESS 자료는 모항성 TOI-197의 나이가 약 50억 년이며, 크기는 태양보다 조금 더 크고, 적색거성(별의 후기 생애 단계)으로 변하기 시작한 것을 밝혔다. 이 별 주위를 돌고 있는 TOI-197.01 행성은 토성 크기의 가스 행성이지만, 태양계의 토성과는 달리 모항성에 너무 가까이 접근해 있어서 공전주기가 14일에 불과하다. 이 행성은 토성 크기의 외계행성으로는 아마 가장 정확하게 연구된 대상일 거라고 한 연구원은 밝혔다.

TOI-197.01은 모항성에 너무 가까이 돌고 있으므로 불행하게도 적색거성으로 뜨거워지는 모항성에 의해 바짝 구워질 운명에 처해 있다. 천문학자들은 별이 팽창함에 따라 근접한 행성은 그 열기로 인해 크게 부풀어오를 수 있으며, TOI-197.01의 경우 케플러가 발견한 적색거성에 딸린 저밀도의 거대 가스 행성들처럼 팽대할 것으로 예측한다.

한편 이번 연구 논문은 출판 전 논문저장소 아카이브(arXiv)에 수록됐으며, 저명한 천문학 분야 학술지 ‘천문학 저널’(AJ·The Astronomical Journal) 최신호에 실릴 예정이다.

[출처: 서울신문 나우뉴스] 이광식 칼럼니스트 joand999@naver.com 

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