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2017년 7월 18일 화요일

우주 이야기 679 - 슈퍼 지구의 생성을 관찰하다.



(This is an artist’s impression of a young star surrounded by a protoplanetary disk in which planets (not shown to scale) are forming. Credit: ESO/L. Calçada)

(This image, generated by the computer model proposed in this study, simulates the evolution of a protoplanetary disk with one "super-Earth." It reveals similar features as the image of an actual disk such as HL Tau observed with ALMA. Credit: Ruobing Dong)

(This simulation of a lone super-Earth in a protoplanetary disk takes into account the effects of dust in addition to gas, resulting in a much more realistic picture. After 2,000 orbits, narrow gaps and multiple ring features emerge, just like those seen in actual observations such as the ones by ALMA. Credit: Shengtai Li and Ruobing Dong )


 과학자들은 지난 수십 년간 수천개 이상의 외계 행성을 찾아냈습니다. 그 결과 우주에는 지구보다 크고 해왕성보다 작은 암석 행성인 슈퍼 지구가 흔하게 존재하는 것으로 나타났습니다. 이는 우리 태양계에는 존재하지 않는 형태의 행성으로 그 생성 메카니즘에 대한 연구가 진행되고 있습니다. 


 애리조나 대학의 류빈 동 (Ruobing Dong, the Bart J. Bok postdoctoral fellow at the University of Arizona's Steward Observatory)과 그의 동료들은 슈퍼지구의 생성 과정에서 생기는 여러 개의 간극에 대한 연구를 진행했습니다. 


 지구에서 450광년 떨어진 젊은 별인 HL Tau ( http://blog.naver.com/jjy0501/220659225055 참조) 주변에는 여러 개의 간극이 존재하는데 여기에는 최소한 한 개 이상의 형성되는 행성이 있습니다. 이 행성은 지구 질량의 3-8배 크기로 슈퍼 지구로 성장할 가능성이 있는 행성입니다. 하지만 ALMA 관측 데이터에서는 여러 개의 간극이 관찰됩니다. 


 연구팀은 컴퓨터 시뮬레이션을 통해서 하나의 슈퍼지구의 중력 간섭으로도 여러 개의 간극을 만들 수 있음을 보였습니다. 2000회 정도 공전 궤도만 돌면 위의 사진에서 가장 아래 이미지처럼 여러 개의 간극이 생성되는 것입니다. 이론적인 시뮬레이션 결과는 실제 관측 데이터와 상당히 닮은 모습을 보여주고 있습니다. 


 과학자들은 이제 단순히 외계 행성이 존재한다는 사실을 확인하는 것을 넘어서 외계 행성의 생성과정과 원리를 이해하고 있습니다. 이는 결국 우리가 사는 태양계가 어떻게 형성되었는지를 이해함과 동시에 제 2의 지구가 어디에 있고 얼마나 흔하게 존재하는지를 알 수 있게 도와줄 것입니다. 


 참고 


The study, "Multiple Disk Gaps and Rings Generated by a Single Super-Earth," by Ruobing Dong, Shentai Li, Eugene Chiang and Hui Li, will be published on July 13 in the Astrophysical Journal.




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