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2017년 10월 24일 화요일

우주 이야기 705 - 생성되는 외계 행성을 관측하다.



(Gemini Planet Imager observations reveal a complex pattern of variations in brightness and polarization around the HR 4796A disk. Credit: Marshall Perrin (Space Telescope Science Institute), Gaspard Duchene (UC Berkeley), Max Millar-Blanchaer (University of Toronto), and the GPI Team)



 천문학자들이 모성과 매우 멀리 떨어진 위치에서 생성 중인 외계 행성을 포착했습니다. 카레이 리세 (Carey Lisse, a planetary scientist at the Johns Hopkins University Applied Physics Laboratory (APL))와 그의 동료들은 제미니 플래닛 이미저 (Gemini Planet Imager, GPI)를 이용해서 생성되는 외계 행성 3개를 확인했다고 발표했습니다. GPI는 이전에도 소개드린 바 있는데, 적외선 영역에서 외계 행성의 이미지를 직접 얻는 장비입니다. 




 흥미롭게도 이번에 포착된 외계 행성들은 태양 - 지구 거리 (AU)의 75배에서 200배 거리에서 생성되고 있습니다. 이렇게 먼 장소에서 행성이 생성될 수 있다는 것은 어쩌면 태양계 역시 먼 거리에 행성이 있을 가능성을 시사하는 것입니다. 더 재미있는 사실은 이 행성들이 얼음이 풍부한 것 (포말하우트와 HD 32297)과 얼음이 적은 대신 탄소가 풍부한 것 (HR 4796A)으로 나눌 수 있다는 점입니다. 그 이유는 확실치 않지만, 비슷한 거리라도 행성계의 구성물질에 따라 행성의 구성이 달라질 수 있음을 시사합니다. 


 이번 연구에서 확인된 중요한 사실은 행성이 생성되는 방식입니다. 연구팀은 얼음 행성의 경우 작은 미니 행성이 모여서 형성되는 것으로 보이며 이 행성 자체가 얼음과 가스의 고리를 유지시키는 역할을 한다고 보고 있습니다. 아마도 포말하우트와 HD 32297는 이렇게 여러 미니 행성 내지는 혜성들이 모여 천왕성이나 해왕성 같은 행성을 형성할 것으로 예상됩니다. 


 반면 HR 4796A는 이 거리에서도 휘발성 물질이 별로 없어 주로 암석으로 된 행성이 성장하고 있습니다. 따라서 미래에는 결국 슈퍼 지구형 행성이 될 것으로 보입니다. 그리고 아마도 유기물이 풍부한 행성이 될 것입니다. 


 이렇게 과학자들이 새로운 관측 장치를 얻을 때 마다 새로운 사실들이 밝혀지면서 우리의 지식도 확장되고 있습니다. 앞으로 새로 활약할 새로운 망원경과 관측 장비가 기대되는 이유일 것입니다. 


 참고 


More information: Izidoro, A., Morbidelli, A., Raymond, S. N., et al. 2015, "Accretion of Uranus and Neptune from inward-migrating planetary embryos blocked by Jupiter and Saturn," Astron Astrophysics 582, A99
Lisse, C. M., Sitko, M. L., Marengo, M., et al. 2017, "Infrared Spectroscopy of HR 4796Aʼs Bright Outer Cometary Ring+Tenuous Inner Hot Dust Cloud," Astron. J (in press, astro-ph) 


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