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우주 이야기 683 - 지구보다 작은 초고밀도 행성 발견



(Archival images of EPIC 228813918, demonstrating its proper motion over nearly six decades. The images are from (i) 1954, (ii) 1992, and (iii) 2012. Each image is 50 by 50, and in each case North is up and East is to the left. The position of EPIC 228813918 (J2000 epoch) is indicated with a red reticle. The blue reticle in the leftmost panel indicates the position of the star used to determine the limiting magnitude of the image. The arbitrarily-positioned green rectangle in image (ii) indicates the size of the photometric aperture used by Vanderburg & Johnson (2014) to extract the flux of EPIC 228813918. The cyan (NE of target) and magenta (SE of target) reticles in image (ii) indicate the positions of EPIC 228814238 and EPIC 228813721, respectively. Credit: Smith et al., 2017.)


 국제 천문학자 팀이 K2 데이터를 이용해서 매우 독특한 외계 행성을 찾아냈습니다. 지구에서 310광년 떨어진 위치에 있는 EPIC 228813918 b이 그것으로 2016년 7월 6일에서 9월 20일 사이 진행된 캠페인 10에서 발견된 후 8.2m 구경의 스마루 망원경과 10m 구경의 켁 망원경을 비롯한 다수의 지상 망원경으로 그 존재와 특징이 연구되었습니다. 


 이에 따르면 EPIC 228813918 b의 자전 주기는 4.3시간에 불과해 지금까지 알려진 행성 자전 주기 가운데 2번째로 짧습니다. 놀라운 부분은 밀도로 지름은 지구의 0.89배에 불과하지만, 질량은 목성의 0.7배 수준입니다. 이는 지구보다 작은 행성이 토성보다 거의 2배 무거운 것입니다. ​ 


 (이 부분은 phys.org 기사가 잘못된 부분 같습니다. 생각해보면 전혀 가능한 일이 아니죠. 논문을 자세히 보면 가능한 질량 상한선으로 지구 질량의 2.6배 정도를 제시하는 것 같습니다. 연구자들은 이 천체의 질량이 목성 0.7배보다 낮아서 행성급이라는 근거를 제시한 후 논문의 후반부에서 실제 가능한 추정치를 제시하고 있습니다)


 아무튼 그래도 밀도가 높다는 점을 고려할 때 이 행성은 대부분 철 같이 무거운 금속으로 된 행성일 가능성이 큽니다. 아마도 구성 물질의 반 정도가 철이고 나머지도 밀도가 높은 원소로 된 금속 행성일 것입니다. 그래서 강한 중력으로 물질이 더 압축되어 매우 밀도가 큰 행성이 되었을 것입니다.


 이런 행성이 존재할 수 있는 이유는 잘 모릅니다. 개인적으로는 본래 대형 가스 행성이었는데, 매우 가까운 거리에서 공전하는 과정에서 대부분의 기체 상태 물질을 잃어버리고 핵만 남은 것은 아닐까 하는 생각도 드네요. 


 과학자들이 계속해서 새로운 외계 행성을 밝혀내면서 우리가 이전에는 상상하기 힘들었던 독특한 행성들이 여럿 존재한다는 사실이 계속 밝혀지고 있습니다. 우리가 알고 있는 외계 행성은 전체에 비하면 사막이 모래 한줌에 불과합니다. 당연히 아직도 우리가 상상조차 하지 못했던 기괴한 행성들이 수없이 존재하겠죠. 


 참고 


More information: EPIC 228813918 b: an Earth-sized planet in a 4.3-hour orbit around an M-dwarf, arXiv:1707.04549 [astro-ph.EP] arxiv.org/abs/1707.04549


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