(The WASP-132 system contains a Hot Jupiter (in the foreground), an inner super-Earth (here transiting in front of the orange host star) and the planet WASP-132d, discovered towards the outside of the system. Credit: Thibaut Roger - Université de Genève)
천문학자들이 처음 발견한 외계 행성은 뜨거운 목성형 외계 행성이었습니다. 수성보다 안쪽 궤도를 공전하는 목성급 행성이기 때문에 기술적으로 관측이 쉽기 때문입니다.
과학자들은 뜨거운 목성형 행성이 본래 있던 궤도에서 안쪽으로 이동한 경우라고 보고 있습니다. 별과 가까운 위치에서 많은 가스와 먼지를 모아 성장하기 힘들기 때문입니다.
따라서 뜨거운 목성형 행성은 다른 무거운 행성이나 별의 동반성에 의해 궤도가 크게 변해서 안쪽으로 전이한 것으로 생각됩니다. 그리고 아마도 이 과정에서 다른 작은 행성을 다 밀어낼 가능성이 높기 때문에 대부분의 목성형 외계 행성은 근처에 다른 행성이 없는 경우가 대부분입니다.
하지만 제네바 대학 (University of Geneva (UNIGE))의 연구팀은 여러 기관의 연구자들과 함께 WASP-132 행성계에서 뜨거운 목성형 행성과 다른 행성이 공존하는 것을 확인했습니다.
WASP-132는 Wide-Angle Search for Planets (WASP) 프로그램에 의해 2006년 처음 발견됐습니다. 그후 과학자들은 2012년 23,000번의 광학 관측 데이터를 통해 뜨거운 목성형 외계 행성 WASP-132b이 있다는 사실을 확인했습니다.
WASP-132b는 목성 지름의 0.87배 정도 되는 가스 행성으로 공전 주기는 7.1일에 불과합니다. 별에서 가까운 거리 때문에 상당히 뜨거워져 부풀어 오른 상태로 질량은 목성의 0.41배에 불과합니다.
그런데 과학자들은 TESS 데이터를 통해 2021년 더 안쪽에서 슈퍼 지구형 외계 행성을 포착했습니다. 이 암석형 행성의 지름은 지구의 1.8배이고 공전 주기는 1.01일에 불과합니다. 이는 후속 관측을 통해 확인됐습니다.
뜨거운 목성형 행성보다 안쪽 궤도에 있는 슈퍼 지구의 존재는 현재의 뜨거운 목성의 생성 이론에 대한 도전으로 여겨지고 있습니다. 목성만한 크기의 행성이 이동할 정도의 대격변이 있는데, 더 작은 행성이 휩쓸리지 않고 살아남기는 힘들기 때문입니다. 물론 예외는 항상 있게 마련이긴 하지만, 이런 행성계가 어떻게 존재할 수 있는지 흥미로우면서도 골치 아픈 이슈가 될 것으로 보입니다.
참고
https://phys.org/news/2025-01-hot-jupiters-orbit-solo.html
Discovery of a cold giant planet and mass measurement of a hot super-Earth in the multi-planetary system WASP-132, Astronomy and Astrophysics (2025). DOI: 10.1051/0004-6361/202348177
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