극단적 인 외계 행성 – 목성이 너무 뜨거워서 철을 비처럼 내림 – 원래 생각했던 것보다 훨씬 더 이상합니다.

뜨거운 목성이라 불리는 불 같은 행성 WASP-76b는 이전에 생각했던 것보다 훨씬 더 뜨거울 수 있습니다. 크레딧: ESO/M. Kornmeiser

매우 뜨거운 것으로 간주됩니다. 목성 – 철이 증발하고 밤에 응결되어 비처럼 하늘에서 떨어지는 곳 – 불 같은 지옥같은 WASP-76b 외계 행성 과학자들이 생각한 것보다 더 흥미진진할 수 있습니다.

코넬 대학, 토론토 대학 및 벨파스트 퀸즈 대학의 과학자들이 이끄는 국제 팀은 이전에 생각했던 것보다 더 높은 대기 온도 또는 상층 대기의 강한 바람을 나타내는 이온화된 칼슘이 행성에서 발견되었다고 보고합니다.

이 탐지는 하와이 마우나 케아 정상 부근의 쌍둥이자리 북쪽에서 얻은 고해상도 스펙트럼에서 감지됐다.

뜨거운 목성은 별과 가깝기 때문에 온도가 높기 때문에 명명되었습니다. WASP-76b는 2016년에 지구에서 약 640광년 떨어져 있지만 태양보다 약간 뜨거운 F형 별과 너무 가까워서 이 거대한 행성이 지구의 1.8일에 한 바퀴씩 공전하는 것을 발견했습니다.

이 연구 결과는 행성 대기의 다양성을 탐구하는 코넬(Cornell), 쌍둥이자리 분광 조사를 통한 외계행성(Exoplanets with Gemini Spectroscopic Survey) 또는 ExoGemS가 주도하는 다년간 프로젝트의 첫 번째 결과입니다.

“우리가 다양한 질량과 온도에 걸쳐 있는 수십 개의 외계행성을 원격으로 감지함에 따라 우리는 우주 세계의 진정한 다양성에 대한 보다 완전한 그림을 개발할 것입니다. 저자 Ray Jayawardana와 Harold Tanner 코넬대학교 예술과학대학 학장이자 천문학 교수:

“현대식 망원경과 장비를 사용하여 수백 광년 떨어진 별을 도는 행성의 대기 구성 요소, 물리적 특성, 구름의 존재, 대규모 바람 패턴에 대해 이미 많은 것을 알 수 있다는 것은 놀라운 일입니다.” 자야와르다나가 말했다.

매우 민감한 외계행성 WASP-76b 대기 관측에서 관찰된 희귀한 3개의 스펙트럼 라인, 천체물리학 저널 편지 9월 28일, 10월 5일 미국천문학회 행성과학부 연례회의에서 발표되었다.

제1저자인 토론토 대학의 박사과정 학생인 Emily Diebert와 그녀의 고문 Jayawardana는 “우리는 많은 양의 칼슘을 보고 있습니다. 이것은 정말 강력한 이점입니다.”라고 말했습니다.

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Diebert는 “이런 이온화된 칼슘의 분광학적 특징은 외계행성이 대기권 상층부에 매우 강한 바람을 일으키고 있음을 나타낼 수 있습니다.”라고 말했습니다. “또는 외계 행성의 대기 온도가 우리가 생각했던 것보다 훨씬 높다.”

WASP-76b는 갯벌이 닫혀 있기 때문에(이 면은 항상 별을 향하고 있습니다) 2,400도의 비교적 시원한 온도를 가진 영원한 밤 면을 가지고 있습니다. NS 평온. 별을 향하고 있는 일면의 평균 온도는 화씨 4,400도입니다.

Diebert와 그녀의 동료들은 낮과 밤 사이의 행성 변두리에서 온대 온도 영역을 조사했습니다. 그녀는 “외계행성은 궤도에서 빠르게 움직이고 있으며 이러한 방식으로 우리는 별빛과 신호를 분리할 수 있었다”고 말했다. “스펙트럼의 칼슘 발자국이 행성과 함께 빠르게 움직이는 것을 볼 수 있습니다.”

30개 이상의 행성을 연구하는 것을 목표로 하는 ExoGemS 조사는 Carl Sagan의 동료인 Jake Turner가 주도했습니다. 나사Cornell University(A&S) 천문학과에 위치한 Hubble Fellowship Program도 Jayawardhana가 추천합니다.

천문학자들은 20년 전만 해도 꿈이었던 외계행성을 이해하기 위해 계속해서 더 깊이 파고들고 있습니다. Turner는 “우리와 다른 연구원들의 연구는 태양계 외부의 지구 환경을 탐사하는 길을 열어주고 있습니다.”라고 말했습니다.

참조: Emily K. Debert, Ernst GWD Mooy, Ray Jayawardana, Jake D. Turner, Andrew Raiden Harper, Luca Fossati, Kali E의 “과열된 목성 WASP-76b 대기의 이온화된 칼슘 검출” 후드, 조나단 J. 포트니, 로라 플래그, 라이언 맥도날드, 로만 알라트, 데이비드 K. Singh, 2021년 9월 28일 여기에서 사용 가능합니다. 천체물리학 저널 편지.
DOI: 10.3847 / 2041-8213 / ac2513

이 논문의 다른 저자로는 Queen’s University Belfast의 Ernst JWD Moog가 있습니다. 오스트리아 과학 아카데미의 Luca Fossati; 캘리 E. 후드와 조나단 J. Fortney, 둘 다 캘리포니아 대학교 산타크루즈 출신; 몬트리올 대학의 Romain Alart; 그리고 데이비드 K. 존스 홉킨스 대학의 Singh. Cornell 연구원에는 Jayawardhana 그룹의 Andrew Redden-Harper와 Laura Flagg와 Ryan MacDonald가 포함되어 있습니다. 이 연구의 일부는 NASA에서 지원했습니다.

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쌍둥이자리 북쪽은 국립과학재단 NOIRLab 프로그램인 국제 쌍둥이자리 천문대의 일부입니다.

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