안드로메다자리 웁실론 d
1. 개요
안드로메다자리 웁실론 d는 안드로메다자리 웁실론 A를 공전하는 외계 행성으로, 시선 속도법을 통해 발견되었다. 1999년 샌프란시스코 주립대와 하버드-스미소니언 천체물리학 센터의 연구를 통해 존재가 확인되었으며, 안드로메다자리 웁실론 b, c와 함께 3개의 행성으로 구성된 항성계의 일부이다. 이심률이 큰 궤도를 가지며, 질량은 목성 질량의 약 10.25배이다. 슈퍼 목성형 가스 행성으로, 표면 온도는 약 218K이며, 모항성의 생명체 거주 가능 영역 내에 위치하여 위성이 존재할 경우 생명체 거주 가능성이 제기된다. 2015년 국제 천문 연맹에 의해 "Majriti"로 명명되었다.
| 이름 | 안드로메다자리 웁실론 d |
|---|---|
| 로마자 표기 | Andeuromeda-jari Upsillon d |
| 다른 이름 | 안드로메다자리 웁실론성 Ad 안드로메다자리 50번성 d Majriti (마지리티) Titawin d (티타윈 d) HD 9826 d 글리제 61 Ad HIP 7513 d HR 458 d SAO 37362 d BD+40 332 d IRAS 01338+4109 d TYC 2822-02210-1 d 2MASS J01364784+4124200 d WDS J01368+4124 A d WISE J013647.70+412415.5 d |
| 별자리 | 안드로메다자리 |
|---|---|
| 거리 | 43.7 광년 (13.4 파섹) |
| 질량 | 10.25 ± 3.3 목성 질량 |
|---|---|
| 반지름 | ~1.02 목성 반지름 |
| 표면 온도 | 218 |
| 모항성 | 안드로메다자리 웁실론 A |
|---|---|
| 긴반지름 | ~380 기가미터 |
| 원일점 | ~478 기가미터 |
| 근일점 | ~282 기가미터 |
| 이심률 | 0.299 ± 0.072 |
| 공전 주기 | 1,276.46 ± 0.57 일 (~3.49626 년) |
| 궤도 경사 | 23.758 ± 1.316° |
| 승교점 경도 | 4.073 ± 3.301° |
| 근점 통과 시간 | 2,450,059 ± 3.495 |
| 근점 인수 | 252.991 ± 1.311° |
| 준진폭 | 68.14 ± 0.45 |
| 발견자 | 버틀러, 마시 외 |
|---|---|
| 발견 위치 | 캘리포니아 카네기 행성 탐색 |
| 발견일 | 1999년 4월 15일 |
| 발견 방법 | 시선 속도법 |
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안드로메다자리 입실론 -
안드로메다자리 웁실론 c
안드로메다자리 웁실론 c는 F형 항성 안드로메다자리 웁실론 A를 공전하는 외계 행성으로, 시선속도법으로 발견되었으며 큰 이심률의 궤도를 가지고, 질량이 커 가스 행성으로 추정된다. -
안드로메다자리 입실론 -
안드로메다자리 웁실론 b
안드로메다자리 웁실론 b는 1997년 발견된 외계 행성으로, 안드로메다자리 웁실론 A를 4.6일 주기로 공전하며, 목성보다 약간 작은 질량을 가진 가스 행성이다. -
1999년 발견한 외계 행성 -
안드로메다자리 웁실론 c
안드로메다자리 웁실론 c는 F형 항성 안드로메다자리 웁실론 A를 공전하는 외계 행성으로, 시선속도법으로 발견되었으며 큰 이심률의 궤도를 가지고, 질량이 커 가스 행성으로 추정된다. -
1999년 발견한 외계 행성 -
HD 210277 b
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골디락스 존의 목성형 행성 -
HD 28185 b
HD 28185 b는 목성 질량의 5.72배인 외계 행성으로, 1.04년의 공전 주기를 가지며, 모항성의 생물권 내에 위치하여 생명체 존재 가능성이 제기되고 있다. -
골디락스 존의 목성형 행성 -
케플러-16b
케플러-16b는 케플러-16을 공전하는 외계 행성으로, 두 개의 항성을 중심으로 공전하는 주연성 행성이며, 생명체 거주 가능 영역 내에 있는 위성을 거느릴 가능성이 제기된다.
2. 발견
안드로메다자리 웁실론 d는 다른 많은 외계 행성들과 마찬가지로 시선속도법을 이용하여 발견되었다. 어머니 항성인 안드로메다자리 웁실론 A의 스펙트럼 상에서 나타나는 도플러 효과를 정밀하게 측정하여 그 존재를 확인하였다. 발견 당시 안드로메다자리 웁실론 A에는 이미 외계 행성 안드로메다자리 웁실론 b가 있는 것으로 알려져 있었으나, 1999년에 이르러 b의 존재만으로는 광도곡선을 설명할 수 없다는 사실이 밝혀졌다.
1999년 샌프란시스코 주립대 및 하버드-스미소니언 천체물리학 센터의 과학자들은 독립적인 연구를 통해 안드로메다자리 웁실론 항성계에 3개의 행성이 존재한다는 결론을 내렸다. 기존의 b에 더하여 새롭게 발견된 두 행성은 각각 안드로메다자리 웁실론 c와 안드로메다자리 웁실론 d로 명명되었다.
3. 궤도 및 질량
안드로메다자리 웁실론 d는 이심률이 매우 큰 궤도를 가지고 있다. 이는 태양계의 어떤 행성보다도 큰 값이며, 심지어 명왕성보다도 크다. 이 행성의 공전 궤도는 어머니 항성의 생명체 거주가능 영역 내에 위치한다. 궤도가 크게 찌그러진 이유로는, 지금은 항성계 밖으로 튕겨져 나간 가상 행성과의 중력 섭동이 제기되고 있다.
시선속도법으로 발견된 행성의 특성상, 초기에는 질량의 최솟값만 알 수 있었다. d의 경우 이 값은 목성 질량의 3.93배였다. 측정천문학적 방법을 통해 추정된 궤도 경사각은 155.5도였으나, 이는 상한선에 불과했다. 허블 우주 망원경과 지상 망원경의 관측 데이터를 결합한 결과, 실제 궤도 경사각은 23.8°이며, 실제 질량은 목성 질량의 약 10.25배로 밝혀졌다.
4. 특징
안드로메다자리 웁실론 d는 목성보다 질량이 큰 슈퍼 목성형 가스 행성으로, 딱딱한 표면은 없을 것으로 예상된다. 표면 근처에서의 중력은 지구의 10배 이상일 것으로 보인다. 간접적인 방법으로 발견되었기 때문에, 실제 조성 물질, 표면 온도, 반지름 등은 아직 명확하게 밝혀지지 않았다.
이 행성의 온도는 약 218,000이며, 추정 반지름은 약 1.02 목성 반지름이다. 행성의 조성 물질이 목성과 유사하고 화학적 균형 상태에 있다고 가정하면, 상층부 대기에는 물의 구름이 존재할 수 있다.
이 행성은 시선속도법을 통해 발견되었으며, 이 방법으로 알 수 있는 행성의 질량은 최솟값 뿐이다. d의 경우 이 값은 목성질량의 3.93배이다. 측정천문학적 방법을 통해 잰 궤도경사각은 155.5도이며, 만약 이 가정이 사실이라면, d의 질량은 목성의 9 ~ 10배 수준일 것이다.
안드로메다자리 웁실론 d는 어머니 항성의 생명체 거주가능 영역 내를 공전하고 있으며, 지구와 같은 액체 물이 존재하고 지구가 태양으로부터 받는 양과 비슷한 자외선 복사를 받는다. 만약 안드로메다자리 웁실론 d 주위에 지구와 비슷한 질량의 암석 위성이 존재한다면, 그 위성에는 외계 생명체가 존재할 가능성도 있다.
4.1. 모항성
안드로메다자리 웁실론 d는 F형 별인 안드로메다자리 웁실론 A를 공전한다. 안드로메다자리 웁실론 A의 질량은 약 1.27 태양 질량, 반지름은 약 1.48 태양 반지름이다. 표면 온도는 6,074 K이며, 나이는 약 31억 2천만 년으로 추정된다. 이에 비해 태양은 약 46억 년 되었고 온도는 5,778 K이다. 안드로메다자리 웁실론 A는 약간 금속이 풍부한 별로, 금속성분 ([Fe/H])은 0.09로 태양의 약 123% 수준이다. 겉보기 등급은 4.09로, 육안으로 관측 가능하다. 광도는 태양의 3.57배이다.
5. 생명체 거주 가능성
안드로메다자리 웁실론 d는 가스 행성일 가능성이 높아 생명체가 표면에 존재하기는 어렵지만, 위성이 존재한다면 생명체 거주 가능성이 제기된다. 이 행성은 어머니 항성인 안드로메다자리 웁실론 A의 생명체 거주가능 영역 내에 위치하여, 지구와 비슷한 환경의 위성이 존재한다면 액체 상태의 물이 존재할 수 있다.
안정적인 궤도를 유지하기 위해서는 위성의 공전 주기 Ps와 모행성의 공전 주기 Pp의 비율이 < 1/9여야 한다. 예를 들어 행성이 별을 공전하는 데 90일이 걸린다면, 위성의 최대 안정 궤도는 10일 미만이다. 시뮬레이션에 따르면 45~60일 미만의 공전 주기를 가진 위성은 태양과 같은 별로부터 1 AU 떨어진 곳을 공전하는 거대한 가스 행성 또는 갈색 왜성에 안전하게 묶여 있을 수 있다. 안드로메다자리 웁실론 d의 경우, 안정적인 궤도를 가지려면 위성의 공전 주기가 120일(약 4개월)을 넘지 않아야 한다.
6. 명칭
2014년 7월 국제 천문 연맹은 특정 외계 행성과 그 모항성에 고유한 이름을 부여하는 절차인 NameExoWorlds를 시작했다. 이 절차에는 대중의 후보 추천과 투표가 포함되었다. 2015년 12월, 국제 천문 연맹은 이 행성의 이름이 "Majriti"로 명명될 것이라고 발표했다. 이 이름은 모로코의 베가 천문 클럽이 제출했으며, 10세기 과학자 마슬라마 알-마지리티를 기리는 이름이다.