큰곰자리 47
1. 개요
큰곰자리 47은 큰곰자리에 위치한 태양과 유사한 G형 주계열성으로, 여러 개의 외계 행성을 거느리고 있다. 2015년 국제 천문 연맹은 이 별에 Chalawan이라는 이름을 부여했으며, 행성 b와 c에는 각각 Taphao Thong과 Taphao Kaew라는 이름이 붙여졌다. 큰곰자리 47은 태양과 질량 및 금속량이 유사하며, 3개의 외계 행성(b, c, d)이 발견되었다. 이 행성계는 태양계와 유사한 구조를 가질 수 있으며, 생명체 거주 가능 영역 내에 지구형 행성이 존재할 가능성이 제기되지만, 거대 가스 행성의 존재로 인해 암석 행성의 형성이 방해받을 수 있다. 이 별은 소설과 게임 등 다양한 작품의 배경으로도 등장한다.
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| 별자리 | 큰곰자리 |
|---|---|
| 겉보기 등급 | +5.03 |
| 분광형 | G1V |
| U-B 색지수 | 0.13 |
| B-V 색지수 | 0.61 |
| 시선 속도 | 11.24 (±0.12) km/s |
| 고유 운동 (적경) | -316.850 (±0.097) 밀리초각/년 |
| 고유 운동 (적위) | 55.180 (±0.118) 밀리초각/년 |
| 연주시차 | 72.0070 (±0.0974) 밀리초각 |
| 절대 등급 | 4.41 |
| 질량 | 1.08 태양질량 |
|---|---|
| 반지름 | 1.172 ± 0.111 태양반지름 |
| 표면 온도 | 5,887 ± 3.8 켈빈 |
| 광도 | 1.48 태양광도 (추정) |
| 금속 함량 | 태양의 110% |
| 자전 속도 | 2.80 km/s |
| 표면 중력 | 4.377 |
| 나이 | 6.03 × 10^9 년 |
| 고유 이름 | Chalawan (찰라완) |
|---|---|
| 기타 명칭 | BD+41°2147 FK5 1282 GC 15087 GCTP 2556.00 Gliese 407 HD 95128 HIP 53721 HR 4277 LTT 12934 SAO 43557 |
| 행성 | 3개 (b, c, d) |
|---|
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큰곰자리 47 -
큰곰자리 47 d
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큰곰자리 47 -
큰곰자리 47 c
큰곰자리 47 c는 2002년 도플러 분광법으로 발견되었으며, 공전 주기가 약 21년으로 수정된 외계 행성으로, 'Taphao Kaew'라는 고유한 이름을 국제천문연맹으로부터 부여받았다. -
히파르코스 천체 -
쉐다르
쉐다르는 카시오페이아자리의 별로, 아랍어로는 "가슴", 중국에서는 '왕량사'로 불리며, 북반구에서 쉽게 관측할 수 있는 적색 초거성이다. -
히파르코스 천체 -
시리우스
시리우스는 밤하늘에서 가장 밝은 별로, 8.6광년 거리에 있는 쌍성계이며, 고대 이집트에서 나일 강 범람 예측에 중요했고, 여러 문화권에서 신화와 전설의 중심이 되었으며, 색깔에 대한 역사적 논쟁과 에드먼드 핼리의 고유 운동 관측으로 알려져 과학과 대중문화에 널리 사용된다. -
글리제 천체 -
시리우스
시리우스는 밤하늘에서 가장 밝은 별로, 8.6광년 거리에 있는 쌍성계이며, 고대 이집트에서 나일 강 범람 예측에 중요했고, 여러 문화권에서 신화와 전설의 중심이 되었으며, 색깔에 대한 역사적 논쟁과 에드먼드 핼리의 고유 운동 관측으로 알려져 과학과 대중문화에 널리 사용된다. -
글리제 천체 -
HD 140283
HD 140283은 "메투셀라 항성"으로도 불리는 오래된 저금속성 항성으로, 추정 나이가 우주의 나이와 비슷하여 논란이 있으며, 왜소은하에서 기원했을 가능성과 낮은 금속 함량을 특징으로 하지만, 나이 측정에는 불확실성이 존재하며, 최근 연구들은 우주의 나이와의 모순을 줄이는 방향으로 나이를 재평가하고 있다.
2. 명칭
큰곰자리 47은 플램스티드 명명법에 따른 명칭이다. 2014년 7월, 국제 천문 연맹(IAU)은 특정 외계 행성과 그 모항성에 고유한 이름을 부여하는 절차인 NameExoWorlds 프로젝트를 시작했다. 이 절차에는 새로운 이름에 대한 대중의 지명 및 투표가 포함되었다.
2015년 12월, 국제 천문 연맹은 이 별의 이름으로 'Chalawan'(차라완), 두 행성(각각 b와 c)의 이름으로 'Taphao Thong'(타파오 통)과 'Taphao Kaew'(타파오 깨오)가 선정되었음을 발표했다. 선정된 이름은 태국 천문 학회에서 제출했다. Chalawan(ชาละวัน태국어)은 태국 민담 크라이통에 나오는 신화 속 악어 왕이며, Taphaothong과 Taphaokaeo는 이 이야기와 관련된 두 자매이다.
2016년, 국제 천문 연맹은 별에 대한 고유한 이름을 목록화하고 표준화하기 위해 별 이름 워킹 그룹(WGSN)을 조직했다. 2016년 7월 첫 번째 공지에서, WGSN은 2015 NameExoWorlds 캠페인 동안 채택된 별의 이름을 포함하여 행성 및 행성 위성의 공개 명명에 대한 집행 위원회 워킹 그룹에서 승인한 외계 행성 및 그 모항성의 이름을 명시적으로 인정했다. 이 별은 현재 IAU 별 이름 목록에 등재되어 있다.
3. 항성의 특징
큰곰자리 47은 주계열성으로, 중심핵에서 핵융합 작용으로 수소를 태워 헬륨으로 바꾸는 단계에 있다. 채층 활동을 통해 계산한 나이는 약 60억 살 정도이다. 그러나 항성진화 모형에 따르면 87억 살 정도일 가능성도 있다.
질량은 태양과 거의 같지만, 금속량은 약 110%로 약간 더 많다. 스펙트럼형은 G1V이며, 표면 온도는 5,882 K으로 태양보다 약간 더 뜨겁다. 절대 등급은 +4.29로, 이는 큰곰자리 47이 태양보다 60퍼센트 더 밝다는 것을 의미한다.
4. 행성계
1996년 제프리 마시와 폴 버틀러는 큰곰자리 47 b (타파오 통)를 발견했다. 이 행성은 항성의 스펙트럼에 나타나는 도플러 효과를 통해 시선 속도 변화를 측정하는 방식으로 발견되었으며, 긴 공전주기와 낮은 이심률을 가진 최초의 외계 행성이었다. 질량은 목성의 약 2.53배이며, 공전 주기는 약 1078일이다.
2002년에는 데브라 피셔 연구진이 시선 속도법으로 두 번째 행성 큰곰자리 47 c (타파오 카에우)를 발견했다. 이 행성의 공전 주기는 약 2391일로 추정되었으나, 이후 연구에서 불확실성이 제기되었다.
2010년에는 베이시안 케플러 주기 도표 분석을 통해 세 번째 행성 큰곰자리 47 d가 발견되었다. 이 행성은 목성 질량의 약 1.64배이며, 공전 주기는 약 14002일(약 38.33년)이다.
4.1. 행성계의 특징 및 생명체 존재 가능성
큰곰자리 47 행성계는 안쪽에는 암석 행성, 바깥쪽에는 거대 가스 행성이 존재할 가능성이 제기되어 태양계와 유사하다는 평가를 받는다. 시뮬레이션 결과, 큰곰자리 47의 생명체 거주가능 영역 안쪽에는 지구형 행성이 안정적으로 존재할 수 있는 것으로 나타났다. 그러나 생물권 바깥쪽은 큰곰자리 47 b의 중력 때문에 행성 궤도가 안정적으로 유지되기 어렵다. 또한, 항성에서 2.5 천문단위 이내에 거대 가스 행성이 존재하면 암석 행성 형성을 방해하고, 물 공급을 감소시켜 지구형 행성이 존재하더라도 작고 건조할 가능성이 있다.
유파토리아 행성 레이다를 통해 큰곰자리 47을 향해 두 번의 METI 메시지가 발사되었다. 2001년 틴 에이지 메시지와 2003년 코스믹 콜 2가 발사되었으며, 각각 2047년과 2049년에 도착할 예정이다.
4.2. 행성 목록
1996년 제프리 마시와 폴 버틀러는 큰곰자리 47에서 외계 행성 한 개를 발견했다고 공식 발표했다. 이 행성은 항성의 스펙트럼 내 도플러 효과를 통해 시선 속도 변화를 측정하여 발견되었으며, 큰곰자리 47 b로 명명되었다. 이 행성은 긴 공전주기와 작은 이심률을 가진 최초의 외계 행성 사례였다. 목성의 최소 2.62배 질량을 가지며, 공전 주기는 1095일이다. 만약 이 행성을 태양계에 놓는다면 화성과 목성 사이에 위치할 것이다.
2001년 히파르코스 위성의 측정 결과 큰곰자리 47 b의 궤도경사각은 63.1도로, 행성의 실제 질량은 목성의 2.9배일 것으로 추정되었다. 그러나 추가 분석 결과 이 측정값은 정확하지 않은 것으로 밝혀졌고, 궤도경사각과 실제 질량은 불확실한 상태로 남았다.
2002년 데브라 피셔, 제프리 마시, 폴 버틀러는 시선 속도법을 통해 두 번째 행성 큰곰자리 47 c를 발견했다. 이 행성의 공전 주기는 2594일로, 궤도공명비는 5:2로 목성:토성의 궤도공명비와 유사하다.
그러나 이후 추가 관측 결과 두 번째 행성의 존재는 확인되지 않았다. 6900일 분량의 자료 분석 결과, 큰곰자리 47 c의 공전 주기는 7586일, 항성으로부터의 거리는 7.73 천문단위일 가능성이 제기되었으나, 여전히 확실한 궤도요소값은 밝혀지지 않았다. 한편, 근거리 외계행성 목록에는 c의 공전 주기가 2190일로 나와 있는데, 이 값에 따르면 b와 c의 궤도공명비는 2:1이 된다.
시뮬레이션 결과, 큰곰자리 47 근처 생명체 거주가능 영역 안쪽에 안정된 궤도를 갖는 지구형 행성이 존재할 가능성이 있지만, 생물권 바깥쪽은 큰곰자리 47 b의 중력 때문에 궤도가 불안정할 수 있다. 또한, 항성에서 2.5 천문단위 이내에 가스 행성이 존재하면 암석 행성 형성을 방해하고 물의 양을 감소시킬 수 있어, 큰곰자리 47에 암석 행성이 있더라도 작고 메마른 행성일 가능성이 크다.
유라시아에서 가장 큰 70미터 유파토리아 행성 레이다를 이용해 큰곰자리 47을 향해 두 번의 METI 메시지가 발사되었다. 틴 에이지 메시지는 2001년 9월 3일 발사되어 2047년 7월에, 코스믹 콜 2는 2003년 7월 6일 발사되어 2049년 5월에 큰곰자리 47에 도착할 예정이다.
5. 큰곰자리 47이 등장하는 작품들
* 미국 소설가 앨런 스틸의 작품 《코요테》 시리즈는 큰곰자리 47 b의 가상 위성 '코요테'를 배경으로 한다.
* Leaf, Aquaplus의 투하트2 등장인물 루시 마리아 미소라(ルーシー・マリア・ミソラ일본어)는 큰곰자리 47 제3 행성 루(るー일본어)에서 온 외계인이다.
* August의 컴퓨터 및 드림캐스트 게임 프린세스 홀리데이(Princess Holiday 〜転がるりんご亭千夜一夜〜일본어)는 큰곰자리 47을 모델로 한 항성 '우르세 메이저리스(Ursae Majoris)' 주위를 도는 가상 행성 '심포니아'를 배경으로 한다.