GJ 504 b
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1. 개요
GJ 504 b는 2011년 최초로 관측된 외계 행성으로, 2012년 스바루 망원경을 이용한 SEEDS 프로젝트를 통해 고유 운동이 확인되었다. 이 행성은 목성형 행성 또는 갈색 왜성으로 분류되며, 유효 온도는 약 544 켈빈으로 측정되었다. GJ 504 b는 모항성으로부터 43.5 천문 단위 떨어져 있어 거대 행성 형성 이론에 대한 의문을 제기하며, 질량 추정의 불확실성에도 불구하고 상세한 분광학적 특성 분석에 중요한 연구 대상이다.
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메가 지구는 지구 질량의 수 배에 달하는 외계 행성을 지칭하며, 다양한 특성을 보이는 여러 행성들이 메가 지구로 분류된다.
| GJ 504 b | |
|---|---|
| 명칭 | |
| 이름 | 글리제 504 b |
| 다른 이름 | GJ 504 b 59 처녀자리 b e 처녀자리 b HD 115383 b HIP 64792 b |
| 발견 | |
| 발견자 | 구즈하라 외 |
| 발견 장소 | 스바루 망원경 |
| 발견일 | 2013년 |
| 발견 방법 | 직접 촬영 |
| 궤도 특성 | |
| 궤도 긴반지름 | AU |
| 공전 주기 | y |
| 항성 | |
| 항성 | 59 처녀자리 (GJ 504) |
| 물리적 특성 | |
| 평균 반지름 | 0.96±0.07 RJ |
| 질량 | (다양한 추정치, 텍스트 참조) MJ |
| 표면 온도 | 544±10 K (271±10 °C) |
| 기타 정보 | |
 | |
| 별자리 | 처녀자리 |
| 적경 | 13h 16m 47.0s |
| 적위 | +09° 25′ 27″ |
| 거리 | 57광년 |
| 겉보기 등급 | 5.1 |
| 형태 | 목성형 행성 |
| 각거리 | 2487 ± 8 mas |
2. 역사와 발견
2013년 스바루 망원경이 GJ 504를 촬영하여 원반과 함께 큰 천체를 발견했고, 이 천체는 논문에 특이한 행성으로 제출되어 확인되었다.[11][12][13][14]
2. 1. 발견 경위
2011년에 처음으로 관측 이미지가 촬영되었고, 2012년에는 스바루 망원경을 이용한 행성 및 원반의 전략적 탐사(SEEDS)의 일환으로 고유 운동이 확인되었다.[11][12][13] SEEDS 조사는 8.2미터 스바루 망원경을 사용하여 거대 행성과 원반을 감지하고 특성화하는 것을 목표로 한다.2013년 2월, 쿠즈하라 외 연구진은 발견 논문을 ''천체물리학 저널''에 제출했고, 그해 9월에 출판되었다.[2] 같은 해 스바루 망원경이 GJ 504를 촬영하여 원반과 함께 큰 천체를 발견했고, 이 천체는 논문에 특이한 행성으로 제출되어 확인되었다.[14] 2013년 10월에 출판된 천체물리학 저널의 후속 연구에서는 원반 내에서 형성된 직접 관측된 행성에 대해 처음으로 적외선 H 대역에서 메탄 흡수가 확인되었다.
2. 2. 추가 관측
2011년에 발견 이미지가 촬영되었고, 2012년에는 스바루 망원경을 이용한 행성 및 원반의 전략적 탐사(SEEDS)의 일환으로 고유 운동이 확인되었다.[11][12][13] SEEDS 조사는 8.2미터 스바루 망원경을 사용하여 거대 행성과 원반을 감지하고 특성화하는 것을 목표로 한다. 2013년 스바루 망원경이 GJ 504를 촬영하여 원반과 함께 큰 천체를 발견했고, 이 천체는 논문에 특이한 행성으로 제출되어 확인되었다.[14]2013년 2월, 쿠즈하라 외 연구진은 발견 논문을 ''천체물리학 저널''에 제출했고, 그해 9월에 출판되었다.[2] 2013년 10월에 출판된 천체물리학 저널의 후속 연구에서는 원반 내에서 형성된 직접 관측된 행성에 대해 처음으로 적외선 H 대역에서 메탄 흡수가 확인되었다.
3. 물리적 특성
이 행성은 처음 생성되었을 때 빛과 열이 아직 다 식지 않아 약 271°C일 것이라는 연구 결과가 나왔다.[17]
| 특성 | 값 | 비고 |
|---|---|---|
| 반지름 | 0.96 ± 0.07 RJ | |
| 모항성으로부터의 각도 | 약 2.5 초 | 투영 분리 43.5 AU[2], 목성과 태양 사이 거리의 거의 9배 |
| 질량 | 불확실 | 항성 나이에 따라 달라짐[2], 자세한 내용은 하위 섹션 "질량 및 크기" 참조 |
3. 1. 분류 및 분광형
목성형 행성 또는 갈색왜성으로 분류된다.[15] 갈색왜성이면 분광형은 Y형이다. 갈색왜성일 가능성이 더 크며, 이는 온도로 설명이 가능하다. 갈색왜성은 처음에는 핵융합이 가능하여 약간의 열과 빛을 내다가 나중에는 점차 열과 빛이 사그라든다.[16]GJ 504 b의 분광형은 원래 늦은 T형 또는 초기의 Y형으로 예상되었으나, 후속 연구에서는 T8 분광형이 가장 적합한 것으로 추정되었다. 이 행성의 유효 온도는 544,000 (271°C)로, 명확한 행성 기원을 가진 이전에 촬영된 외계 행성들보다 훨씬 낮다.
3. 2. 온도 및 대기
이 행성의 유효 온도는 544±10 K (271±10 °C)로, 명확한 행성 기원을 가진 이전에 촬영된 외계 행성들보다 훨씬 낮다.[2] 표면과 대기 모두 핑크빛이다.[17] 갈색왜성은 처음에는 핵융합이 가능하여 약간의 열과 빛을 내다가 나중에는 점차 열과 빛이 사그라든다.[16]3. 3. 질량 및 크기
GJ 504 b의 추정 질량은 확실하지 않으며, 추정된 항성 나이에 따라 달라진다.[2] 발견자들은 항성 나이를 0.16 Gyr로 보고, 질량을 4.0 MJup으로 추정했다.[2] 2015년 연구에서는 항성 나이를 4.5 Gyr로 추정했는데, 이는 20-30 MJup에 해당하여 갈색왜성일 가능성을 제시했다. 2017년과 2018년[3] 연구는 중간 나이 값 또는 두 가지 나이 값을 발표하여, GJ 504 b의 질량 추정에 대한 불확실성을 보여준다.GJ 504 b의 반지름은 0.96 ± 0.07 ''R''J로 추정된다.
3. 4. 공전 궤도
모항성으로부터의 각 분리는 약 2.5 초이며, 이는 43.5 AU의 투영 분리에 해당한다.[2] 이는 목성과 태양 사이 거리의 거의 9배에 달하며, 거대 행성이 어떻게 형성되는지에 대한 이론적 아이디어에 도전한다.4. 의의 및 과제
GJ 504 b는 목성형 행성 또는 갈색왜성일 가능성이 있으며, 특히 낮은 온도로 인해 갈색왜성일 가능성이 더 크다.[15][16] 이 행성의 발견은 행성 탄생 과정 이론 정립에 도움을 주었다.[17]
GJ 504 b는 지구와 가깝고, 모항성과의 거리가 멀리 떨어져 있어 분광학적 특성을 자세히 분석하기에 매우 좋은 대상이다.[2] 유효 온도는 544±10 K (271±10 °C)로, 이전의 다른 외계 행성들보다 훨씬 낮다. 모항성으로부터 약 2.5 초 (43.5 AU) 떨어져 있는데,[2] 이는 목성과 태양 사이 거리의 거의 9배에 달해 거대 행성 형성 이론에 대한 의문을 제기한다. 반지름은 0.96RJ로 추정된다.
4. 1. 행성 형성 이론에 대한 도전
GJ 504 b는 목성형 행성 또는 갈색왜성으로, 갈색왜성일 경우 분광형 Y에 해당한다. 갈색왜성일 가능성이 더 크며, 이는 온도로 설명이 가능하다.[15][16] 갈색왜성의 특성은 이 행성의 탄생 과정 이론 정립에 도움을 주었다.[17]이 행성의 유효 온도는 544±10 K (271±10 °C)로, 명확한 행성 기원을 가진 이전에 촬영된 외계 행성들보다 훨씬 낮다. 모항성으로부터의 각 분리는 약 2.5 초이며, 이는 43.5 AU의 투영 분리에 해당한다.[2] 이는 목성과 태양 사이 거리의 거의 9배에 달하며, 거대 행성이 어떻게 형성되는지에 대한 이론적 아이디어에 도전한다.
GJ 504 b의 추정 질량은 잘 알려지지 않은 나이 값에 따라 달라진다. 발견자들은 0.16 Gyr의 나이 값을 채택하고 4.0 MJup으로 질량을 추정했다.[2] 2015년, 다른 천문학자들은 4.5 Gyr의 나이 값을 얻었고, 이는 20-30 MJup에 해당한다. 이 경우, 이 천체는 행성이라기보다는 갈색 왜성이다. 2017년에는 중간 나이 값 2.5 Gyr가 발표되었으며, 2018년에는 Myr와 Gyr의 두 가지 나이가 발표되었고, 각각 과 의 행성 질량에 해당한다.[3]
4. 2. 학문적 중요성
GJ 504 b는 지구와 가깝고, 모항성과의 거리가 멀리 떨어져 있어 분광학적 특성을 자세히 분석하기에 매우 좋은 대상이다.[2] 이 행성의 분광형은 처음에는 늦은 T형이나 초기의 Y형으로 예상되었지만, 이후 연구에서는 T8 분광형이 가장 적합한 것으로 밝혀졌다. 유효 온도는 544,000,000이며, 이는 이전에 촬영된, 행성 기원이 명확한 외계 행성들보다 훨씬 낮은 온도이다. 모항성으로부터의 각거리는 약 2.5 초인데, 이는 43.5 AU의 투영 거리에 해당한다.[2] 이는 목성과 태양 사이 거리의 거의 9배에 달하는 거리로, 거대 행성 형성 이론에 대한 의문을 제기한다.GJ 504 b의 추정 질량은 정확히 알려지지 않은 나이 값에 따라 크게 달라진다. 발견자들은 이 행성의 나이를 0.16Gyr로, 질량을 으로 추정했다.[2] 그러나 2015년 다른 천문학자들은 나이를 4.5Gyr로 추정하여, 질량이 20~30 MJup에 이를 것으로 보았다. 이 경우 GJ 504 b는 행성이 아니라 갈색 왜성일 가능성이 높다. 2017년에는 2.5Gyr의 중간 나이 값이 발표되었고, 2018년에는 Myr와 Gyr의 두 가지 나이가 발표되었으며, 각각 과 의 행성 질량에 해당한다.[3]
GJ 504 b의 반지름은 0.96RJ로 추정된다.
참조
[1]
문서
[2]
논문
Direct Imaging of a Cold Jovian Exoplanet in Orbit around the Sun-like Star GJ 504
2013
[3]
논문
The GJ 504 system revisited. Combining interferometric, radial velocity, and high contrast imaging data
2018-10-01
[4]
문서
[5]
웹인용
ON THE AGE OF GLIESE 504
http://iopscience.io[...]
2018-06-06
[6]
웹인용
On the age of Gliese 504
http://adsabs.harvar[...]
2018-06-06
[7]
웹인용
A critical reassessment of the fundamental properties of GJ 504: chemical composition and age ⋆
https://www.aanda.or[...]
2018-06-06
[8]
웹인용
Astronomers Image Lowest-mass Exoplanet Around a Sun-like Star
https://www.nasa.gov[...]
2013-08-05
[9]
웹인용
Astronomers Image Lowest-mass Exoplanet Around a Sun-like Star
https://www.nasa.gov[...]
2013-08-05
[10]
웹인용
Pink Alien Planet Is Smallest Photographed Around Sun-Like Star
https://www.space.co[...]
2018-06-06
[11]
웹인용
DIRECT IMAGING DETECTION OF METHANE IN THE ATMOSPHERE OF GJ 504 b
http://iopscience.io[...]
2018-06-10
[12]
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Astronomers Image Lowest-mass Exoplanet Around a Sun-like Star
https://www.nasa.gov[...]
2013-08-05
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Pink Alien Planet Is Smallest Photographed Around Sun-Like Star
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2018-06-06
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2018-06-10
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A critical reassessment of the fundamental properties of GJ 504: chemical composition and age ⋆
https://www.aanda.or[...]
2018-06-06
[16]
저널
Exploring the substellar temperature regime down to ~550K
[17]
웹인용
"The LEECH Exoplanet Imaging Survey: Characterization of the Coldest Directly Imaged Exoplanet, GJ 504 b, and Evidence for Superstellar Metallicity"
http://iopscience.io[...]
2018-06-10
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