HD 37124

1. 개요

HD 37124는 3개의 외계 행성을 거느린 항성이다. 1999년 HD 37124 b가 발견되었고, 2002년 HD 37124 c, 2005년 HD 37124 d가 추가로 발견되었다. 이 행성들은 모두 목성형 행성이며, b는 금성, c는 화성, d는 목성과 비슷한 열을 받는 궤도를 돌고 있다. 2011년 자료에 따르면 c와 d는 2:1 궤도 공명 상태일 가능성이 높다.

2. 행성계

2011년 기준으로 HD 37124 항성 주위를 도는 3개의 외계 행성이 발견된 상태이다. 이 행성계의 특징은 구성원 셋 모두 질량이 큰 목성형 행성임에도 불구하고 항성에 매우 가까이 붙어 도는 소위 ‘뜨거운 목성’이 없다는 점이다.

첫 번째 행성 HD 37124 b는 1999년 W. M. 케크 천문대에서의 시선 속도법 관측을 통해 발견되었다. 이 행성은 항성의 생물권(생명체 거주 가능 영역) 안쪽 가장자리를 돌며, 받는 일사량은 태양계의 금성과 비슷할 것으로 추정된다.

두 번째 행성 HD 37124 c의 존재는 2002년~2003년 사이에 보고되었다. 초기 분석에서는 약 1,940일 주기의 이심률이 큰 궤도를 도는 것으로 생각되었으나, 이 궤도는 불안정하다는 문제점이 지적되었다.

이후 추가 관측과 3개 행성 모델 분석을 통해 2005년 세 번째 행성 HD 37124 d의 존재가 확인되면서 행성계 구성이 명확해졌다. 이 분석에서 HD 37124 c는 생물권의 바깥쪽 가장자리를 돌며 화성과 비슷한 일사량을 받는 것으로 밝혀졌고, 가장 바깥쪽을 도는 HD 37124 d는 목성과 비슷한 수준의 에너지를 받는 것으로 나타났다. 세 행성 모두 가스 행성으로 추정된다.

2011년 발표된 업데이트된 분석 결과에서는 HD 37124 c와 HD 37124 d가 2:1 궤도 공명 상태에 있을 가능성이 높다고 제시되었다.

HD 37124 행성계의 구성원은 다음과 같다.

2.1. HD 37124 b

HD 37124 b는 HD 37124 항성 주위를 도는 외계 행성 중 가장 먼저 발견된 행성이다. 1999년 11월 1일 W. M. 케크 천문대에서의 시선 속도법 관측을 통해 그 존재가 확인 및 발표되었다. 관례에 따라 첫 번째로 발견된 행성이라는 의미로 소문자 'b'가 부여되었다.

이 행성은 항성의 생물권(생명체 거주 가능 영역) 안쪽 가장자리를 공전하며, 항성으로부터 받는 일사량은 태양계의 금성과 비슷한 수준일 것으로 추정된다. 질량이 큰 목성형 행성임에도 항성에 아주 가까이 붙어 돌지는 않아, 소위 '뜨거운 목성' 유형에는 속하지 않는다는 점이 특징이다.

2011년 발표된 개선된 궤도 정보에 따르면, HD 37124 b의 최소 질량은 목성질량의 0.675 ± 0.017배(≥ 0.675 ± 0.017 M_J)이다. 항성 주위를 약 154.38 일의 주기로 공전하며, 궤도 긴반지름은 약 0.53364 AU, 궤도 이심률은 0.054 ± 0.028이다.

2.2. HD 37124 c

2002년 W. M. 케크 천문대의 시선 속도법 관측을 통해 처음 그 존재가 밝혀졌다. 초기 분석에서는 약 1,940일의 주기를 가진 타원 궤도로 공전하는 것으로 추정되었으나, 이 궤도는 불안정하여 행성계가 장기간 유지되기 어렵다는 문제점이 제기되었다.

2005년, 추가 관측과 3개 행성 모델 분석을 통해 HD 37124 c의 존재와 궤도가 더 명확해졌다. 이 행성은 항성의 생물권 내를 공전하지만, 영역의 바깥쪽에 치우쳐 있어 항성으로부터 받는 에너지는 태양계의 화성과 비슷한 수준이다.

2011년 발표된 최신 분석에 따르면, HD 37124 c의 질량은 목성 질량(M_J)의 0.652배 이상(≥ 0.652 ± 0.052 M_J)이며, 공전 주기는 약 885.5일(± 5.1일), 공전 궤도 반지름은 약 AU(± 0.0065 AU), 궤도 이심률은 0.125(± 0.055)이다. 또한, 이 분석에서는 HD 37124 c가 바깥쪽 궤도를 도는 HD 37124 d와 2:1의 궤도 공명 상태에 있을 가능성이 높다고 제안되었다. HD 37124 c는 가스 행성으로 분류된다.

2.3. HD 37124 d

HD 37124 d는 HD 37124 항성 주위를 도는 세 번째 외계 행성이다. 처음에는 HD 37124 b와 HD 37124 c 두 개의 행성만 존재하는 것으로 여겨졌으나, c 행성의 궤도가 불안정하다는 문제가 제기되었다. 이 문제를 해결하기 위해 추가적인 관측과 분석을 통해 3개의 행성으로 구성된 행성계 모델이 관측 결과를 더 잘 설명한다는 결론에 이르렀고, 2005년에 HD 37124 d의 발견이 공식적으로 발표되었다.

HD 37124 d는 항성의 생물권 바깥쪽을 공전하며, 항성으로부터 받는 에너지는 태양계의 목성이 받는 열과 비슷한 수준으로 추정된다. 이 행성은 가스 행성으로 분류되며, 만약 직접 관측할 수 있다면 그 모습은 목성과 유사할 것으로 예상된다.

2011년에 발표된 업데이트된 분석 결과에 따르면, HD 37124 d의 최소 질량은 목성의 0.696 ± 0.059배이며, 항성으로부터 약 2.807 ± 0.038 AU 떨어져 공전한다. 공전 주기는 약 1,862 ± 38일이고, 궤도 이심률은 0.16 ± 0.14이다. 또한, 이 분석에서는 HD 37124 d가 바로 안쪽 궤도를 도는 HD 37124 c와 2:1 궤도 공명 상태에 있을 가능성이 높다는 점이 밝혀졌다.