HD 80606 b
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1. 개요
HD 80606 b는 2001년에 발견된 외계 행성으로, 궤도 이심률이 매우 커서 핼리 혜성과 유사한 궤도를 가진다. 이 행성은 0.9336의 높은 궤도 이심률을 보이며, 별에 가장 가까워질 때 지구 일사량의 800배에 달하는 에너지를 받는다. 6시간 만에 온도가 급상승하며, 음속보다 빠른 바람과 함께 격렬한 폭풍이 발생한다.
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| HD 80606 b | |
|---|---|
| 기본 정보 | |
 | |
| 별자리 | 큰곰자리 |
| 분류 | 태양계 외 행성 |
| 항성 | HD 80606 |
| 발견 | |
| 발견 | 2001년 4월 4일 |
| 발견자 | D. Naef 라 |
| 발견 방법 | 도플러 분광법 |
| 발견 장소 | 오트 프로방스 천문대 |
| 궤도 정보 | |
| 궤도 장반경 | 0.4565 ± 0.0053 AU () |
| 궤도 이심률 | 0.93226 ± 0.00064/0.00069 |
| 공전 주기 | 111.43670 ± 0.00040 일 |
| 평균 속도 | 8.8 km/s – 47.3 km/s |
| 궤도 경사 | 89.232 ± 0.029 도 |
| 근점 통과 시간 | 2,454,424.857 ± 0.05 |
| 근일점 인수 | 301.03 ± 0.20/0.19 도 |
| 준진폭 | 474.9 ± 2.5/2.7 m/s |
| 물리적 특성 | |
| 반지름 | 1.003 ± 0.023 목성 반지름 |
| 질량 | 4.116 ± 0.097/0.100 목성 질량 |
| 평균 밀도 | 5.06 ± 0.38/0.35 g/cm3 |
| 표면 중력 | 9.6 g |
| 자전 주기 | 93+85-35 시간 |
| 표면 온도 | <500 - 1400 켈빈 |
| 위치 정보 | |
| 거리 | 190+97-48광년 (58.4+29.6-14.7 pc) |
| 명칭 | |
| 기타 명칭 | HD 80606 A b HIP 45982 b SAO 27230 A b BD+51 1500 A b 2MASS J09223756+5036134 b WDS J09227+5036 A b WISE J092237.63+503613.6 b |
2. 발견
HD 80606는 1999년 하와이 W. M. 케크 천문대의 10m 케크 1 망원경을 이용한 변동 반경 속도 관측을 통해 외계 행성 후보로 처음 발견되었다. 이후 제네바 외계 행성 탐사 팀이 오트프로방스 천문대의 1.93m 망원경에 장착된 ELODIE 분광기를 사용하여 추적 관측을 수행했다. HD 80606 b의 발견은 2001년 4월 4일에 공식 발표되었다. 2011년 2월 케플러 계획의 대규모 데이터 공개 이전까지, HD 80606 b는 알려진 통과 행성 중 가장 긴 공전 주기를 가졌다.
2. 1. 행성 통과 관측
UCL 천문대의 35cm 셀레스트론 슈미트-카세그레인 망원경으로 행성 통과 현상이 감지되었다. 이 행성은 별을 통과하는데 12.1시간이 걸린다.2010년 1월 14일, MOST 위성이 부분적인 통과를 관측했지만, 이 기간 동안 장비 고장이 발생하여 1월 8일의 이차 통과는 관측하지 못했다. 다음 통과 시점은 2013년 2월 1일 11시 37분 UT였다.[3]
3. 물리적 특성
HD 80606 b는 이심률이 0.9가 넘는 찌그러진 타원 궤도로 공전하고 있다. 이 이심률은 태양계 행성보다는 단주기 혜성의 궤도와 비슷하지만, HD 80606 b는 목성 질량의 4배에 달하는 거대 가스 행성이다.
HD 80606 b가 이러한 궤도를 가지는 이유는 명확하지 않지만, 주성 HD 80606이 쌍성계에 속해 있기 때문에 그 영향 (코자이 메커니즘)으로 이심률이 상승했다는 가설이 제기되었다. 행성의 트랜짓 관측 (로시터-맥로린 효과 측정)에서는 별의 적도면과 행성의 궤도면이 크게 어긋난다는 것이 밝혀졌고, 코자이 메커니즘에 의한 설명에 근거를 제공하고 있다.
3. 1. 궤도 및 기후 변화
HD 80606 b는 항성에 가까워지거나 멀어지면서 극심한 기후 변화를 보인다. 컴퓨터 시뮬레이션 결과 b는 한 시간 만에 대기 온도가 555°C 상승하였다. 이처럼 급격한 온도 변화 때문에 음속보다 빠르게 부는 바람과 함께 ‘충격파 돌풍’이 발생한다.[8][9]
HD 80606 b는 HD 20782 b에 이어 알려진 행성 중 가장 큰 궤도 이심률을 가지고 있다. 이심률은 0.9336으로 핼리 혜성과 비슷하다. 이 이심률은 행성의 궤도가 쌍성계의 궤도에 대해 상당히 기울어져 있을 경우 발생하는 코자이 메커니즘의 결과일 수 있다. 이러한 해석은 행성의 궤도가 별의 자전축에 대해 상당한 기울기(42°)를 가질 수 있음을 나타내는 로시터-맥러플린 효과 측정에 의해 뒷받침되는데, 이는 코자이 메커니즘이 궤도의 원인일 경우 예상되는 구성이다.
이러한 높은 이심률의 결과로, 행성이 별로부터의 거리는 0.03에서 0.88 AU까지 변한다. 원점에서는 지구와 유사한 일사량을 받지만, 근점에서는 일사량이 약 800배 더 커져 수성이 태양계에서 경험하는 것보다 훨씬 많다. 2009년에는 HD 80606 b가 모성에 의해 가려지는 현상이 감지되어, 행성이 근점을 통과할 때 행성의 온도를 측정할 수 있었다. 이 측정 결과에 따르면 온도는 단 6시간 만에 에서 까지 상승했다.
가스 거대 행성의 구름 상단 위의 관찰자는 모성이 우리 하늘에서 태양의 겉보기 크기의 30배로 부풀어 오르는 것을 볼 수 있을 것이다.
행성의 자전 주기는 93±35시간으로 측정되었으며, 예측된 가상 동기 자전 주기인 40시간보다 길다.
4. 기후
HD 80606 b는 항성에 가까워지거나 멀어질 때 극심한 기후 변화를 겪는다. 컴퓨터 시뮬레이션 결과, b는 한 시간 만에 대기 온도가 555K-change 상승한다. 이처럼 급격한 온도 변화 때문에 음속보다 빠르게 부는 바람과 함께 '충격파 돌풍'이 발생한다.[8][9]
컴퓨터 모델은 이 행성이 모항성을 공전하면서 불과 몇 시간 만에 555K-change만큼 가열되어 "충격파 폭풍"을 유발하며, 이는 별을 향하는 지점에서 파동을 일으키고, 풍속은 약 5km/s에 달한다고 예측한다.
별에서 가장 멀리 떨어진 지점에서 HD 80606 b가 받는 일사량은 지구와 큰 차이가 없지만, 근점에서는 지구의 800배에 달한다. 행성이 별 뒤를 통과할 때( 엄폐 또는 이차 식) 관측 결과, 근성점 부근에서 행성 온도는 6시간 동안 500℃에서 1200℃로 급상승한다.
HD 80606 b는 별에 가장 접근했을 때 음속의 수십 배에 달하는 격렬한 폭풍이 발생하는 것이 관측되었다. HD 80606 b는 별에 가장 접근했을 때 표면 온도가 500℃ 이상에 달하기 때문에, 111일마다 작열하는 거대한 폭풍이 몰아치는 셈이다.
참조
[1]
문서
[2]
웹사이트
Investigating the Mystery of Migrating 'Hot Jupiters'
https://www.jpl.nasa[...]
Jet Propulsion Laboratory
2016-03-28
[3]
웹사이트
HD 80606 Transit Times – Variable Star and Exoplanets
http://var2.astro.cz[...]
[4]
논문
Obliquities of Hot Jupiter host stars: Evidence for tidal interactions and primordial misalignments
2012-08-30
[5]
논문
Spin-orbit misalignment in the HD 80606 planetary system
2009-08
[6]
저널
2009
[7]
저널
2009
[8]
저널
[9]
뉴스
Exoplanet Sees Extreme Heat Waves
http://www.space.com[...]
Space.com
2009-06-21
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