HR 8799 d
1. 개요
HR 8799 d는 A형 주계열성 HR 8799를 공전하는 4개의 외계 행성 중 하나이다. 2008년 HR 8799 b, c와 함께 발견되었으며, 행성 자체를 직접 촬영하여 발견된 최초의 사례 중 하나이다. HR 8799 d는 HR 8799에서 두 번째로 가까운 행성으로, 궤도 긴반지름은 약 24~27 천문 단위이고 공전 주기는 약 100년이다. 목성보다 지름은 약간 크지만, 질량은 7~13배 더 크며, 표면 온도는 약 820℃로 높다. 대기 조성은 알려져 있지 않지만, HR 8799계를 감싸는 먼지 원반의 성분과 관련이 있을 수 있다.
| 이름 | HR 8799 d |
|---|
이미지 준비중입니다.
| 발견자 | Marois et al. |
|---|---|
| 발견 장소 | 켁 및 제미니 천문대(하와이) |
| 발견일 | 2008년 11월 13일 |
| 발견 방법 | 직접 촬영 |
| 궤도 긴반지름 | ~24 AU |
|---|---|
| 궤도 이심률 | 0.04 초과 |
| 공전 주기 | ~100 년 |
| 항성 | HR 8799 |
| 평균 반지름 | 1.2 ± 0.1 RJ |
|---|---|
| 질량 | 7 ± 3 MJ |
| 밀도 | 5.978 g/cm3 |
| 자전 속도 | ~10.1 ± 2.8/2.7 km/s |
| 자전 주기 | 6.0 +11.3/-2.5 h |
| 유효 온도 | 1090 ± 10/90 K |
| 다른 이름 | HD 218396d |
|---|
-
HR 8799 -
HR 8799 c
HR 8799 c는 HR 8799를 공전하는 외계 행성으로, 2008년에 발견되었으며, 궤도 긴반지름은 42.9 AU이고, 공전 주기는 약 231.7년이며, 목성보다 크고 표면 온도는 약 820℃이다. -
HR 8799 -
HR 8799 b
HR 8799 b는 HR 8799 항성을 공전하며 직접 촬영으로 발견된 외계 행성으로, 약 68 천문 단위의 궤도 긴반지름과 50~70년의 공전 주기를 가지며, 표면 온도는 800~1000 켈빈, 목성의 1.2~1.3배 크기에 5~13배 질량을 가진 것으로 추정된다. -
외계 행성 -
슈퍼해왕성
슈퍼해왕성은 해왕성보다 크고 지구 질량의 20~80배 범위에 속하며, 가스 행성으로 분류되지 않는 행성을 의미하며, 케플러-101B, HAT-P-11B, K2-33B 등이 대표적이다. -
외계 행성 -
메가지구
메가 지구는 지구 질량의 수 배에 달하는 외계 행성을 지칭하며, 다양한 특성을 보이는 여러 행성들이 메가 지구로 분류된다. -
페가수스자리 -
아인슈타인 십자가
아인슈타인 십자가는 페가수스자리에 위치한 퀘이사가 렌즈 은하의 중력 렌즈 효과로 인해 4개의 상으로 보이는 현상이다. -
페가수스자리 -
HD 209458
HD 209458은 태양과 유사한 F형 주계열성으로, 최초로 통과 현상이 관측된 외계 행성인 오시리스(HD 209458 b)를 거느리고 있어 행성의 크기와 대기 성분 연구에 중요한 역할을 한다.
2. 발견
2008년 11월 13일, 캐나다 국립 연구 위원회(NRC) 허즈버그 천체물리학 연구소의 크리스찬 마로이스(Christian Marois) 연구팀은 HR 8799 b, HR 8799 c와 함께 HR 8799 d를 발견했다고 발표했다. 이들은 2008년 7월 11일부터 9월 18일까지 W. M. 켁 천문대, 제미니 천문대, 허블 우주 망원경을 사용하여 적외선 영역에서 HR 8799 d를 관측했으며, 그 위치 이동을 통해 HR 8799 주위를 공전하고 있음을 확인했다. 이는 행성 자체를 직접 촬영하여 발견한 최초의 사례 중 하나로 기록된다.
같은 날, 가시광선 영역에서 처음으로 직접 촬영된 포말하우트 b도 함께 발표되었다.
이후, 2009년 10월 6일에는 1998년 10월 30일에 허블 우주 망원경으로 촬영한 사진에서 HR 8799 b, c와 함께 HR 8799 d가 찍혀 있었다는 사실이 추가로 밝혀졌다.
3. 궤도 성질
HR 8799 d는 HR 8799를 공전하는 행성 중 항성에서 두 번째로 가까운 위치에 있다. 궤도 긴반지름은 약 24~27 AU로, 태양계에 비유하면 천왕성과 해왕성의 궤도 사이에 해당한다. 이처럼 항성에서 멀리 떨어져 있기 때문에, HR 8799 d의 공전 주기는 약 100년에서 115.9년 또는 112.4년에 이른다.
2013년 기준으로 발견된 외계 행성 중 HR 8799 d보다 공전 궤도가 먼 경우는 많지만, 대부분 공전 주기가 알려져 있지 않다. HR 8799 d의 공전 주기는 외계 행성 중 뱀주인자리 11번 b의 2000년, 포말하우트 b의 872년, 같은 항성계 내 HR 8799 b와 HR 8799 c에 이어 다섯 번째로 긴 값이다.
HR 8799 행성 중 유일하게 0.1 또는 0.115의 이심률 값이 추정되는데, 이는 HR 8799 d의 이동 속도가 빠르기 때문이다. 이심률이 구해짐에 따라 근점인자도 75.28도 또는 80.2도로 계산되었다. 궤도 요소 값은 중심별 HR 8799의 질량 불확실성에 영향을 받는다.
HR 8799 b, HR 8799 c, HR 8799 d는 세 행성이 4:2:1의 궤도 공명을 하는 것으로 추정된다.
4. 물리적 성질
HR 8799 d는 주성 HR 8799보다 상당히 멀리 떨어져 있다. 그러나 HR 8799가 태양보다 4.92배 밝고, 행성계 나이가 2000만 년에서 5000만 년으로 젊어 표면 온도는 약 820℃로 높다. 이 온도로 인해 직접 촬영된 적외선을 방출하며, 광도는 태양의 1만 분의 1 정도, 약 7.7×1021W에 달한다. 겉보기 등급은 HR 8799의 10만 분의 1 이하로, 어두운 적색을 띨 것으로 보인다.
HR 8799 d의 평균 밀도는 7.2g/cm3이다.
4.1. 물리적 성질에 대한 비판적 고찰
HR 8799 d는 목성과 비교하여 지름은 1.2배에서 1.3배이지만, 질량은 7배에서 13배나 된다. 특히 질량 상한값은 갈색 왜성의 하한 질량인 목성 질량의 13배에 근접한다. 이 때문에 HR 8799 d가 행성인지 갈색왜성인지에 대한 논란이 있을 수 있다.
HR 8799 d의 표면 온도는 약 820℃로 높지만, 이는 HR 8799 항성계의 나이가 2000만 년에서 5000만 년으로 젊고, HR 8799가 태양보다 4.92배 밝은 항성이기 때문이다.
HR 8799 d의 대기 조성은 아직 정확히 알려지지 않았다. 다만, HR 8799계를 둘러싼 거대한 먼지 원반에 일산화 탄소, 메탄, 그리고 암모니아와 아세틸렌 중 하나 또는 둘 다 포함되어 있다는 사실은 대기 조성과 관련이 있을 가능성을 시사한다.
결론적으로, HR 8799 d의 대기 조성 및 표면 온도 추정치는 불확실성이 크므로, 추가적인 관측 및 연구가 필요하다.
5. 추가 정보
HR 8799 d는 A형 주계열성 HR 8799를 공전하는 네 행성 중 하나로, 2008년 11월 13일에 HR 8799 b, HR 8799 c와 함께 발견되었다. W. M. 케크 천문대, 제미니 천문대, 허블 우주 망원경으로 촬영된 적외선 이미지에서 발견되었으며, 행성 자체를 직접 촬영하여 발견한 최초의 사례 중 하나이다. 2004년과 2007년에는 촬영되지 않았지만, 2009년 10월 6일에는 1998년 10월 30일 허블 우주 망원경으로 촬영한 이미지에서 HR 8799 b, c와 함께 찍혀 있었다는 것이 밝혀졌다.
HR 8799 d는 중심별에서 멀리 떨어져 있지만, HR 8799가 태양보다 4.92배 밝고 행성계가 생성된 지 2000만 년에서 5000만 년으로 젊기 때문에 표면 온도는 약 820℃로 높다. 이 온도로 인해 적외선을 방출하며, 그 광도는 태양의 1만 분의 1 정도, 약 7.7×1021W이다. 겉보기에는 어두운 적색을 띨 것으로 보인다.
HR 8799 d는 목성보다 지름은 1.2배에서 1.3배이지만, 질량은 7배에서 13배로, 갈색 왜성의 하한 질량에 가깝다. 평균 밀도는 7.2g/cm3이다.
HR 8799 d의 대기 조성은 알려져 있지 않지만, HR 8799계를 둘러싼 먼지 원반에는 일산화 탄소, 메탄, 암모니아와 아세틸렌 중 하나 또는 둘 다 포함되어 있어 대기 조성과 관련이 있을 수 있다. 먼지 조성은 HR 8799 b의 분광 관측을 통해 조사되었다.