TOI-849 B
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1. 개요
TOI-849 b는 지구에서 730광년 떨어진 곳에 위치한 외계 행성으로, 2020년에 발견되었다. 태양과 같은 G형 주계열성인 TOI-849를 모항성으로 공전하며, 항성 복사로 인해 대기가 제거된 크소니언 행성으로 추정된다. 지구 질량의 약 40배, 반지름은 약 3.4배로, 해왕성보다 질량이 크고 밀도가 높은 고밀도 행성이다. 0.766일의 짧은 공전 주기를 가지며, 표면 온도는 1800 켈빈에 달한다. 목성형 행성의 핵이 노출된 크토니언 행성으로 여겨지며, 조석력, 천체와의 충돌, 또는 원시 행성계 원반의 상황이 가스 손실의 원인으로 추정된다.
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메가 지구는 지구 질량의 수 배에 달하는 외계 행성을 지칭하며, 다양한 특성을 보이는 여러 행성들이 메가 지구로 분류된다.
| TOI-849 B | |
|---|---|
| 기본 정보 | |
| 이름 | TOI-849 b |
| 발견 방법 | 트랜짓 |
| 발견 연도 | 2020년 |
| 발견자 | TESS, David Armstrong 등 |
| 별자리 | 조각칼자리 |
| 유형 | 태양계 외 행성 지구형 행성 크토니아 행성 |
| 궤도 정보 | |
| 모항성 | TOI-849 |
| 궤도 장반경 | 0.01598 ± 0.00013 au |
| 궤도 이심률 | 0 |
| 공전 주기 | 0.76552414 ± 0.00000262 일 |
| 궤도 경사 | 86.8 ± 2.1 도 |
| 물리적 특징 | |
| 반지름 | 3.444 ± 0.157 지구 반지름 |
| 질량 | 39.09 ± 2.66 지구 질량 |
| 밀도 | 5.2 ± 0.7 g/cm³ |
| 표면 온도 | 1800 K |
| 기타 명칭 | |
| 다른 이름 | TYC 6431-1158-1 b TIC 33595516 b 2MASS J01545169-2925186 b |
2. 특징
TOI-849 b는 모항성과 매우 가까이 있어, 다른 외계 행성들에 비해 매우 특이하다. 지구 질량의 40배이지만 반지름은 지구의 약 3배에 불과하다. 이러한 특징 때문에 TOI-849 b는 크소니언 행성으로 추정되는데, 이는 중심핵만 남기고 항성 복사에 의해 대기가 벗겨진 상태를 의미한다. TOI-849 b와 비슷한 질량을 가진 행성들은 보통 지구의 5~10배에 달하는 반지름을 가지지만, TOI-849 b는 반지름이 훨씬 작아 실질적인 대기가 부족하다는 것을 알 수 있다.[2]
2. 1. 물리적 특성
TOI-849 B는 지구에서 730광년 떨어진 곳에 위치한 외계 행성으로, 2020년에 발견되었다. 태양과 같은 G형 주계열성인 TOI-849를 모항성으로 공전하며, 항성 복사에 의해 대기가 제거된 가스 행성의 노출된 핵, 즉 크소니언 행성으로 추정된다.[2]TOI-849 B는 지구 질량의 약 40배로, 해왕성보다 질량이 큰 고밀도 행성이다. 지구 반지름의 약 3.4배에 불과하지만, 질량은 지구의 약 40배이다. 이는 수소와 헬륨으로 이루어진 가스 외피가 행성 질량의 최대 4% 정도만을 차지함을 의미한다. 그러나 순수한 암석 성분만으로는 이러한 밀도를 설명하기 어렵다.
이처럼 질량이 큰 행성은 형성 과정에서 원시 행성계 원반으로부터 많은 양의 가스를 끌어당겨 가스 행성이 되는 것이 일반적이다. TOI-849 b는 가스 행성의 잔해 핵일 가능성이 제기되었다. 2021년 연구에서는 이 행성이 목성 질량의 행성으로 형성되었더라도, 별로부터 받는 복사열로 인해 가스 외피가 제거되었을 수 있다는 모델링 결과가 나왔다.
TOI-849 b는 해왕성 사막에 위치하며, 공전 주기는 약 0.766일(1일 미만)이고 표면 온도는 1,800,000(1800°)에 달한다.[8][5] 고정밀 시선 속도 외계 행성 탐사 장치(HARPS)를 이용한 도플러 분광법 관측 결과, 지구 질량의 약 39배, 평균 밀도는 지구와 비슷한 5.2g/cm3으로 확인되었다.[4] 이는 이례적으로 고밀도의 질량이 큰 행성이다.[7] 토성 질량의 절반 정도이며, 크기는 지구 반지름의 3.4배로, 지금까지 발견된 해왕성 크기의 행성 중 가장 밀도가 높다.[8]
이러한 질량을 가진 행성은 목성형 행성이 되는 것이 일반적이지만, TOI-849 b의 외층에 존재하는 수소, 헬륨과 같은 가스 성분의 질량은 약 4% 이하이다. 따라서 TOI-849 b는 목성형 행성의 핵이 노출된 '''크토니아 행성'''으로 여겨진다. TOI-849 b가 크토니아 행성이 된 이유로는, 조석력의 영향이나 천체와의 충돌로 가스가 사라졌거나, 처음부터 가스를 포획할 수 없었을 가능성이 제기된다.[4] 원시 행성계 원반에 틈이 있었거나, 행성 형성이 늦어져 원반에 구성 재료가 부족했을 경우 이러한 상태가 될 수 있다고 한다. 대기 증발 가설은 대부분의 가스를 잃은 TOI-849 b에는 해당되지 않는다.[8]
2. 2. 궤도 특성
TOI-849 b는 해왕성보다 질량이 크고 밀도가 높은 행성으로, 지구 질량의 약 40배에 달한다. 이 행성은 모항성에 매우 가깝게 공전하며, 공전 주기는 1일 미만으로, 해왕성 사막 내에 위치한다.[2]다른 해왕성 크기의 외계행성과 비교했을 때, 이 행성은 유난히 질량이 크고 밀도가 높다. 지구 질량의 약 40배이지만, 지구 반지름의 약 3.4배에 불과하다. 이는 수소와 헬륨으로 이루어진 가스 외피가 행성 질량의 최대 일부만을 차지함을 의미한다. 그러나 행성의 크기를 고려할 때, 밀도는 순수한 암석 성분으로는 너무 낮다.
이처럼 질량이 큰 행성의 중력은 형성 당시의 원시 행성계 원반으로부터 많은 양의 가스를 끌어당겨 가스 행성이 될 것으로 예상된다. TOI-849 b는 가스 행성의 잔해 핵일 수 있다고 생각된다. 2021년의 모델링 연구에 따르면, 이 행성이 목성 질량의 행성으로 형성되었더라도, 별로부터 받는 복사열이 전체 가스 외피를 제거했을 수 있다.
TOI-849 b는 해왕성 사막에 위치하고 있으며, 공전 주기는 약 0.766일이며 표면 온도는 1800켈빈에 달한다.[8][5] 도플러 분광법을 사용한 고정밀 시선 속도 외계 행성 탐사 장치(HARPS)에 의한 후속 관측에서는 지구 질량의 약 39배이며 평균 밀도는 지구와 비슷한 5.2g/cm3으로 확인되었으며,[4] 이처럼 고밀도의 질량이 큰 행성은 이례적이다.[7]。이 질량은 토성의 절반 정도이다. 크기는 지구 반지름의 3.4배이며, 이전에 발견된 해왕성 정도의 크기를 가진 행성 중 밀도가 가장 높은 행성이다.[8]
2. 3. 크토니언 행성
TOI-849 b는 2020년 지구에서 730광년 떨어진 곳에서 발견된 외계 행성이다. 이 행성은 태양과 같은 G형 주계열성인 TOI-849를 모항성으로 하며, 항성 복사에 의해 대기가 제거된 가스 행성의 노출된 핵, 즉 크토니언 행성으로 추정된다.TOI-849 b는 해왕성보다 무겁고 밀도가 높은 행성으로, 지구 질량의 약 40배에 달한다. 모항성과 매우 가까워 공전 주기가 1일 미만이며, 해왕성 사막 내에 위치한다.[2]
다른 해왕성 크기의 외계 행성과 비교하면, TOI-849 b는 지구 반지름의 약 3.4배에 불과하지만, 질량은 지구의 약 40배나 된다. 이는 수소와 헬륨으로 이루어진 가스 외피가 행성 질량의 최대 일부만을 차지함을 의미한다. 그러나 행성의 크기를 고려하면, 밀도는 순수한 암석 성분으로는 너무 낮다.
일반적으로 이러한 큰 질량을 가진 행성은 목성형 행성이 되는 것이 일반적이지만, TOI-849 b는 중심핵만 남기고 항성 복사에 의해 대기가 벗겨졌을 것으로 추정된다. TOI-849 b와 비슷한 질량을 가진 행성들은 보통 지구의 5~10배에 달하는 반지름을 가지지만, TOI-849 b는 반지름이 훨씬 작아 실질적인 대기가 부족하다는 것을 알 수 있다.
2. 3. 1. 형성 가설
TOI-849 b는 지구에서 730광년 떨어진 곳에 위치하고 있으며 2020년에 새로이 발견된 외계 행성이다. 이 행성은 중심별과 매우 가까운 곳에서 발견되었기에 행성의 온도가 1800°로 뜨거운 슈퍼 지구형 행성이며 모항성을 향해 항상 같은 면만 바라보는 조석 고정이 되어 있을 것으로 보인다.이처럼 질량이 큰 행성의 중력은 형성 당시의 원시 행성계 원반으로부터 많은 양의 가스를 끌어당겨 가스 행성이 될 것으로 예상된다. TOI-849 b는 가스 행성의 잔해 핵일 수 있다고 생각된다. 2021년의 모델링 연구에 따르면, 이 행성이 목성 질량의 행성으로 형성되었더라도, 별로부터 받는 복사열이 전체 가스 외피를 제거했을 수 있다.
이러한 질량을 가진 행성은 목성형 행성이 될 것으로 여겨지지만, TOI-849 b의 외층에 존재하는 수소, 헬륨과 같은 가스 성분의 질량은 약 4% 이하이다. 따라서 TOI-849 b는 목성형 행성의 핵이 노출된 행성('''크토니아 행성''')으로 여겨진다. TOI-849 b가 이러한 행성이 된 이유로는, 한때는 목성형 행성이었지만 조석력의 영향이나 천체와의 충돌 등이 원인이 되어 가스가 사라졌을 가능성이나, 처음부터 가스를 포획할 수 없었을 가능성이 고려된다.[4] 원시 행성계 원반에 틈이 있었거나 늦게 행성이 형성되어 이미 원반에 구성하는 재료가 남아 있지 않았던 경우에는 이러한 상태가 된다고 한다. 대기 증발이라는 설은 대부분의 가스를 잃은 TOI-849 b에는 해당되지 않는다.[8]
참조
[1]
AV media
The Ghost Planet!
https://www.youtube.[...]
2024-01-06
[2]
웹사이트
The Extrasolar Planet Encyclopaedia — TOI-849 b
https://exoplanet.eu[...]
2023-09-11
[3]
웹사이트
TOI-849
https://simbad.u-str[...]
2021-01-03
[4]
웹사이트
むき出しになったコア？ 海王星サイズの高密度な系外惑星を発見
https://sorae.info/a[...]
2020-07-03
[5]
웹사이트
Planet TOI-849 b
http://exoplanet.eu/[...]
2020-03-24
[6]
웹사이트
A remnant planetary core in the hot-Neptune desert
https://arxiv.org/ab[...]
2020-03-23
[7]
웹사이트
まるで「ガスのないガス惑星」、巨大高密度系外惑星を発見
https://www.astroart[...]
2020-07-07
[8]
웹사이트
Remnant Core of Giant Planet Found Orbiting Sun-Like Star TOI-849
http://www.sci-news.[...]
2020-07-02
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