TrES-1b
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1. 개요
TrES-1b는 대서양 횡단 외계 행성 탐사(TrES) 프로젝트를 통해 발견된 외계 행성으로, 4인치 망원경을 사용한 천이법을 통해 처음 관측되었다. 켁 천문대에서 시선속도법으로 질량을 확인했으며, 스피처 우주 망원경을 통해 적외선 빛을 직접 포착하여 온도와 궤도를 밝혀냈다. 허블 우주 망원경 관측을 통해 대기 중 물의 존재 가능성이 제기되었으며, 궤도 요소 분석 결과 위성은 발견되지 않았다. 이 행성은 2007년 로시터-맥로린 효과를 통해 궤도가 순행 궤도임이 밝혀졌다.
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| TrES-1b | |
|---|---|
| 기본 정보 | |
 | |
| 발견 | TrES |
| 발견자 | Roi Alonso 등 |
| 발견 장소 | 테이데 천문대, 로웰 천문대, 팔로마 천문대 |
| 발견일 | 2004년 8월 24일 |
| 발견 방법 | 통과법 |
| 궤도 특성 | |
| 궤도 긴반지름 | 0.03926 ± 0.00060 AU |
| 궤도 이심률 | 0.012 |
| 공전 주기 | 3.03006973 ± 0.00000018일 |
| 궤도 경사 | 88.2 ± 1 도 |
| 반진폭 | 106.7 ± 2.8 m/s |
| 모항성 | GSC 02652-01324 |
| 물리적 특성 | |
| 반지름 | 1.081+0.18−0.04 RJ |
| 질량 | 0.697 ± 0.027 MJ |
| 밀도 | 642 kg/m3 |
| 표면 중력 | 0.52 g |
| 평형 온도 | 1,060 ± 50 K |
| 모항성 정보 | |
| 겉보기 등급 | +11.79 |
| 분광형 | K0V |
| 질량 | 0.88 ± 0.07 M☉ |
| 반지름 | 0.85 ± 0.05 R☉ |
| 금속 함량 | 0.001 ± 0.004 [Fe/H] |
| 나이 | 25 ± 14억 년 |
| 위치 정보 | |
| 거리 | 512 ± 20 광년 (157 ± 6 pc) |
| 기타 명칭 | |
| 별칭 | TrES-1b |
2. 발견 및 관측
TrES-1b는 대서양 횡단 외계 행성 탐사(TrES) 프로젝트를 통해 발견되었다. TrES는 약 10.16cm 망원경으로 행성이 별 앞을 지나가는 통과 현상을 관측해 행성을 찾았다. 이후 켁 천문대에서 시선속도법을 사용하여 이 행성의 존재를 확인하고 질량을 측정했다.
2. 1. 발견 방법
TrES-1b는 TrES 프로젝트에서 약 10.16cm 망원경을 사용하여 모항성 앞을 지나가는 통과 현상을 감지하여 발견되었다. 이 발견은 켁 천문대에서 시선 속도 방법을 사용하여 확인되었으며, 이를 통해 행성의 질량을 결정할 수 있었다.다색 광도법과 정밀한 시선 속도 측정을 통해 항성을 공전하는 행성의 특성을 알 수 있었다. 이 행성은 HD 209458 b와 비슷한 공전 주기를 가지고 있지만, 광학 중력 렌즈 실험 (OGLE) 통과 행성들의 약 두 배에 달한다. 질량은 HD 209458 b와 비슷하지만, 반지름은 상당히 작으며 HD 209458 b의 경우 일부 연구자들이 주장한 것처럼 대기 깊숙한 곳에 추가적인 열원이 필요하지 않아 이론적 모델에 부합한다.
2. 2. 스피처 우주 망원경 관측
2005년 3월 22일 미국 항공우주국(NASA)의 스피처 우주 망원경을 이용하여 외계 행성 TrES-1b의 적외선 관측이 이루어졌다. 천문학자들은 이 관측을 통해 행성의 궤도와 표면 온도를 밝혀낼 수 있었다.[6]
향후 스피처 망원경을 이용한 추가적인 적외선 관측을 통해 행성의 바람과 대기 조성에 대한 더 자세한 정보를 얻을 수 있을 것으로 기대된다.
2. 2. 1. 온도 및 알베도
미국 항공우주국(NASA)의 스피처 우주 망원경을 사용한 2005년 관측 결과, TrES-1b의 유효 온도는 1000 K 이상으로 측정되었다.[6][1] 행성의 본드 알베도는 0.31 ± 0.14로 밝혀졌다.[1]2. 3. 추가 관측
허블 우주 망원경은 TrES-1에서 물을 발견할 수 있다고 예측했으며, 이는 행성의 크기를 훨씬 더 정확하게 측정하고 외계 위성 탐색을 가능하게 할 것이다. 그러나 연구팀은 행성의 역사와 현재 궤도 구성을 고려할 때 위성 존재 가능성은 낮다고 결론지었다.[5]모델에 따르면 TrES-1은 과거 궤도 이심률 때문에 상당한 조석 가열을 겪었지만, 행성 반지름을 팽창시킨 것으로 보이지는 않는다.[5]
3. 물리적 특징
다색 측광계를 사용한 관측과 정확한 시선 속도 측정을 통해 항성의 특성을 알 수 있다. TrES-1b는 오시리스와 궤도 주기가 거의 같고, Optical Gravitational Lensing Experiment에서 발견된 트랜싯 행성의 약 2배 궤도 주기를 갖는다. TrES-1b의 질량은 오시리스와 거의 같지만 반지름은 더 작다. 이론 모델로 행성 반지름을 설명할 수 있으며, 대기 심층에서의 다른 가열원은 필요하지 않다.
3. 1. 대기
허블 우주 망원경은 TrES-1b에서 물이 있을 가능성이 있음을 시사하는 자료를 확보했다.[8] 이론적 모형에 따르면 TrES-1b는 과거 궤도의 이심률 때문에 어머니 항성으로부터 막대한 조석열을 받지만, 이 열이 행성의 반지름을 팽창시킬 정도는 아닌 것으로 보인다.[5]3. 2. 내부 구조
이론적 모형에 의하면 TrES-1b는 이심률이 큰 궤도 때문에 어머니 항성으로부터 막대한 조석열을 받는다. 그러나 이 열은 행성의 반지름을 늘려 놓을 정도로 뜨겁지는 않은 것으로 보인다.[8] 거대 가스 행성의 이론 모델에 따르면, TrES-1은 과거에 큰 궤도 이심률을 가졌던 것에 기인하는 행성 내부에서의 조석 가열의 영향을 받았지만, 그 영향은 행성의 반경을 팽창시킬 정도는 아니라고 여겨진다.3. 3. 위성 존재 가능성
허블 우주 망원경은 TrES-1b에서 물이 있을 가능성이 있음을 시사하는 자료를 확보했으며, 행성의 크기를 더욱 정확하게 알 수 있었고, 위성이 존재할 가능성도 있음을 시사해 주었다.[8] 그러나 관측된 궤도요소로 미루어 보아 TrES-1b 주위에서는 위성이 발견되지 않았다고 연구팀은 결론지었다.우리 태양계 밖의 천체를 도는 가스 행성 주위에서 위성을 발견한 사례는 아직 없지만, 일부 천문학자들은 거대 가스 행성 주위를 도는 위성에서 생명체가 태어날 가능성이 있다고 주장한다. 그러나 다른 과학자들은 생명체가 이러한 위성에서는 생겨날 수 없다고 주장한다.
8개의 외계 행성 주위에 단 11개의 외계 위성 후보가 있지만, 일부 연구자들은 이러한 위성이 그렇지 않으면 생명체를 지원할 것으로 예상할 수 없는 거대한 가스 행성 주위에 생명체가 존재할 수 있는 논리적인 장소가 될 것이라고 생각했다.
4. 공전 궤도
TrES-1b는 GSC 02652-01324를 매우 가까운 거리에서 공전하고 있다.
4. 1. 공전 주기
TrES-1b의 공전 주기는 HD 209458 b(오시리스)와 비슷하지만 광학 중력 렌즈 실험(OGLE) 프로젝트로 발견된 행성들보다는 두 배 정도 더 길다.[7] 질량은 HD 209458 b와 비슷하지만 반지름은 훨씬 더 작은데, 이 수치는 대기 속의 내부열 요소가 배제된 이론적 모형과 잘 맞는다.4. 2. 로시터-맥러플린 효과
로시터-맥러플린 효과 측정을 통해 TrES-1b가 모항성의 자전 방향과 같은 방향으로 공전하고 있음이 밝혀졌다. 2007년 측정된 궤도-자전 각도는 +30±21°이다.[3]참조
[1]
논문
Detection of Thermal Emission from an Extrasolar Planet
2005
[2]
논문
Measuring accurate transit parameters
2008
[3]
논문
Measurement of the Rossiter-McLaughlin Effect in the Transiting Exoplanetary System TrES-1
http://pasj.asj.or.j[...]
2007-08-25
[4]
논문
Obliquities of Hot Jupiter host stars: Evidence for tidal interactions and primordial misalignments
[5]
논문
Tidal Heating of Extra-Solar Planets
2008-07-10
[6]
저널
Detection of Thermal Emission from an Extrasolar Planet
http://www.journals.[...]
2005
[7]
저널
TrES-1: The Transiting Planet of a Bright K0V Star
http://www.journals.[...]
2004
[8]
저널
Tidal Heating of Extra-Solar Planets
2008
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