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WASP-17b

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목차

1. 개요

WASP-17b는 영국과 스위스 연구진이 발견한 외계 행성으로, 지구에서 약 1,000광년 떨어져 있다. WASP 프로젝트 팀이 발견한 17번째 외계 행성이기 때문에 이 이름이 붙여졌으며, 모항성 WASP-17과 반대 방향으로 공전하는 역행 행성이다. 목성 질량의 약 절반, 반지름은 목성의 1.5~2배이며, 밀도가 매우 낮은 부푼 행성으로, 대기에서 물, 산화 알루미늄, 수소화 티타늄, 이산화 탄소, 석영 구름 등이 발견되었다. WASP-17b의 위성인 WASP-17b I의 존재 가능성도 제시되었다.

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WASP-17b
기본 정보
Ditsö̀의 상상도
명칭WASP-17b / Ditsö̀
별자리전갈자리
발견
발견 방법트랜싯 (2차 식 포함)
발견자데이비드 R. 앤더슨 외
발견일2009년 8월 11일
궤도 정보
항성WASP-17
궤도 긴반지름0.05151 ± 0.00035 천문단위
궤도 이심률0.020 미만
공전 주기3.7354845 ± 0.0000019일
궤도 경사86.83 +0.68/-0.53도
근점각−70도
반진폭56.0 ± 4.1/4.0 m/s
물리적 특징
반지름1.991 ± 0.081 목성 반지름
질량0.512 ± 0.037 목성 질량
밀도0.080 ± 0.013/0.011 g/cm3
표면 온도1550 +170/-200 K
식별 정보
거리1304 ± 196광년(400 ± 60 파섹)

2. 발견

WASP-17b는 영국의 광역행성추적(WASP) 프로젝트 팀과 스위스 제네바 천문대 연구진이 발견한 계외 행성으로, 지구에서 약 1000ly 떨어져 있다. 발견에는 남아프리카 천문대 소재 망원경이 사용되었다.[19]

킬 대학교의 데이비드 앤더슨(David Anderson)이 이끄는 연구팀은 항성면 통과 현상을 광도 측정법으로 관측하여 행성의 크기를 밝혀냈다. 이 발견은 남아프리카 천문대의 망원경 배열을 통해 이루어졌으며, 광역 행성 탐색(WASP) 대학 컨소시엄이 참여했기 때문에, 이 그룹이 발견한 17번째 외계 행성이라는 의미로 현재 이름이 붙여졌다.[7]

이후 제네바 천문대의 천문학자들은 모항성의 스펙트럼에서 나타나는 적색 편이와 청색 편이를 이용하여 행성의 질량을 측정하고, 궤도 이심률의 징후를 얻었다. 이는 행성의 공전 궤도 과정에서 시선 속도가 도플러 분광법을 통해 변화하는 것을 관측한 결과이다. 또한, 통과 현상 동안의 도플러 효과를 정밀하게 조사하여 로시터-맥러플린 효과를 통해 행성의 궤도 운동 방향을 모항성의 자전 방향과 비교하여 결정할 수 있었다.

3. 공전 궤도 (역방향 행성)

WASP-17b는 모항성 WASP-17과 반대 방향으로 공전하는 역행 행성으로, 행성 궤도가 모항성의 궤도와 같은 방향으로 형성된다는 기존의 정설을 뒤집는 첫 사례이다.[7] 궤도 경사각(별의 자전축에 대한 궤도 수직선의 하늘 투영)은 약 149°이다.[8] 2012년 측정 결과, 자전-궤도 각도는 -148.7°로 업데이트되었다.[10]

이 행성이 역행 궤도를 갖게 된 원인은 명확하지 않으나, 다른 행성과의 중력 상호작용 (충돌 직전까지의 근접)으로 튕겨 나가거나,[7] 코자이 메커니즘에 의한 궤도 변화 등이 가설로 제시되고 있다.[9]

4. 물리적 특징

WASP-17b는 목성 질량의 절반 정도이지만, 크기는 목성의 1.5~2배에 달하여 밀도가 매우 낮다. 평균 밀도는 0.08~0.19 g/cm3로, 목성의 1.326 g/cm3[11] 및 지구의 5.515 g/cm3(물의 밀도는 1 g/cm3)와 비교된다. 이처럼 밀도가 낮은 이유는 모항성 WASP-17에 매우 가까이 위치하고, 타원 궤도를 돌면서 발생하는 조석 가열로 인해 대기가 부풀어 올랐기 때문으로 추정된다. WASP-17b는 타원궤도 가스행성이자 뜨거운 목성이며, 부푼 행성으로 분류된다.

목성과 WASP-17b의 크기 비교


WASP-17b는 역행 궤도를 갖는 것으로 추정되며, 궤도 경사각은 약 149°이다.[8] 이는 행성이 통과할 때 별의 도플러 신호에 대한 로시터-맥러플린 효과를 측정하여 발견되었다. 과학자들은 WASP-17b가 왜 별의 자전과 반대 방향으로 공전하는지 아직 명확히 알지 못한다. 다른 행성과의 충돌로 인한 중력 쐐기나, 코자이 메커니즘을 통해 작은 천체가 WASP-17b의 궤도를 점진적으로 변경시켰을 가능성이 제기되고 있다.[9]

2018년 WASP-17b의 대기에서 나트륨이 검출되었으나, 2021년까지 확인되지 않았다. 대신 물, 산화 알루미늄(AlO) 및 수소화 티타늄(TiH)의 스펙트럼 신호가 감지되었다.[12] 2022년에는 이산화 탄소 흡수와 함께 물의 신호가 확인되었다.[13] 2023년 제임스 웹 우주 망원경 관측 결과, 석영으로 이루어진 구름의 증거가 발견되었다.

뜨거운 목성 외계 행성 비교 (예술적 개념). 왼쪽 위에서 오른쪽 아래로: WASP-12b, WASP-6b, WASP-31b, WASP-39b, HD 189733 b, HAT-P-12b, WASP-17b, WASP-19b, HAT-P-1b 및 HD 209458 b


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5. 위성 존재 가능성

엑소 이오인 '''WASP-17b I'''가 존재할 가능성이 제시되었다.[16]

참조

[1] 뉴스 A planet going the wrong way http://www.physorg.c[...] Phys Org 2011-06-07
[2] 웹사이트 "Backward" Planet Has Density of Foam Coffee Cups http://news.national[...] National Geographic Society 2011-02-06
[3] 웹사이트 Hubble Traces Subtle Signals of Water on Hazy Worlds http://www.nasa.gov/[...] 2013-12-04
[4] 간행물 Exoplanet Transit Spectroscopy Using WFC3: WASP-12 b, WASP-17 b, and WASP-19 b 2013-12-03
[5] 웹사이트 Approved names http://www.nameexowo[...] 2020-01-02
[6] 웹사이트 100 000s of People from 112 Countries Select Names for Exoplanet Systems In Celebration of IAU's 100th Anniversary https://www.iau.org/[...] 2020-01-02
[7] 뉴스 New planet displays exotic orbit http://news.bbc.co.u[...] 2009-08-13
[8] 논문 Spin-orbit angle measurements for six southern transiting planets https://arxiv.org/ab[...] Astronomy and Astrophysics
[9] 간행물 Planet found orbiting its star backwards https://www.newscien[...] 2009-08-13
[10] 서적 Obliquities of Hot Jupiter Host Stars: Evidence for Tidal Interactions and Primordial Misalignments
[11] 웹사이트 Jupiter Fact Sheet http://nssdc.gsfc.na[...] 2009-08-13
[12] 서적 The Transmission Spectrum of WASP-17 b from the Optical to the Near-infrared Wavelengths: Combining STIS, WFC3, and IRAC Data Sets
[13] 서적 A comprehensive analysis of WASP-17b's transmission spectrum from space-based observations
[14] 뉴스 Composition of cloud particles - hot gas giant exoplanet WASP-17b. https://esawebb.org/[...] 2023-10-20
[15] 문서 天球面に対する傾斜角度（主星の赤道面に対する角度ではない）。
[16] 웹사이트 Sodium and Potassium Signatures of Volcanic Satellites Orbiting Close-in Gas Giant Exoplanets https://iopscience.i[...] THE ASTROPHYSICAL JOURNAL 2020-12-11
[17] 웹인용 Planet: WASP-17 b http://exoplanet.eu/[...] 2009-08-15
[18] 웹인용 WASP-17b: an ultra-low density planet in a probable retrograde orbit http://arxiv.org/abs[...] Cornell University Library 2009-08-15
[19] 웹인용 New planet displays exotic orbit http://news.bbc.co.u[...] BBC 뉴스 2009-08-15


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