게자리 55 d
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1. 개요
게자리 55 d는 게자리 55를 공전하는 외계 행성으로, 항성의 시선 속도 변화를 통해 발견되었다. 2002년 발견 당시에는 궤도 요소가 정확히 밝혀지지 않았으나, 이후 연구를 통해 5.77 천문단위 거리에서 원형에 가까운 궤도를 도는 것으로 확인되었다. 이 행성은 목성의 3.835배 질량을 가지며, 2015년 국제천문연맹에 의해 'Lippershey'라는 이름으로 명명되었다. 게자리 55 d는 질량이 커서 고체 표면이 없는 가스 행성으로 추정되며, 물 구름 층으로 덮여 있을 것으로 예측된다.
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| 게자리 55 d | |
|---|---|
| 명칭 | |
| 이름 | 게자리 55 d / 리퍼헤이 |
| 발음 | IPA(영어): /ˈlɪpərhiː/ |
| 다른 이름 | 게자리 55번별 Ad 게자리 ρ¹별 d HD 75732 d |
| 개요 | |
| 행성 종류 | 태양계 밖 행성 |
| 별자리 | 게자리 |
| 모항성 | 게자리 55 A |
| 발견 | |
| 발견자 | 마시 연구진 |
| 발견 장소 | 캘리포니아 주, 미국 |
| 발견 방법 | 시선 속도법 |
| 발견일 | 2002년 6월 13일 |
| 궤도 요소 | |
| 궤도 긴반지름 | 5.77 ± 0.11 AU (8.63±0.16E+8 km) |
| 궤도 이심률 | 0.025 ± 0.03 |
| 공전 주기 | 5218 ± 230 일 (14.29 년) |
| 근일점 통과 시간 | 2,452,500.6 ± 230 (JD) |
| 근점 인수 | 181.3 ± 32 |
| 반진폭 | 46.85 ± 1.8 |
| 원일점 거리 | 5.92 AU (8.85E+8 km) |
| 근일점 거리 | 5.63 AU (8.42E+8 km) |
| 물리적 특징 | |
| 질량 (최소) | 3.835 ± 0.08 MJ |
| 항성 정보 | |
| 분광형 | G8 V |
| 겉보기 등급 | +5.95 |
| 질량 | 1.015 ± 0.051 M☉ |
| 반지름 | 0.98 ± 0.016 R☉ |
| 유효 온도 | 5196.0 ± 24.0 K |
| 금속함량 [Fe/H] | 0.31 ± 0.04 |
| 나이 | 102 ± 25억 년 |
| 거리 | 40.3 ± 0.4 광년 (12.3 ± 0.1 pc) |
| 대기 정보 | |
| 기타 정보 | |
| 시각 자료 | |
 | |
2. 발견
다른 수많은 외계 행성들과 마찬가지로 게자리 55 d는 항성의 시선 속도 변화를 통해 발견되었다. 이는 항성 스펙트럼의 도플러 효과를 정교하게 측정하여 알아낸 것이다. d가 발견되기 이전에도 게자리 55를 도는 천체로 이미 게자리 55 b가 발견되어 있는 상태였다. b의 존재를 고려하였음에도 불구하고 의문의 떨림이 여전히 항성에서 감지되었다.[16][6][11]
2002년 자세한 연구 끝에 항성에서 약 5 AU 떨어진 거리를 긴 주기에 걸쳐 도는 행성이 있음을 알게 되었다.[17][7][12] 동시에 항성에 가까이 붙어 있는 또 다른 행성의 존재도 감지하게 되었다. 이 둘은 항성에서 가까운 것부터 알파벳 순서대로 게자리 55 c, 게자리 55 d로 명명되었다.
2. 1. 발견 경위
다른 수많은 외계 행성들과 마찬가지로 게자리 55 d는 항성의 시선 속도 변화를 통해 발견되었다. 이는 항성 스펙트럼의 도플러 효과를 정교하게 측정하여 알아낸 것이다. d가 발견되기 이전에도 게자리 55를 도는 천체로 이미 게자리 55 b가 발견되어 있는 상태였다. b의 존재를 고려하였음에도 불구하고 의문의 떨림이 여전히 항성에서 감지되었다.[16][6][11]2002년 자세한 연구 끝에 항성에서 약 5 AU 떨어진 거리를 긴 주기에 걸쳐 도는 행성이 있음을 알게 되었다.[17][7][12] 동시에 항성에 가까이 붙어 있는 또 다른 행성의 존재도 감지하게 되었다. 이 둘은 항성에서 가까운 것부터 알파벳 순서대로 게자리 55 c, 게자리 55 d로 명명되었다.
3. 명칭
국제천문연맹은 특정 외계 행성과 그 행성의 모항성에 고유한 이름을 부여하는 절차인 NameExoWorlds를 2014년 7월에 시작했다.[2] 이 절차에는 새로운 이름에 대한 대중의 지명 및 투표가 포함되었다.[3] 2015년 12월, 국제천문연맹은 이 행성의 당선된 이름이 Lippershey라고 발표했다.[4] 당선된 이름은 네덜란드의 왕립 네덜란드 기상 및 천문학 협회에서 제출했으며, 안경 제작자이자 망원경 개척자인 한스 리퍼셰이를 기리는 것이다.[5] 2016년 1월, 그의 실제 이름이 Lipperhey(Lippershey는 19세기에 도입된 오류)였다는 것을 인지하여, 국제천문연맹은 외계 행성 이름을 Lipperhey로 정정했고, 그 이름은 천문 정보를 추적하는 공식 사이트에 제출되었다.[4][5]
3. 1. 명칭 선정 과정
국제천문연맹은 특정 외계 행성과 그 행성의 모항성에 고유한 이름을 부여하는 절차인 NameExoWorlds를 2014년 7월에 시작했다.[2] 이 절차에는 새로운 이름에 대한 대중의 지명 및 투표가 포함되었다.[3] 2015년 12월, 국제천문연맹은 이 행성의 당선된 이름이 Lippershey라고 발표했다.[4] 당선된 이름은 네덜란드의 왕립 네덜란드 기상 및 천문학 협회에서 제출했으며, 안경 제작자이자 망원경 개척자인 한스 리퍼셰이를 기리는 것이다.[5] 2016년 1월, 그의 실제 이름이 Lipperhey(Lippershey는 19세기에 도입된 오류)였다는 것을 인지하여, 국제천문연맹은 외계 행성 이름을 Lipperhey로 정정했고, 그 이름은 천문 정보를 추적하는 공식 사이트에 제출되었다.[4][5]4. 궤도 및 질량
게자리 55 d가 발견되었을 때는 이 행성의 궤도 요소가 정확히 밝혀져 있지 않았음에도 불구하고 이심률이 매우 낮은 궤도를 그리고 있을 것으로 생각했다.[17] 그러나 더 자세하게 연구한 결과 이 행성의 운동 양태를 더욱 정확히 설명하려면 궤도 이심률이 커야 한다는 주장이 나왔으며, 이는 우리 태양계에서 명왕성을 뺀 어떤 행성들보다도 찌그러진 궤도를 그리는 것이었다.[18] 2008년 이 행성이 항성을 완벽하게 한 바퀴 돌았음이 확인되었는데, 이를 통해 d의 궤도는 애초에 생각했던 것과 마찬가지로 원형에 가까운 궤도를 돌고 있음이 밝혀졌다. 또한 항성과의 거리는 5.77 AU로, 목성과 태양 사이 거리보다 조금 더 먼 수준임을 알게 됐다.[15]
게자리 55 d를 발견하는 데 사용된 시선 속도법의 약점은, 오로지 해당 천체의 최소 질량만을 알 수 있다는 것이다. d의 경우 이 질량은 목성의 3.835배 수준이다. 2004년 허블 우주 망원경에 내장된 파인 가이던스 센서로 d를 조사한 결과 d의 궤도는 천구면에 대해 약 53도 기울어져 있었다.[18] 만약 이 측정값이 정확하다면, d의 질량은 최솟값보다 25퍼센트 더 클 것이며 이는 목성 질량의 약 4.8배가 된다.
4. 1. 질량 측정
게자리 55 d가 발견되었을 때는 이 행성의 궤도 요소가 정확히 밝혀져 있지 않았음에도 불구하고 이심률이 매우 낮은 궤도를 그리고 있을 것으로 생각했다.[17] 그러나 더 자세하게 연구한 결과 이 행성의 운동 양태를 더욱 정확히 설명하려면 궤도 이심률이 커야 한다는 주장이 나왔으며, 이는 우리 태양계에서 명왕성을 뺀 어떤 행성들보다도 찌그러진 궤도를 그리는 것이었다.[18] 2008년 이 행성이 항성을 완벽하게 한 바퀴 돌았음이 확인되었는데, 이를 통해 d의 궤도는 애초에 생각했던 것과 마찬가지로 원형에 가까운 궤도를 돌고 있음이 밝혀졌다. 또한 항성과의 거리는 5.77 AU로, 목성과 태양 사이 거리보다 조금 더 먼 수준임을 알게 됐다.[15]게자리 55 d를 발견하는 데 사용된 시선 속도법의 약점은, 오로지 해당 천체의 최소 질량만을 알 수 있다는 것이다. d의 경우 이 질량은 목성의 3.835배 수준이다. 2004년 허블 우주 망원경에 내장된 파인 가이던스 센서로 d를 조사한 결과 d의 궤도는 천구면에 대해 약 53도 기울어져 있었다.[18] 만약 이 측정값이 정확하다면, d의 질량은 최솟값보다 25퍼센트 더 클 것이며 이는 목성 질량의 약 4.8배가 된다.
5. 특징
질량을 놓고 보면 이 행성 표면이 지구처럼 딱딱한 고체일 가능성은 없으며, 목성형 행성처럼 가스로 이루어졌을 것이다. 다만 d는 간접적으로 발견되었기 때문에 반지름, 화학적 조성물, 유효 온도 등의 자세한 사항은 좀 더 나은 관측 기술이 개발되어야 확인 가능할 것이다.
d의 화학적 조성이 목성과 비슷하고 행성 대기가 화학적 평형 상태에 가깝다고 가정하면, 게자리 55 d는 물의 구름으로 덮여 있을 것으로 보인다. 항성으로부터 거리가 꽤 멀지만, d의 질량은 목성의 수 배에 이르기 때문에 내부열도 목성보다 더 클 것이며, 이 열 때문에 목성처럼 암모니아 구름이 표면에 떠 있을 수 없다. 큰 질량 덕분에 표면 중력은 목성의 4배는 될 것이다(지구의 10배). 이처럼 표면 중력이 큰 이유로는, 질량 외에도 자체 중력 때문에 실제 반지름이 목성과 별 차이가 나지 않을 것이기 때문이다.[19] 행성의 높은 질량으로 인해 이 행성은 고체 표면이 없는 가스 행성이다. 이 행성은 간접적으로만 감지되었기 때문에 반지름, 조성, 온도와 같은 매개변수는 알려져 있지 않다.
목성과 유사한 조성을 가지고 있고 행성의 대기가 화학적 평형에 가깝다고 가정하면, 게자리 55 d는 물 구름 층으로 덮여 있을 것으로 예측된다. 행성의 내부 열은 아마도 목성에 전형적인 암모니아 기반 구름이 형성될 정도로 춥게 유지할 것이다. 표면 중력은 목성보다 약 4~5배 강하고 지구보다 약 10~15배 강할 것으로 보이는데, 이는 행성의 반지름이 목성보다 훨씬 클 것 같지 않고, 모항성의 금속 함량이 높기 때문에 목성보다 약간 작을 가능성이 있기 때문이다.[10]
행성의 질량이 큰 것으로 보아, 이 행성은 고체 표면을 가지지 않은 목성형 행성으로 추정된다. 이 행성은 직접 관측되지 않았기에, 반지름이나 조성, 온도 등은 모델을 통해 간접적으로 예측된다.
조성은 목성과 유사할 것으로 추정되며, 행성의 대기는 화학 평형 상태에 가까우며, 물 구름 층으로 둘러싸여 있을 것으로 예측된다. 또한 행성 내부의 열로 인해, 목성에서 보이는 것과 같은 암모니아 구름이 형성될 정도의 온도가 유지될 것으로 여겨진다[14]。
5. 1. 내부 구조 및 대기
게자리 55 d는 질량이 커서 고체 표면이 없는 목성형 행성일 것으로 추정된다. 직접 관측이 아닌 간접적인 방법으로 발견되었기 때문에 반지름, 조성, 온도 등의 자세한 사항은 알려져 있지 않다.[19]목성과 유사한 조성을 가지고 있고 행성의 대기가 화학적 평형 상태에 가깝다고 가정하면, 게자리 55 d는 물 구름 층으로 덮여 있을 것으로 예측된다. 항성으로부터 거리가 멀지만, 질량이 커서 내부열도 목성보다 클 것이며, 이 열 때문에 목성처럼 암모니아 구름이 표면에 떠 있을 수 없다.[19][10] 표면 중력은 목성의 약 4~5배, 지구의 약 10~15배로 예상되는데, 이는 행성의 반지름이 목성과 비슷하거나 약간 작을 것으로 예상되기 때문이다.[10][14]
참조
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논문
Five Planets Orbiting 55 Cancri
2008-03
[2]
웹사이트
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2014-07-09
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2015-09-05
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Final Results of NameExoWorlds Public Vote Released
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2015-12-27
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