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글리제 876 c

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1. 개요

글리제 876 c는 적색 왜성 글리제 876을 공전하는 외계 행성으로, 2001년 발견되었다. 글리제 876 b와 2:1의 궤도 공명 비율을 보이며, 글리제 876 e와는 1:2:4 라플라스 공명을 이룬다. 최소 질량은 목성의 0.62배이며, 궤도 이심률이 크고 항성에 가까운 궤도를 돌고 있어, 가스 행성일 가능성이 높다. 글리제 876 c는 글리제 876의 생물권 내에 위치하며, 거대한 위성이 존재할 경우 생명체가 존재할 가능성이 제기되지만, 그러한 위성이 안정적으로 존재할 수 있을지는 불분명하다.

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글리제 876 c
기본 정보
글리제 876 c의 상상도
글리제 876 c의 상상도
글리제 876
별자리물병자리
명칭
다른 이름HIP 113020 c
BD-15 6290 c
LHS 530 c
TYC 5819-01255-1 c
2MASS J22531672-1415489 c
WISE J225317.42-141556.1 c
궤도 정보
궤도 기준점BJD 2450602.09311
궤도 장반축0.136044 ± 0.000021 AU
궤도 이심률0.2571 ± 0.0019
공전 주기30.0972 ± 0.0071 일
평균 근점 이각292.55 ± 1 º
궤도 경사53.06 ± 0.85 º
근일점 인수51.09 ± 0.77 º
시선 속도 진폭87.46 ± 0.3 m/s
물리적 특징
질량265.6 ± 2.7 지구 질량
발견 정보
발견일2001년 1월 9일
발견자캘리포니아 카네기 행성 탐색팀
발견 장소릭 천문대 및 켁 천문대
발견 방법도플러 분광법

2. 발견

글리제 876 c가 발견되었을 당시 이미 글리제 876에는 외계 행성 글리제 876 b가 발견되어 있는 상태였다. 항성의 시선 속도를 더욱 자세히 연구한 결과 2001년 두 번째 행성을 발견, 글리제 876 c라고 이름붙였다.[4] 글리제 876 c의 공전 주기는 정확히 c 바깥쪽 행성 공전주기의 절반이었는데, 이는 글리제 876 b의 높은 궤도 이심률을 이용하여 c의 시선 속도 특성을 알아냈음을 뜻한다.

3. 궤도 및 질량

글리제 876 c는 바로 바깥 궤도를 도는 글리제 876 b와 2:1 궤도공명을 한다. 이 때문에 두 행성은 서로 강하게 중력적 영향을 주고받으며,[5] 궤도가 흔들리면서 궤도 요소가 빠르게 변하고 있다.[6] c는 우리 태양계 내 어떤 행성들보다도 궤도 이심률이 큰 궤도를 가지고 있다. 궤도 긴반지름은 0.1303 천문단위로, 태양과 수성 사이 거리의 3분의 1에 불과하다. 그럼에도 불구하고, 어머니 항성이 어두운 적색 왜성이기 때문에 글리제 876 c는 생물권 내에서 항성에 가까운 쪽에 위치한다.[7]

글리제 876 행성들의 궤도. 글리제 876 c는 별 글리제 876에서 두 번째 행성이다.


글리제 876 c를 발견하는 데 사용된 시선속도법의 단점은 이 방법으로 발견한 행성의 최소 질량만을 알 수 있다는 것이다. 글리제 876 c의 최소 질량은 목성 질량의 0.62배이다. 실제 질량은 궤도경사각에 따라 달라지는데, 경사각의 값은 보통 알 수 없는 경우가 많다. 글리제 876 계의 경우 행성 사이의 중력적 상호작용을 이용하여 실제 질량을 구할 수 있는데, 시선 속도 자료와 가장 잘 들어맞는 궤도경사각은 50도(천구면에 대해 기울어진 정도)이다.[8] 이 값이 참이라면 c의 실제 질량은 최솟값보다 30퍼센트 정도 큰, 목성 질량의 0.81배 수준이 된다. 그런데 측정천문학적 관측에 따르면 b의 경사각은 84도 정도로, 이 값에 따르면 c의 질량은 최솟값보다 약간 더 큰 수준이 된다.[9]

글리제 876 c는 외행성 글리제 876 b 및 글리제 876 e와 1:2:4 라플라스 공명을 이룬다. 즉, 행성 e가 한 번 공전할 때, 행성 b는 두 번, 행성 c는 네 번 공전한다. 이는 행성들 간의 강력한 중력 상호 작용을 유발하여 궤도가 세차 운동함에 따라 궤도 요소가 빠르게 변화하게 한다. 이는 라플라스 공명의 두 번째로 알려진 예시이며, 첫 번째는 목성위성이오, 유로파, 가니메데이다.

4. 물리적 특징

글리제 876 c는 질량이 커서 고체 표면이 없는 목성형 행성일 것으로 보인다. 이 행성은 항성에 미치는 중력 효과를 통해 간접적으로 발견되었기 때문에, 반지름, 조성, 온도 등은 알려져 있지 않다. 목성과 비슷한 조성을 갖고 화학 평형에 가까운 환경이라고 가정하면, 이 행성의 대기구름이 없을 것으로 예측된다.

이 행성은 b, e와 마찬가지로 안쪽으로 이동했을 가능성이 높다.[3]

4. 1. 생명체 존재 가능성

글리제 876 c는 질량이 커서 딱딱한 표면이 없는 가스 행성일 가능성이 높다. 이 행성은 항성에 미치는 중력 효과를 통해 간접적으로 발견되었기 때문에 반지름, 화학적 조성물, 표면 온도는 아직 밝혀지지 않았다. 목성과 비슷한 조성을 가졌다고 가정하면, 글리제 876 c의 대기는 구름 한 점 없이 맑을 것이며, 온도가 상대적으로 낮은 지역에는 물의 구름이 떠 있을 것이다.[10]

글리제 876 c는 지구 정도 질량의 천체가 표면에 액체 을 지닐 수 있는 생물권 내를 공전하고 있다. 가스 행성에 생명체가 존재할 가능성은 미지수이나, 이 행성에 질량 큰 위성이 있다면 거기에서 생명이 태어날 가능성이 있다. 가상 외계 위성과 행성, 항성 사이의 조석 상호작용 모형에 따르면 글리제 876 c 근처에 있는 거대한 위성은 계(系)의 수명이 다할 때까지 안정적으로 존재할 가능성이 높다고 한다.[11] 그러나 이런 덩치 큰 위성이 애초에 탄생할 수 있는지의 여부는 밝혀진 바가 없다.[12]

5. 항성

글리제 876 c는 글리제 876이라는 M형 별을 공전한다. 이 별의 질량은 태양의 0.33배이며 반지름은 태양의 약 0.36배이다. 표면 온도는 3350 K이고 나이는 25억 5천만 년이다. 비교하자면 태양의 나이는 약 46억 년이며 표면 온도는 5778 K이다.[1] [2]

참조

[1] 웹사이트 How Old is the Sun? http://www.universet[...] Universe Today 2008-09-16
[2] 웹사이트 Temperature of the Sun http://www.universet[...] Universe Today 2008-09-15
[3] 논문 Can GJ 876 host four planets in resonance? 2012
[4] 저널 A Pair of Resonant Planets Orbiting GJ 876 http://cdsads.u-stra[...] 2001
[5] 저널 Dynamical Models of the Resonant Pair of Planets Orbiting the Star GJ 876 http://adsabs.harvar[...] 2001
[6] 저널 Catalog of Nearby Exoplanets http://www.journals.[...] 2006
[7] 저널 Prospects for Habitable "Earths" in Known Exoplanetary Systems http://cdsads.u-stra[...] 2005
[8] 저널 A ~7.5 M Planet Orbiting the Nearby Star, GJ 876 http://cdsads.u-stra[...] 2005
[9] 저널 A mass for the extrasolar planet Gliese 876b determined from Hubble Space Telescope fine guidance sensor 3 astrometry and high-precision radial velocities http://cdsads.u-stra[...] 2002
[10] 저널 Theoretical Spectra and Atmospheres of Extrasolar Giant Planets http://adsabs.harvar[...] 2003
[11] 저널 Stability of Satellites around Close-in Extrasolar Giant Planets http://adsabs.harvar[...] 2002
[12] 저널 A common mass scaling for satellite systems of gaseous planets http://www.nature.co[...] 2006



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