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초고온해왕성

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목차

1. 개요

초고온해왕성은 모항성과 매우 가까워 자전하지 않으며, 표면 온도가 2500°C 이상으로 매우 뜨거운 해왕성형 외계 행성이다. 이로 인해 수증기가 산소와 수소로 분해되어 수증기가 존재하지 않는 특징을 갖는다. 현재까지 LTT 9779 b, NGTS-4b, 베가 b 등이 초고온해왕성 후보로 발견되었다.

2. 특징

초고온해왕성은 초고온목성처럼 자신의 모항성과 매우 가까이 공전하기 때문에 행성이 자전하지 않는 조석 고정 상태일 것으로 추정된다. 일반적으로 뜨거운 해왕성의 온도는 1100°C~2000°C 정도이지만, 초고온해왕성은 표면 온도가 2500°C 이상으로 훨씬 뜨겁다. 이처럼 극도로 높은 온도로 인해 대기 중의 수증기는 산소와 수소로 분해된다. 따라서 일반적인 뜨거운 해왕성과 달리 초고온해왕성의 대기에는 수증기가 거의 존재하지 않으며, 이는 초고온목성과 유사한 특징이다. 현재까지 발견된 초고온해왕성으로는 LTT 9779 b가 있다.

3. 발견된 초고온 해왕성 (후보)

초고온해왕성은 초고온목성처럼 자신의 모항성과 매우 가까워 조석 고정되어 있다는 공통된 특징을 가진다. 일반적인 뜨거운 해왕성의 표면 온도가 1100°C~2000°C인 반면, 초고온해왕성은 표면 온도가 2500°C 이상으로 매우 뜨겁다. 이러한 고온 환경 때문에 일반적인 뜨거운 해왕성 대기에 풍부한 수증기는 산소와 수소로 분해되어 존재하기 어렵다.

현재까지 발견되었거나 후보로 거론되는 초고온해왕성으로는 다음과 같은 외계 행성들이 있다. 자세한 내용은 각 행성 문서를 참고한다.

3. 1. LTT 9779 b

현재까지 발견된 대표적인 초고온해왕성이다. LTT 9779 b는 해왕성 사막에 위치한 초고온 해왕성으로 분류된다. 이 행성은 0.8이라는 비정상적으로 높은 알베도를 가지며, 금속이 풍부한 대기를 가지고 있을 가능성이 높은 것으로 추정된다.[3]

3. 2. NGTS-4b

외계 행성 NGTS-4b는 질량이 20 지구 질량이며, 반지름은 해왕성보다 20% 작다. 이 행성은 지구로부터 922 광년 떨어진 K형 왜성 NGTS-4 주위를 해왕성 사막 내에서 1.3일마다 공전하면서도 대기를 유지하고 있는 것으로 밝혀졌다.[1] NGTS-4b의 대기가 유지되는 이유로는 행성의 비정상적으로 높은 핵 질량 때문이거나, 모항성의 활동이 가장 활발했던 시기 이후 현재의 가까운 궤도로 이동했기 때문일 수 있다.[2]

3. 3. 베가 b

베가 b는 2021년에 보고된 후보 초고온 해왕성으로, 질량이 21.9 ME 이상이며, 밝은 주성인 베가를 2.43일마다 공전하며, 단지 0.04555AU 거리에 위치해 있다. 평형 온도는 본드 알베도 0.25를 가정할 때 백열 상태인 3,250,000이며, 만약 확인된다면 두 번째로 뜨거운 외계 행성이 될 것이다. (KELT-9b)[4]

참조

[1] 뉴스 The 'Forbidden' planet has been found in the 'Neptunian Desert' https://phys.org/new[...] University of Warwick 2019-05-29
[2] 논문 NGTS-4b: A sub-Neptune transiting in the desert 2019-07-11
[3] 논문 An Ultra-Hot Neptune in the Neptune desert 2020-09
[4] 논문 A Decade of Radial-velocity Monitoring of Vega and New Limits on the Presence of Planets 2021-01-21
[5] 웹사이트 The 'Forbidden' planet has been found in the 'Neptunian Desert' https://phys.org/new[...] 2019-05-29
[6] 논문 NGTS-4b: A sub-Neptune transiting in the desert 2019-07-11


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