케플러의 첫 외계행성

10년 만에 확인된 외계행성

케플러 우주 망원경이 외계 행성 발견을 시작하고 혁명을 일으킨 지 약 10년이 지났고, 케플러-1658 b는 최초의 외계 행성으로 확인되었다. 행성의 주인 별인 케플러-1658의 초기 추정치가 잘못되어 시간이 오래 걸렸다. 행성의 크기 추정치를 부정확하게 만들었기 때문에 과소평가가 되었던 것이다. 부정확한 숫자들은 행성 후보자를 다르게 보이도록 혼란은 야기했기 때문에 케플러 행성 후보들의 숙주 별들을 재분석해야 했다. 케플러 데이터에서 관측된 항성 음파를 이용하여 별의 특성을 분석했는데 이 별이 사실 추측했던 크기보다 3배는 더 크다는 것을 증명했고, 케플러-1658 b가 실제로 뜨거운 목성이라는 것을 드러내면서, 이 행성이 세 배 더 크다는 것을 의미했다.

뜨거운 목성은 발견하기 쉽기 때문에 외계 행성 사냥 초기에는 흔한 발견이었다. 하지만 현재 알려진 외계 행성의 약 1%에 불과하다. 이들은 해왕성보다 작은 크기의 행성들로 대체되기도 했다.

케플러 우주 망원경이 수집한 자료는 케플러-1658 b가 행성임을 보여주었지만, 확실하게 하기 위해서는 다른 망원경을 이용한 새로운 관측이 필요했다.

또한, 그 별은 우리 태양보다 50% 더 질량이 크고, 크기도 3배가 더 크다. 이행성은 가까운 궤도를 돌고 있는데, 이는 항성으로부터 지름의 두 배 정도밖에 되지 않는다. 이 행성을 숙주 별에 가장 가까운 별 중 하나로 만드는데 이 별은 미래에 우리의 태양이 어떻게 변화될 것인지를 반영하는 더 진화된 별이며, 이 별은 거대하고 진화된 준거성이다.

빠른 궤도는 3.85일마다 행성을 항성 주위로 보낸다. 준거성 주위를 도는 짧은 궤도를 가진 거대 행성은 드물다.

이 행성에 설 수 있다면, 그 별의 지름은 우리가 지구에서 보았을 때보다 약 60배는 더 커 보일 것이다.

진화된 별 주위를 도는 행성들이 왜 그렇게 없는지 알지 못하지만, 이 행성은 좀 희귀하다.

하지만, 이 행성은 너무 극단적이어서 어떤 행성들이 그들의 숙주 별들로 나선형으로 돌아가게 만드는 과정을 연구할 수 있으며, 그것은 왜 가까이서 공전하는 뜨거운 목성이 희귀한지에 대한 가능성을 제기하는 이론이다.

케플러-1658 b는 뜨거운 목성이 어떻게 진화하고 형성되는지 알기 위해 다른 우주 망원경의 후속 관측에 이상적이다.

케플러-1658은 외계 행성의 숙주 별에 대한 더 나은 이해가 왜 그렇게 중요한지를 보여주는 완벽한 예이다.

케플러 망원경은 연료가 바닥이 났고 약 9년간의 임무는 끝이 났지만, 이 행성 탐사 임무로 우리 은하에 약 2,899개의 외계 행성 후보들과 약 2,681개의 확인된 외계 행성들을 발견했고, 이것은 우리 태양계가 행성들의 유일한 집이 아니라는 것을 보여준다. 천문학자들이 밤하늘에서 볼 수 있는 별의 20%~50%가 지구 크기의 작은 행성들을 그들의 거주 가능 영역 내에 가지고 있을 가능성이 높다는 것을 발견했다. 또 다른 우주 망원경인 케플러호는 지구에서 가장 밝은 20만 개의 항성을 도는 행성들을 찾고 있다. 앞으로 어떤 모습이 발견이 될지 기대가 크다.

슈퍼지구 바너드

약 6광년 떨어진 슈퍼지구 바너드의 b가 생명체를 지탱할 수 있을지도 모른다. 바너드 b는 우리 태양에서 가장 가까운 단독성이다. 이것은 우리에게 두 번째로 가장 가까운 외계 행성으로 만든다. 이전에 센타우루스자리 프록시마 계에서 약 4.2광년 떨어진 궤도를 도는 외계 행성이 발견되었다. 바너드b는 지구 질량의 약 3배 이상이고 얼어 있지만, 이것은 생명체를 지탱하는데 고무적이지 않다. 이 행성은 별에 의해 희미하게 빛나고 토성보다 약간 더 춥다. 이것은 액체 상태의 물이 없는 얼음 사막이며, 평균 표면 온도가 화씨 영하 약 274도 정도인 적대적 환경이다. 하지만 이 행성에서 생명체가 특이한 방식으로도 활동할 수 있다는 발표가 나왔다. 바너드 b의 표면이 얼어붙은 상태에서 뜨겁고 액체 상태의 철과 니켈 중심부를 가질 수 있으며, 이는 지열 활동으로 원시 생명체를 지탱할 수 있다. 지열 난방은 남극에서 발견되는 지하 호수와 마찬가지로 지표면 아래의 생명 구역을 지원할 수 있으며, 우리는 목성의 얼음 위성 유로파의 표면 온도가 바너드 b와 비슷하다는 것에 주목하지만, 조석 가열 때문에 유로파는 아마도 얼음 표면 아래에 액체 상태의 바다를 가지고 있을 것이다.

또한, 미래의 망원경들이 바너드 b를 더 자세히 볼 수 있다면, 행성은 근처에서 촬영할 수 있는 유일한 지구 크기의 외계 행성 중 하나가 될 것이다. 이러한 관측은 행성 대기의 본질, 표면, 그리고 잠재적인 거주 가능성을 밝힐 것이다.

얼어붙은 슈퍼지구 찾기

이 외계 행성은 771개의 개별 측정을 포함한 20년간의 데이터를 7개의 기구에서 꿰맨 후 발견되었다. 수년 동안 가까운 별 주위에서 행성을 발견하게 될 것이라 생각했지만 예상은 빗나갔다.

이번 발견에 대한 가장 큰 핵심은 숙주 별이다. 바너드의 별은 행성 사냥의 위대한 발견이다.