슈퍼 지구의 빛 - 2

 

 

슈퍼 지구는 태양계의 어느 행성과도 닮지 않은 색다른 행성이다.

이들의 질량은 태양보다는 훨씬 무겁지만 해왕성 같은 거대 가스행성보다는 가볍다.
따라서 이들은 가스상 행성일 수도 있고, 암석질 행성일 수도 있으며 이 둘이 조합된 행성일 수도 있다.

 

우리 태양계 바깥쪽에는 행성계를 가진 별 70여개가 알려져 있고
NASA의 케플러 우주망원경은 수백여개의 후보천체를 관측하고 있다.

행성들은 상대적으로 크기가 매우 작기 때문에 관측하기가 매우 어렵다.

NASA의 스피처 우주망원경이 이번에 처음으로 슈퍼지구의 빛을 직접적으로 관측할 수 있었던 것은
적외선 대역에서 매우 예민한 해상도를 가지고 있었기 때문이었다. 

 

이 그림은 게자리 55 e를 그린 상상화이다. (상단 : 가시광선 상상도, 하단 : 적외선 대역의 상상도)

I이 행성은 매 18시간을 간격으로 자신의 별을 맹렬하게 공전하고 있는 바싹 구워진 천체이다.

이 행성의 공전궤도는 자신의 별에 너무나 가까워서 - 태양계에서 태양에 가장 가까운 수성보다도 25배나 가까이 위치하고 있다. -

별의 중력에 의해 행성의 자전은 완전히 봉쇄되어 있고, 그 결과 행성이 한 면은 영원히 뜨거운 별의 열기에 노출되어 있다.

 

이 행성은 액체와 기체가 혼재되어 있는 임계상태의 액체외곽에 둘러싸인 암설질 핵을 가지고 있을 것으로 예측되고 있으며

행성 전반에 걸쳐 수증기가 두껍게 덮여있을 것으로 추측되고 있다.

 

스피처 우주망원경은 이 행성이 자신의 별의 뒤쪽으로 들어가는 엄폐현상이 발생할 때, 행성의 빛을 관측할 수 있었다.

적외선으로 관측을 하게 되면 행성이 자신의 별보다 상대적으로 밝게 보이기 때문에
스피처 우주망원경은 행성이 시야에서 사라지는 엄폐현상때 총 밝기 미세한 저하를 측정할 수 있었다.

 

이 기술은 2005년 스피처 우주망원경에 의해서 처음으로 시도되었으며
NASA의 허블우주망원경 및 케플러 우주망원경으로 비롯한 다른 천체 관측기구에서도 실행되고 있다.

이 방법을 활용하면 행성의 온도에 대한 정보를 얻을 수 있으며 어떤 경우 그 구성성분까지도 알 수 있다.

 

현재 진행중인 연구에서 스피처 우주망원경의 데이터에 따르면
게자리 55e는 매우 검고, 자신의 별을 향하고 있는 면의 온도는 절대 온도 2천K에 달하는 지독한 열기에 휩싸여 있음을 말해주고 있다.

 
출처 : NASA 제트추진연구소(JPL, Jet Propulsion Laboratory) Photo Journal
http://photojournal.jpl.nasa.gov/catalog/PIA15622

원문>

PIA15622: First-of-Its-Kind Glimpse at a Super Earth

Super Earths are exotic planets unlike any in our solar system. They are more massive than Earth yet lighter than gas giants like Neptune, and they can be made of gas, rock or a combination of both. There are about 70 known to circle stars beyond our sun, and NASA's Kepler mission has detected hundreds of candidates. These planets' relatively small sizes make them very hard to see.

NASA's Spitzer Space Telescope was able to detect a super Earth's direct light for the first time using its sensitive heat-seeking infrared vision.

Seen here in this artist's concept, the planet is called 55 Cancri e. It's a toasty world that rushes around its star every 18 hours. It orbits so closely -- about 25 times closer than Mercury is to our sun -- that it is tidally locked with one face forever blisters under the heat of its sun. The planet is proposed to have a rocky core surrounded by a layer of water in a "supercritical" state, where it is both liquid and gas, and then the whole planet is thought to be topped by a blanket of steam.

Spitzer was able to see the light of the planet by watching it slip behind its star in what is called an occultation. Because the planet is brighter relative to its star when viewed in infrared light, Spitzer was able to measure the slight drop in total brightness that occurred as the planet disappeared from view. This technique, pioneered by Spitzer in 2005, has since been performed by other telescopes, including NASA's Hubble and Kepler space telescopes. The method can be used to obtain information about a planet's temperature, and in some cases, its composition.

In this current study, the Spitzer data revealed that 55 Cancri e is very dark and that its sun-facing side is blistering hot at 2,000 kelvins or 3,140 degrees Fahrenheit.

JPL manages the Spitzer Space Telescope mission for NASA's Science Mission Directorate in Washington. Science operations are conducted at the Spitzer Science Center at the California Institute of Technology (Caltech) in Pasadena. Data are archived at the Infrared Science Archive housed at the Infrared Processing and Analysis Center at Caltech. Caltech manages JPL for NASA.

For more information about Spitzer, visit: http://www.nasa.gov/spitzer and http://spitzer.caltech.edu.

Image Credit:

NASA/JPL-Caltech/MIT

Image Addition Date:

2012-05-08