케플러 78b(Kepler-78b) : 지구 크기의 암석질 행성을 최초로 발견하다.

 

Credit: David A. Aguilar (CfA)

 

그림1> 이 삽화는 지구와 케플러 78b라는 새로 확정된 그을린 행성을 비교해서 보여주고 있다.

케플러 78b는 대략 20%정도 지구보다 더 큰 규모이며 지구보다 70%정도 더 무거운 행성이다.

케플러 78b는 8.5시간만에 한 번 자신의 별을 맹렬한 속도로 공전하고 있으며 이로인해 열기가 가득찬 상태를 유지하고 있다.

 

천문학자들이 지구와 같은 암석질로 구성된 지구와 유사한 크기의 행성을 외태양계에서 처음으로 발견해냈다.
케플러 78b 는 자신의 별 주위를 8.5시간마다 공전하고 있는데 이로인해 맹렬하게 불타오르고 있어서 우리가 알고 있는 한 생명이 살기에 적합한 행성은 아니다.

 

이번 발견에 대한 논문은 네이처지에 두 개 논문으로 발표되었다.

 

 

NASA 에임스 연구소의 케플러 미션 과학자인 나탈리 바탈라(Natalie Batalha)는 이번에 발표된 새로운 뉴스가 '케플러 10b(Kepler-10b)에 동생이 생기다' 라는 우아한 제목을 달고 발표되었다고 말했다.

 

케플러 10b는 바탈라가 이끄는 연구팀에 의해 발견된 행성으로 케플러 위성에 의해 탐지된 좀 더 큰 크기를 지닌 암석질 행성이다.

 

바탈라의 소감은 다음과 같다.
"이러한 메시지는 케플러 가족이라 할 수 있을만한 외계행성 탐구의 즐거움이 계속 성장하고 있다는 점을 표현한 것이라 할 수 있습니다.
이는 또한 진행과정을 함께 표현하고 있죠. 도플러 연구팀은 이 작은 행성들의 질량을 측정할 때마다 그 정확성을 계속 높여오고 있습니다.
이 작은 행성들은 언젠가는 생명의 증거를 찾을 수 있는 외계행성을 계속 늘려나가는데 좋은 예가 될 것입니다."
 

케플러 78b 는 NASA의 케플러 우주망원경을 이용하여 발견되었다.
케플러 우주망원경은 4년동안 15만개 이상의 별을 지속적이고 일관되게 관측해오고 있다.
그리고 이 별들 전면을 행성이 지나갈 때 발생하는 밝기 변화를 찾아오고 있다.

 

 

케플러 우주망원경의 관측 자료를 근거로 2개의 독립된 연구팀이 지상에 위치한 망원경을 이용하여 케플러 78b의 존재 및 특성을 확정지었다.
이 행성의 질량을 측정하기 위해 연구팀은 시선속도 측정법을 채택하였으며 이 행성이 자신의 별 주위를 공전하면서 그 중력작용에 의해 별이 얼마나 흔들리고 있는지를 측정하였다.

 

 

그림2> 8.5시간을 주기로 자신의 별을 공전하고 있는 케플러 78b에 대한 상상화

 

케플러 위성은 또한 이 행성이 자신의 별 전면을 지나가며 감소되는 빛의 양을 측정하여 이 행성의 크기(직경)을 결정하였다.

 

지구 정도 크기와 질량을 가진 외계행성으로서 지금까지 발견된 것은 한줌밖에 되지 않는다.

 

이중 케플러 78b은 처음으로 질량과 크기가 모두 측정되었다.
이러한 정보를 바탕으로 과학자들은 이 행성의 밀도와 이 행성이 무엇으로 만들어진 행성인지를 결정하였다.

 

케플러 78b의 경우 크기는 지구의 1.2배, 질량은 지구의 1.7배였다. 따라서 그 밀도 역시 지구와 유사한 상황이다.
또한 측정 결과는 케플러 78b가 주로 암석과 철로 구성되어 있다는 것을 암시하고 있었다.

 

이 행성의 별은 우리 태양보다 크기와 질량이 모두 약간 작은 별이며 백조자리에 지구로부터 400광년 거리에 위치하고 있다.

 

하와이 대학의 앤드류 하워드(Andrew Howard)가 이끄는 연구팀은 하와이 마누아 케아의 켁 망원경을 이용하여 후속 관측을 진행하였다.
또한 스위스 제네바 대학의 프란치스코 페페(Francesco Pepe)가 이끄는 또 다른 연구팀은 카나리 섬 라팔마에 위치한 로크 데 로스 무차추스 천문대에서 관측을 진행하였다.

이들 관측으로부터 좀더 많은 정보를 획득할 수 있을 것이다.

 

이번 연구 결과는 11월 4일부터 8일까지 예정된 2차 케플러 과학 회의에서 토론될 예정이다.
호주와 중국, 유럽 및 남미와 미국의 400명 이상의 천체물리학자들이 한데 모여 케플러로부터 취득된 공개 자료를 활용한 자신들의 최신 연구 성과를 발표하게 될 예정이다.
 

출처 : NASA - Kepler Mission
         http://www.nasa.gov/kepler/scientists-discover-the-first-earth-size-rocky-planet/#.Uotv1NJ0RZ4
          

참고 : 케플러 78b를 비롯한 각종 외계행성에 대한 포스팅은 하기 링크 INDEX를 통해 조회할 수 있습니다.
           https://big-crunch.tistory.com/12346973

         
원문>

Astronomers have discovered the first Earth-sized planet outside the solar system that has a rocky composition like that of Earth. Kepler-78b whizzes around its host star every 8.5 hours, making it a blazing inferno and not suitable for life as we know it. The results are published in two papers in the journal Nature.

"The news arrived in grand style with the message: 'Kepler-10b has a baby brother,'" said Natalie Batalha, Kepler mission scientist at NASA's Ames Research Center in Moffett Field, Calif.  Batalha led the team that discovered Kepler-10b, a larger but also rocky planet identified by the Kepler spacecraft.  

"The message expresses the joy of knowing that Kepler's family of exoplanets is growing," Batalha reflects. "It also speaks of progress. The Doppler teams are attaining higher precision, measuring masses of smaller planets at each turn.  This bodes well for the broader goal of one day finding evidence of life beyond Earth."

Kepler-78b was discovered using data from NASA’s Kepler space telescope, which for four years simultaneously and continuously monitored more than 150,000 stars looking for telltale dips in their brightness caused by crossing, or transiting, planets.

Two independent research teams then used ground-based telescopes to confirm and characterize Kepler-78b. To determine the planet's mass, the teams employed the radial velocity method to measure how much the gravitation tug of an orbiting planet causes its star to wobble. Kepler, on the other hand, determines the size or radius of a planet by the amount of starlight blocked when it passes in front of its host star.

A handful of planets the size or mass of Earth have been discovered. Kepler-78b is the first to have both a measured mass and size. With both quantities known, scientists can calculate a density and determine what the planet is made of.

Kepler-78b is 1.2 times the size of Earth and 1.7 times more massive, resulting in a density that is the same as Earth's. This suggests that Kepler-78b is also made primarily of rock and iron. Its star is slightly smaller and less massive than the sun and is located about 400 light-years from Earth in the constellation Cygnus.

One team led by Andrew Howard from the University of Hawaii in Honolulu, made follow-up observations using the W. M. Keck Observatory atop Mauna Kea in Hawaii. More information on their research can be found here.

The other team led by Francesco Pepe from the University of Geneva, Switzerland, did their ground-base work at the Roque de los Muchachos Observatory on La Palma in the Canary Islands. More information on their research can be found here.

This result will be one of many discussed next week at the second Kepler science conference Nov. 4-8 at Ames. More than 400 astrophysicists from Australia, China, Europe, Latin America and the US will convene to present their latest results using publicly accessible data from Kepler. To learn more about the conference, please visit the website.