케플러 413b(Kepler-413b) - 요동치는 행성을 발견하다.

 

Image Credit: NASA, ESA, and A. Feild (STScI)

 

이 삽화는  오랜지 색과 붉은 색을 띤 한쌍의 왜성주위를 비정상적인 궤도로 공전중인 케플러 413b(Kepler-413b)의 모습을 보여주고 있다.

 

 

케플러 413b(Kepler-413b) - 요동치는 행성을 발견하다.

 

날씨가 너무 변덕스러워서 반바지를 입어야 할지 두꺼운 코트를 입어야 할지를 알 수 없는 계절을 가진 행성에 산다고 상상해 보라.

 

이것은 NASA의 외계행성 탐사 위성인 케플러 우주망원경이 찾아낸 이상한, 마구 흔들리는 행성의 실제 상황이다.

 

케플러 413b로 등재된 이 행성은 자전축이 마치 어린아이가 머리를 흔들 듯 상당히 넓게 흔들리고 있는 행성이다.

이 행성의 자전축 기울기는 11년 주기로 30도에 육박하는 다양한 변위를 나타내며, 따라서 빠르고 변덕스러운 계절의 변화를 이끌고 있다.

지구의 경우 자전축은 2만 6천년을 주기로 23.5도의 변화를 보이고 있다.

과학자들은 이 멀리 떨어진 행성의 자전축 변화가 인간이 인지가능한 시간범주에서 변화를 보인다는 것에 놀라워했다.

 

케플러 413b는 백조자리방향으로 2,300광년 거리에 위치하고 있다.

 

이 행성은 66일을 주기로, 가깝게 붙어 있는 한쌍의 오랜지색과 붉은색 왜성을 돌고 있다.

이 행성의 공전궤도 역시 쌍성계를 돌며 흔들리는 모습을 보이는데 이는 이 행성의 공전면이 쌍성의 공전면에 대해 2.5도 기울어져 있기 때문이다.

지구에서 바라봤을 때 이 행성은 흔들리면서 위아래로 계속적으로 움직이며 공전하고 있다.

 

케플러는 별빛이 희미해지거나 행성이 자신의 별 전면을 지나는 것을 통해 행성을 찾아낸다.

일반적으로 행성들은 시계처럼 정확한 간격으로 자신의 별 전면을 지난다.

 

천문학자들이 케플러 우주망원경을 이용하여 이 흔들리는 행성을 발견하였을 때, 이들은 케플러-413b가 비정상적인 패턴으로 자신의 별 전면을 지나고 있는것도 발견했다.

 

이번 관측의 수석 연구원인 베슬린 코스토프(Veselin Kostov)의 설명은 다음과 같다.
"우리는 1500일 이상 케플러 데이터를 관찰해오고 있습니다. 처음 180일동안 3번의 식현상을 목격되었습니다. -- 한 번의 식은 매 66일마다 일어났죠 -- 그리고 우리는 800일동안 전혀 식 현상을 찾을 수 없었답니다. 그리고 나서 동일 선상에서 5번이 식 현상이 더 관측되었답니다."
코스토프는 우주망원경 과학 연구소와 존스 홉킨스 대학에 소속되어 있다.

 

지구에서 볼 수 있는 다음 식 현상은 2020년까지는 발생하지 않을 것으로 예측되고 있다.

이는 흔들림의 결과 공전궤도가 위, 아래로 움직이고 있기 때문인데, 이와 같은 엄청난 정도의 움직임으로 인해 지구에서 바라보는 시점에서는 식 현상이 발생하지 않기 때문이다.

 

천문학자들은 왜 이 행성이 자신의 별에 대한 정렬양상이 벗어나 있는지를 설명하기 위해 여전히 노력하고 있다.

이 행성계에 공전궤도가 기울어져 있는 또다른 행성이 있을 가능성도 있으며, 눈에 보이는 한 쌍의 동반성 근처에 중력적으로 묶여 있는 세 번째 별이 있어서 영향력을 행사하고 있을 가능성도 있다.

우주망원경 과학연구소와 존스 홉킨스 대학 소속인 팀 동료 피터 맥클라우(Peter McCullough)의 의견은 다음과 같다.
"추정컨데 이번에 발견된 행성과 같은 행성들이 있는데 특정 기간 동안 우리가 보지 못하는 것일수도 있습니다.
그곳에 우리가 보지 못하고 있는 조용한 주요 천체가 있는 것은 아닐까하는 것은 베슬린이 연구하고 있는 사항들 중 하나입니다. "

계절의 심한 변화에도 불구하고 케플러 413b는 우리가 아는한 생명체가 살기에는 대단히 뜨거운 곳이다.

이 행성의 공전궤도는 자신의 별과 너무 가깝기 때문에 생명체의 거주를 가능케 하는 액체상태의 물이 존재하기에는 기온이 너무 높은 것이다.

 

이 행성은 슈퍼 해왕성급의 행성이다.
지구의 65배에 달하는 질량을 가지고 있는 가스상 행성이기 때문에 이 행성에는 발로 딛고 서있을 곳이 없다.

 

출처 : NASA - Kepler Mission 2014년 2월 4일 News
        http://www.nasa.gov/ames/kepler-finds-a-very-wobbly-planet/

 

참고> 케플러 미션을 비롯한 각종 외계행성에 대한 포스팅은 하기 링크 INDEX를 통해 확인할 수 있습니다.
           https://big-crunch.tistory.com/12346973

 

원문>

Kepler Finds a Very Wobbly Planet

Imagine living on a planet with seasons so erratic you would hardly know whether to wear Bermuda shorts or a heavy overcoat. That is the situation on a weird, wobbly world found by NASA's planet-hunting Kepler space telescope.

 

The planet, designated Kepler-413b, precesses, or wobbles, wildly on its spin axis, much like a child's top. The tilt of the planet's spin axis can vary by as much as 30 degrees over 11 years, leading to rapid and erratic changes in seasons. In contrast, Earth's rotational precession is 23.5 degrees over 26,000 years. Researchers are amazed that this far-off planet is precessing on a human timescale.

 

Kepler 413-b is located 2,300 light-years away in the constellation Cygnus. It circles a close pair of orange and red dwarf stars every 66 days. The planet's orbit around the binary stars appears to wobble, too, because the plane of its orbit is tilted 2.5 degrees with respect to the plane of the star pair's orbit. As seen from Earth, the wobbling orbit moves up and down continuously.

 

Kepler finds planets by noticing the dimming of a star or stars when a planet transits, or travels in front of them. Normally, planets transit like clockwork. Astronomers using Kepler discovered the wobbling when they found an unusual pattern of transiting for Kepler-413b.

 

"Looking at the Kepler data over the course of 1,500 days, we saw three transits in the first 180 days -- one transit every 66 days -- then we had 800 days with no transits at all. After that, we saw five more transits in a row," said Veselin Kostov, the principal investigator on the observation. Kostov is affiliated with the Space Telescope Science Institute and Johns Hopkins University in Baltimore, Md. The next transit visible from Earth's point of view is not predicted to occur until 2020. This is because the orbit moves up and down, a result of the wobbling, in such a great degree that it sometimes does not transit the stars as viewed from Earth.

 

Astronomers are still trying to explain why this planet is out of alignment with its stars. There could be other planetary bodies in the system that tilted the orbit. Or, it could be that a third star nearby that is a visual companion may actually be gravitationally bound to the system and exerting an influence.

 

"Presumably there are planets out there like this one that we're not seeing because we're in the unfavorable period," said Peter McCullough, a team member with the Space Telescope Science Institute and Johns Hopkins University. "And that's one of the things that Veselin is researching: Is there a silent majority of things that we're not seeing?"

 

Even with its changing seasons, Kepler-413b is too warm for life as we know it. Because it orbits so close to the stars, its temperatures are too high for liquid water to exist, making it inhabitable. It also is a super Neptune -- a giant gas planet with a mass about 65 times that of Earth -- so there is no surface on which to stand.

 

NASA's Ames Research Center at Moffett Field, Calif., is responsible for the Kepler mission concept, ground system development, mission operations and science data analysis. NASA's Jet Propulsion Laboratory in Pasadena, Calif., managed Kepler mission development. Ball Aerospace & Technologies Corp. in Boulder, Colo., developed the Kepler flight system and supports mission operations with the Laboratory for Atmospheric and Space Physics at the University of Colorado in Boulder. The Space Telescope Science Institute in Baltimore archives, hosts and distributes Kepler science data. Kepler is NASA's 10th Discovery mission and was funded by the agency's Science Mission Directorate.

 

For images and more information about Kepler-413b, visit: http://hubblesite.org/news/2014/12

 

For more information about the Kepler space telescope, visit: http://www.nasa.gov/kepler

 

 

 

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Michele Johnson
Ames Research Center, Moffett Field, Calif.
650-604-6982
michele.johnson@nasa.gov

Ann Jenkins / Ray Villard
Space Telescope Science Institute, Baltimore, Md.
410-338-4488 / 410-338-4514
dweaver@stsci.edu / villard@stsci.edu

J.D. Harrington
Headquarters, Washington
202-358-5241
j.d.harrington@nasa.gov

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