2007. 12. 14. 01:54ㆍ3. 천문뉴스/ESA 허블
Notes for editors:
허블우주망원경은 유럽우주항공국(ESA)과 미국우주항공국(NASA)의 국제협력사업입니다.
우주망원경유럽조정국은 뮌헨 부근 Garching에 있으며, 독일은 허블의 Grism모드를 책임지고 있습니다.
이미지설명 > 이 그림은 외계행성 HD 189733b가 자신의 태양을 지나가는 모습을 그린 상상도이다.
이 행성은 우리 태양계의 목성보다 약간 큰 크기이며, 대기온도는 섭시 800도 정도이다.
천문학자들은 외계행성 HD189733b에서의 일몰은 마치 우리 지구의 붉은 석양과 유사할 것이라고 추측하고 있다.
허블우주방원경이 다른 별의 주위를 공전하는 행성의 대기에 대한 흥미진진한 자료를 제공했다.
이번 관측으로부터 외계행성 HD189733b의 대기에 존재하는 옅은 연무의 증거가 발견된 것이다.
연구팀은 허블우주망원경을 통해, 사상 처음으로 아주 멀리 존재하는 별의 주위를 공전하는 행성의 대기에 모종의 물질이 존재한다는 강력한 증거를 탐지하였다.
이번 발견은 허블 ACS(Advanced Camera for Survey)에 의해 최근에 수행된 광범위한 관측에 의해 이루어졌다.
스위스 제네바 대학 천문대의 프레데릭 퐁트(Frederic Pont)가 이끄는 연구팀은 거대행성의 대기에서 이 흐릿한 연기를 처음으로 탐지하는데 허블의 ACS를 사용하였다.
이번 발견에 대한 퐁트의 평가는 다음과 같다.
"외계 행성계를 연구하는 장기적인 목적중 하나는 그 대기성분을 측정하여 지구와 같은 행성을 찾아내는데 있습니다.
이번 발견은 이러한 방향을 향한 첫걸음입니다.
HD189733b는 우리의 추측과 그 추측에 의해 가늠할 수 있는 모습이 실제로 어떤 모습인지를 연결시켜준 첫번째 외계행성입니다."
이번 발견은 HD189733b라고 명명된 외계 행성이 자신의 태양 전면을 지나가는 와중에 이루어진 것이다.
HD189733의 별빛이 이 거대한 외계 행성의 가장자리를 구성하는 대기를 통과할 때, 그 별빛에 대기를 구성하는 가스들의 독특한 흔적이 남게된다.
자신의 태양 주위를 매우 가까이서 공전하고 있는 이 행성은 '뜨거운 목성형' 행성으로서 목성보다 약간더 큰 거대한 가스행성이다.
별과 아주 근접한 상태이기 때문에 대기의 온도는 대략 섭씨 700도에 육박하고 있다.
이 행성이 자신의 태양 전면을 지나가는 와중에 발생한 빛을 측정한 결과, 거대 행성 HD189733b는 일체의 위성이나 토성의 고리와 같은 고리들을 가지고 있지는 않은 것으로 분석되었다.
허블의 ACS와 한 쌍의 Grism(프리즘과 회절격자의 성격을 합친 일종의 관측기)을 이용한 측정을 통해, 천문학자들은 HD189733b의 스펙트럼을 아주 정밀하게 분석할 수 있었고, 이로부터 이 행성의 대기성분에 대한 결론을 내릴 수 있었다.
현재로서는 이처럼 매우 정밀한 관측은 우주공간에서 수행될 수밖에 없는데, 이번 경우는 거대한 행성과 상대적으로 작은 행성의 별 - 이 별의 지름은 우리 태양의 76% 수준이다. - 의 조합이 이처럼 섬세한 측정을 가능하게 했다.
이번 분석에서 과학자들이 발견할 수 있을 것으로 기대했던 나트륨, 칼륨, 수증기의 흔적은 발견되지 않았지만, 행성의 스펙트럼에서 뚜렷하게 나타나는 형태들을 조합한 결과, 대략 고도 1000킬로미터 정도에서 엷은 연기의 존재를 추정할 수 있었다.
이로부터 아마도 HD189733b의 대기상태는 아테네에서 볼 수 있는 황홀한 저녁노을과 같은 모습이 아닐까하는 상상도 가능하다.
우리 태양계에서는 금성 및 토성의 위성인 타이탄이 연무에 휩싸여 있다.
과학자들은 이 연무가 아마도 (1/1000 mm보다 더 작은 크기의) 전자, 규산염, 산화알루미늄이 혼합된 작은 입자들로 구성되었을 것으로 추측하고 있다. (지구에서 이들은 사파이어를 구성하는 물질들이다.)
HD189733에 대한 연구의 일환으로서 연구팀은 또한 관측중 발견된 HD189733의 밝기 변화를 보다 정밀하게 설명할 필요가 있었다.
우리 태양의 '흑점'과 같은 이 부분은 이 별의 상당 퍼센트를 차지하고 있는 듯 했고, 여타 부분보다 약 섭씨 1000도 정도 더 낮은 기온을 보이는 것으로 추측된다. 여기서 발견된 흑점은 지름이 8만 킬로를 넘어서고 있다.
이미지설명 > 이 이미지는 HD189733(중앙)가 보이는 광대역 이미지이다.
른쪽에 두드러지게 보이는 별은 행성상 성운 Messier 27이다.
이미지설명 > 이 이미지는 외계 행성 HD 189733b 가 위치해 있는 하늘의 부분을 촬영한 것이다.
이 이미지에서 우리는 '여름의 삼각형' 별자리를 볼 수 있는데, 상단 왼쪽의 밝은 별이 베가(Vega, 직녀성)이고 하단 중앙이 알타이르(Altair, 견우성)이며, 왼쪽으로 치우쳐서 데네브가 보인다.
HD 189733b는 자신의 태양을 매우 가까이서 공전하는데 이 여름의 삼각형 별자리에서, 중앙에 위치하고 있다.
출처 : 유럽우주국(ESA) 허블 2007년 12월 11일 발표 뉴스
http://www.spacetelescope.org/news/heic0720/
참고 : HD 189733b를 비롯한 외계행성계 및 외계행성에 대한 각종 포스팅은 하기 링크 INDEX를 통해 조회할 수 있습니다.
https://big-crunch.tistory.com/12346973
원문 >
11-Dec-2007: The NASA/ESA Hubble Space Telescope has given astronomers a fascinating new insight into the atmosphere of a planet in orbit around another star. The observations provide evidence of the presence of hazes in the atmosphere of the planet HD 189733b.
A team of astronomers have used the NASA/ESA Hubble Space Telescope to detect, for the first time, strong evidence of hazes in the atmosphere of a planet orbiting a distant star. The discovery comes after extensive observations made recently with Hubble’s Advanced Camera for Surveys (ACS).
The team, led by Frédéric Pont from the Geneva University Observatory in Switzerland, used Hubble’s ACS to make the first detection of hazes in the atmosphere of the giant planet. "One of the long-term goals of studying extrasolar planets is to measure the atmosphere of an Earth-like planet, this present result is a step in this direction" says Pont. "HD 189733b is the first extrasolar planet for which we are piecing together a complete idea of what it really looks like."
The new observations were made as the extrasolar planet, dubbed HD 189733b, passed in front of its parent star in a transit. As the light from the star passes through the atmosphere around the limb of the giant extrasolar planet, the gases in the atmosphere stamp their unique signature on the starlight from HD 189733.
The planet itself, orbiting close to its parent star, is a ‘hot-Jupiter’ type of gas giant slightly larger than Jupiter. The proximity to its star results in an atmospheric temperature of roughly seven hundred degrees Celsius. Measurements of the way light varies as the planet passes in front of its parent star indicates that HD 189733b has neither Earth-sized moons nor any discernable Saturn-like ring system.
Hubble’s ACS camera, coupled with a grism (a kind of cross between a prism and a diffraction grating) allowed the astronomers to make extremely accurate measurements of the spectrum of HD 189733b, allowing conclusions to be drawn about the composition of the planet’s atmosphere. The exquisite level of precision needed to make this observation can only, at the moment, be achieved from space. The combination of a large planet and relatively small parent star – only 76% of the diameter of our Sun – contributes to the success of this delicate experiment.
Where the scientists had expected to see the fingerprints of sodium, potassium and water there were none. This finding, combined with the distinct shape of the planet’s spectrum, infers that high level hazes (with an altitude range of roughly 1000 km) are present. So the atmosphere on HD 189733b would look very similar to a gorgeous red sunset over Athens! Venus and Saturn’s moon Titan, in our own Solar System, are also covered with haze. According to the scientists the haze probably consists of tiny particles (less than 1/1000 mm in size) of condensates of iron, silicates and aluminium oxide dust (the compound on Earth which the mineral sapphire is made of).
As part of the observations of HD 189733, the teams of astronomers also needed to accurately account for the variations in the star’s brightness during the set of observations. ‘Starspots’ like those seen on our own Sun may cover several percent of the star and are thought to be about 1000 degrees Celsius cooler than the rest of HD 189733’s surface. It was found that there is a starspot on the star’s surface which is over 80,000 km across.
Notes for editors:
The Hubble Space Telescope is a project of international cooperation between ESA and NASA.
The Space Telescope European Coordinating Facility in Garching near Munich, Germany is responsible for Hubble’s grism mode.
Image credit: ESA, NASA and Frédéric Pont (Geneva University Observatory)
Links:
Science paper
Spitzer Space Telescope release on July 11 2007
Spitzer Space Telescope release on February 21 2007
Spitzer Space Telescope release on February 21 2006
Contacts:
Frédéric Pont
Geneva University Observatory, Switzerland
Cellular: +41-78-623-9654
Email: Frederic.Pont@obs.unige.ch
Lars Lindberg Christensen
Hubble/ESA, Garching, Germany
Tel: +49-(0)89-3200-6306
Cellular: +49-(0)173-3872-621
E-mail: lars@eso.org
Ray Villard
Space Telescope Science Institute, Baltimore, USA
Tel: +1-410-338-4514
E-mail: villard@stsci.edu