뜨거운 목성?
우리 태양계에는 암석 행성, 가스 행성 및 얼음 행성의 세 가지 유형의 행성이 있습니다. 흥미롭게도, 이들은 우주에 존재하는 다양한 유형의 행성 중 일부에 불과합니다. 뜨거운 목성은 우리 태양계에서 찾을 수 없는 일종의 행성입니다. 처음으로 발견된 외계 행성은 페가수스자리 51 b라고 불리는 뜨거운 목성이었습니다. 새로 발견된 이 세계는 완전히 새로운 유형의 행성에 속하며 과학자들을 놀라게 하고 당혹스럽게 합니다. 우리 태양계의 모델과 그 형성에 기초하여 천문학자들은 가스 행성이 우리 태양계의 외부 지역에만 존재할 수 있다고 오랫동안 믿어왔습니다. 별이 형성될 때 에너지 폭발은 더 가벼운 요소를 별에서 더 멀리 밀어내는 경향이 있습니다. 이 원소들이 훨씬 더 풍부하기 때문에 결국 태양계의 외곽 지역을 공전하는 수소와 헬륨으로 구성된 기체 행성이 됩니다. 그러나 페가수스자리 51 b는 과학자들로 하여금 전체 모델을 재고하도록 강요했습니다. 페가수스자리 51 b는 목성과 같은 가스 행성이지만 수성보다 훨씬 더 가까운 별을 공전합니다. 페가수스자리 51 b는 천문학자들이 적절하게 "뜨거운 목성"이라고 부르는 완전히 새로운 종류의 행성입니다. 그들의 발견은 완전히 새로운 궤도 역학 및 행성 형성 모델로 이어졌습니다.
행성은 어떻게 뜨거운 목성이 될까요?
페가수스자리 51 b의 발견은 행성 형성 모델에 구멍을 뚫었지만 천문학자들은 이상 현상을 설명하는 데 도움이 되는 새로운 모델을 신속하게 고안했습니다. 행성 이동으로 알려진 새로운 모델은 가스 행성이 실제로 태양계의 외부 지역에서 형성되었음을 시사합니다. 그러나 시간이 지남에 따라 내부 영역으로 이동할 수 있습니다. 대부분의 가스 행성은 초기에 어떤 형태의 이동을 겪었을 가능성이 높으며, 심지어 우리 태양계의 가스 행성도 마찬가지입니다. 현재 우리 태양계의 가스 행성 중 어느 것도 그들이 형성된 궤도를 돌지 않는다고 믿어집니다. 대신 해왕성은 천왕성보다 태양에 더 가깝게 형성되었을 것이며 목성과 토성은 현재 궤도보다 더 멀리 형성되었을 것입니다. 시간이 지남에 따라 해왕성과 천왕성은 위치를 바꿉니다. 목성은 내부 태양계로의 여행을 시작한 것으로 생각되며 목성은 뜨거운 목성이 될 가능성이 높습니다. 고맙게도 토성의 중력은 목성이 태양에 접근하는 것을 막고 목성을 현재 궤도로 되돌려 놓았습니다.
주목할 만한 뜨거운 목성
뜨거운 목성은 발견된 가장 흔한 유형의 행성 중 하나이며, 그 중 다수는 우리 태양계의 어떤 행성과도 다릅니다. 페가수스자리 51 b는 처음으로 발견된 뜨거운 목성이며 가장 흥미로운 것 중 하나입니다. 페가수스자리 51 b를 방문하면? 외계 행성 환경을 결정하는 기술은 제한적이지만 페가수스자리 51 b의 환경에 대한 몇 가지 흥미로운 이론이 있습니다. 페가수스자리 51 b는 목성 질량의 절반 정도이며 표면 온도는 화씨 1,733도(섭씨 945도)입니다. 별에 매우 가깝게 공전하기 때문에 평균 공전 속도는 시속 304,223마일(136km/s)이며 4.2일에 한 번 공전합니다. 질량은 목성의 절반에 불과하지만 훨씬 더 큰 것으로 보입니다. 별의 열은 대기를 과열시켜 팽창과 팽창을 일으킵니다. 그러한 높은 온도에서는 지구의 대부분이 붉게 빛날 수 있으며 증발된 암석 구름이 있을 수도 있습니다.
WASP-12b로 지정된 또 다른 유명한 뜨거운 목성은 진정한 외계 행성입니다. 그것은 단지 210만 마일(340만 킬로미터)의 거리에서 별과 매우 가깝게 궤도를 돌고 있습니다. 이에 비해 수성은 평균 6600만 킬로미터(4100만 마일) 거리에서 태양 주위를 공전합니다. WASP-12b와 부모 별 사이의 거리가 가깝기 때문에 전체 궤도를 완료하는 데 하루 밖에 걸리지 않습니다. 극심한 중력으로 인해 행성의 모양이 왜곡되어 둥글기보다는 달걀 모양으로 보입니다. 평균 기온은 3,992°F(2,200°C)로 추정됩니다. 그러나 WASP-12b의 가장 흥미로운 점은 부딪히는 빛의 94%를 흡수한다는 것입니다. 이 불타는 목성을 방문했다면 피치처럼 검을 것입니다. 허블 관측에 따르면 모항성은 현재 WASP-12b를 삼키고 있으며 행성은 약 1천만년 후에 완전히 파괴될 것입니다.
HD 189733 b로 분류된 뜨거운 목성은 목성보다 훨씬 더 크고 13% 더 무겁습니다. 궤도 주기는 2.2일에 불과하며 시속 340,014마일(초당 152km)로 이동합니다.
놀랍게도 HD 189733 b는 천문학자들이 히트맵을 만들 수 있었던 최초의 외계 행성입니다. 이를 통해 그들은 온도(화씨 1,472도 이상), 색상 및 일부 구성 요소를 측정할 수 있었고 대기 중 이산화탄소의 증거를 발견했습니다. 아마도 이 행성에 대한 가장 흥미로운 점은 온도와 구성이 녹은 유리에 비가 내린다는 것을 시사한다는 것입니다. HD 189733 b는 확실히 멀리서 보고 싶은 세상입니다.
뜨거운 목성은 시선속도법으로 발견된 최초의 외계행성일 뿐만 아니라 이동법으로 발견된 최초의 외계행성이기도 하다. HD 209458 b는 1999년에 발견된 뜨거운 목성입니다. 오시리스라는 별명을 가진 이 행성은 반경 430만 마일(700만 킬로미터)의 궤도를 돌며 궤도 주기는 3.5일에 불과합니다. 오시리스는 화씨 1,832도(섭씨 1,000도) 이상의 온도를 경험했는데, 이는 부모 별과 매우 가까운 온도입니다. 오시리스의 발견과 후속 관측은 외계 행성의 첫 번째 탐지였습니다. 오시리스는 대기를 발견한 최초의 외계 행성이었으며 아마도 가장 흥미롭게도 천문학자들이 날씨와 폭풍의 증거를 발견한 최초의 외계 행성이었습니다. 목성보다 약 70%, 목성보다 35% 더 큽니다. 별에서 나오는 극심한 열과 기체 행성을 팽창시키는 중력 조석력 때문입니다.
