글리제 876

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글리제 876
Gliese 876 and Gliese 876 d by Celestia.png
글리제 876과 주위를 공전하고 있는 글리제 876 d의 시뮬레이션. 셀레스티아로 작성함.
위치
별자리 물병자리
실시등급 +10.18
적경 22h 53m 16.7s
적위 -14º 15' 49"
겉보기 성질
거리 15.3 ± 0.1 광년
(4.7 ± 0.04 파섹)
연주 시차 0.21259
(212.59 ± 1.96 밀리 초각)
형태 적색 왜성
물리적 성질
질량 0.32 ± 0.03 M
크기 0.42 R
밝기 0.0138 L
기타 성질
표면온도 3,480 ± 50 K
절대등급 +11.34

겉보기 등급순 별 목록
절대 등급순 별 목록
가까운 별 목록
질량이 큰 별 목록
반지름순 별 목록

글리제 876물병자리에 있는 별로 지구에서 15광년 정도 떨어져 있는 적색 왜성이다. 글리제 876의 플램스티드 기호물병자리 IL이며, 변광성적 특징으로 볼 때 물병자리 IL형 변광성의 원형 별이기도 하다. 2006년 기준으로 이 별은 세 개의 외계 행성을 거느리고 있는 것으로 확인되었다. 두 개는 목성형 행성이며 한 개는 해왕성 질량 절반 정도 크기의 행성이다.

거리와 가시성[편집]

글리제 876은 태양계에서 매우 가까운 곳에 있다. 히파르코스 위성측정 천문학적 관측 기구 조사에 따르면 이 별의 시차는 212.59밀리초각으로[1] 여기서 추산된 거리는 4.70파섹(15.3광년)이다. 가까이 있음에도 이 별 자체는 어둡기 때문에 인간의 눈으로 볼 수는 없으며 망원경을 이용해야 관측할 수 있다.

항성의 특징[편집]

글리제 876은 적색 왜성으로 우리 태양보다 훨씬 더 어둡다. 질량은 태양의 32퍼센트 정도이다.[2] 글리제 876의 표면 온도는 태양보다 차갑고 반지름 또한 작다.[3] 이런 요인들이 복합적으로 작용하여 글리제 876의 밝기는 태양의 1.38퍼센트에 불과하며 이 별이 발산하는 복사 에너지는 대부분 적외선 파장에 몰려 있다.

대기 속의 이원자 분자스펙트럼을 매우 복잡하게 만들기 때문에, 차가운 별들의 나이 및 중원소 함량을 측정하기는 어렵다. 관측된 스펙트럼을 스펙트럼 모형에 맞추면 글리제 876의 중원소 함량은 태양의 75퍼센트 수준이다.[4] 채층 활동을 통해 추측한 글리제 876의 나이는 이론 적 모형에 따르면 65억 ~ 99억 년 사이이다.[5]

많은 작고 어두운 별들처럼 글리제 876은 변광성이다. 이 별의 변광형은 용자리 BY 변광성으로, 밝기는 겉보기 등급으로 0.04 정도 변동을 보인다.[6] 이러한 밝기의 변화는 별 표면에 있는 거대한 흑점들이 자전과 함께 관측자의 시야에 나타나고 사라지기 때문으로 추측된다.[7]

행성계[편집]

천체 예술가가 글리제 876 b를 상상한 것.

1998년 글리제 876 주위를 도는 외계 행성이 제프리 마시 연구팀[2] 과 자비어 델포세 연구팀에 의해 각각 독립적으로 존재가 입증되었다.[8] 이 외계 행성의 이름은 글리제 876 b로 지어졌으며, 발견 방법은 행성의 중력이 어머니 항성을 흔들리게 만드는 것에서 착안한, 시선 속도법이었다. 이 행성의 질량은 목성의 두 배 정도로 공전 주기는 61일이며 항성에서의 거리는 0.208 천문단위(이는 수성과 태양 사이 거리의 절반이 되지 않는다)였다.[9]

2001년 b의 안쪽 궤도를 도는 새로운 행성이 발견되었다.[10] 이 행성의 질량은 목성의 62퍼센트 정도였으며 이름은 글리제 876 c로 지어졌다. c는 b와 1대 2의 궤도 공명 상태에 있었으며, 항성을 30.34일 주기로 1회 공전하고 있었다. c를 발견하기 전까지는 b의 궤도가 큰 이심률을 그리고 있는 것으로 생각했으나, c의 발견으로 이는 궤도 공명 현상이었음이 밝혀졌다. 두 행성은 서로 강한 중력적 상호 작용을 하고 있으며 궤도 요소를 빠르게 변화시키고 있다.[11]

2005년 에우제니오 리베라 팀이 세 번째 행성을 발견했다. 이 행성은 앞서 발견된 둘보다 더 항성에 가까이 붙어 있었다.[12] 세 번째 행성은 글리제 876 d로 이름지어졌다. 이 행성의 질량은 지구의 5.88배에 불과했으며, 암석 행성으로 추측된다. 시선 속도 및 두 가스 행성 사이의 상호 작용에 의거하면, 글리제 876 행성계의 공전궤도 경사각은 천구면에 대해 50도 정도 기울어져 있는 것으로 보인다. 만약 이 수치가 정확하고 세 행성의 공전면이 같은 평면상에 있다면, 이들의 질량은 시선 속도법으로 측정한 최소 질량값보다 약 30퍼센트 더 무거울 것이다. 여기에 따르면 가장 안쪽의 행성 질량은 지구의 7.5배가 된다. 반대로 측정 천문학적 방법으로 잰 가장 바깥쪽 행성의 공전 궤도 경사각은 84도 정도 기울어져 있으며, 여기에 따르면 실제 질량은 최솟값보다 근소하게 큰 수준일 것이다.[13]. 폴 섕크랜드(리베라 및 기타 팀과 공동 작업) 팀의 조사에 따르면 이들 행성 중 어떤 것도 항성 표면을 지나가지(로시터-맥래플린 효과에 의해 시선속도 기울기 90도를 보여줌) 않음이 밝혀졌다. 따라서 공전면이 90도 근처의 경사각을 이룰 가능성은 더 희박해졌다.[14]

목성형 행성 둘 다 글리제 876의 '전통적' 생명체 거주가능 영역(0.116 ~ 0.227 천문단위) 내에 있다.[15] 이들의 존재는 글리제 876 행성계 생물권 내에 '지구 크기의 생명체가 존재 가능한 행성'이 있을 가능성을 날려 버린다. 반면 이들 가스행성 주위에 거대한 위성이 존재한다면 생명이 여기서 살 수 있을지도 모른다. 게다가 조석적 고정이 된 행성의 생물권 범위가 전통적 학설보다 더 늘어난다면, 글리제 876 행성계 내 어딘가에 생명체가 존재하는 천체가 있을 수도 있다[16].

동반천체
(가까운 순서)
질량
(MJ)
공전주기
()
공전궤도 반지름
(AU)
이심률
d >0.0185 ± 0.0031 1.937760 ± 0.000070 0.0208 ± 0.0012 0
c >0.619 ± 0.088 30.340 ± 0.013 0.1303 ± 0.0075 0.2243 ± 0.0013
b >1.93 ± 0.27 60.940 ± 0.013 0.208 ± 0.012 0.0249 ± 0.0026

읽어보기[편집]

참고 문헌[편집]

  1. HIP 113020. 《히파르코스, 티코 항성 목록》. ESA (1997). 2006년 8월 4일에 확인.
  2. Marcy, G. et al.. 지구 근처 M4형 적색 왜성 글리제 876의 행성 동반체. 《The Astrophysical Journal》 505 (2): L147 – L149.
  3. Johnson, H., Wright, C.. 태양에서 25파섹 내 별들의 적외선 광량 추정치. 《The Astrophysical Journal Supplement Series》 53: 643 – 711.
  4. Bean, J.L. et al.. 스펙트럼 합성을 통한 M형 적색 왜성 행성의 중원소 함량. 《Astrophysical Journal Letters》 653: L65 – L68. doi:10.1086/510527.
  5. Saffe, C. et al.. 외계 행성을 거느리는 항성들의 나이에 대해. 《Astronomy and Astrophysics》 443 (2): 609 – 626.
  6. Samus et al. (2004). 물병자리 IL. 《Combined General Catalogue of Variable Stars》. 2006년 8월 4일에 확인.
  7. Bopp, B., Evans, D.. 표면이 얼룩진 플레어 별 용자리 BY, 에리다누스자리 CC : 천체물리학적 암시를 주는 모형. 《Monthly Notices of the Royal Astronomical Society》 164: 343 – 356.
  8. Delfosse, X. et al.. M4형 왜성 글리제 876을 도는, 지구에서 가장 가까운 외계 행성. 《Astronomy and Astrophysics》 338: L67 – L70.
  9. Butler, R. et al.. 근지구 외계 행성 목록. 《The Astrophysical Journal》 646: 505 – 522. doi:10.1086/504701. (web version)
  10. Marcy, G. et al.. 글리제 876 주위를 도는, 궤도공명을 일으키는 한 쌍의 행성들. 《The Astrophysical Journal》 556 (1): 296 – 301.
  11. Rivera, E., Lissauer, J.. 글리제 876 주위를 도는 행성들의 운동학적 모형. 《The Astrophysical Journal》 558 (1): 392 – 402.
  12. Rivera, E. et al.. 글리제 876을 도는 목성질량 7.5배의 행성. 《The Astrophysical Journal》 634 (1): 625 – 640.
  13. Benedict, G. et al.. 허블 우주 망원경의 파인 가이던스 감지기 3과 초정밀 시선속도 관측기로 잰, 글리제 876b의 질량. 《The Astrophysical Journal》 581 (2): L115 – L118.
  14. Shankland, P. D. et al.. 글리제 876 주위를 도는 행성들의 일면통과 관측에 대하여. 《The Astrophysical Journal》 653: 700 – 707.
  15. Jones, B. et al.. 알려진 외계 행성계 내 생명체가 살 수 있는 '지구'에 대한 가망성. 《The Astrophysical Journal》 622 (2): 1091 – 1101.
  16. Joshi, M.M., et al.. M형 왜성 주위를 도는, 궤도동기화가 이루어진 행성의 대기 시뮬레이션 : 대기 응축 조건 및 생물 거주 가능성의 암시. 《이카루스》 129 (2): 450 – 465.