행성계의 4가지 등급 - ScienceDaily

우리 태양계에서는 모든 것이 순조롭게 진행되고 있는 것 같습니다. 금성, 지구 또는 화성과 같은 더 작은 암석 행성은 상대적으로 우리 별에 가깝게 궤도를 돌고 있습니다. 반면에 목성, 토성 또는 해왕성과 같은 거대한 가스 및 얼음 거인은 태양 주위를 넓은 궤도로 움직입니다. 과학 저널에 발표된 두 연구에서 천문학 및 천체물리학베른 대학과 제네바 대학과 NCCR(National Center of Competence in Research) PlanetS의 연구원들은 우리 행성계가 이 점에서 매우 독특하다는 것을 보여줍니다.

꼬투리 속의 완두콩처럼

연구원인 Lokesh Mishra는 “10여년 전에 천문학자들은 당시 획기적인 케플러 망원경의 관측을 기반으로 다른 시스템의 행성이 일반적으로 크기와 질량이 각각의 이웃과 비슷하다는 것을 알아차렸습니다. 마치 꼬투리 속의 완두콩과 같습니다.” 베른 대학과 제네바 대학, NCCR PlanetS에서. 그러나 오랫동안 이 발견이 관찰 방법의 한계 때문인지는 불분명했습니다. Mishra는 “개별 시스템의 행성이 ‘꼬투리 속의 완두콩’ 시스템 클래스에 속할 만큼 충분히 유사한지, 아니면 우리 태양계에서와 같이 다소 다른지 여부를 결정하는 것은 불가능했습니다.”라고 말했습니다.

따라서 연구원은 동일한 시스템의 행성 간의 차이점과 유사점을 결정하기 위한 프레임워크를 개발했습니다. 그리고 그렇게 함으로써 그는 그러한 시스템 아키텍처가 두 개가 아니라 네 개라는 것을 발견했습니다.

네 가지 등급의 행성계

“우리는 이 네 가지 클래스를 ‘유사’, ‘순서’, ‘반순서’ 및 ‘혼합’이라고 부릅니다.”라고 Mishra는 말합니다. 이웃 행성의 질량이 서로 유사한 행성계는 유사한 구조를 가지고 있습니다. 질서정연한 행성계는 우리 태양계에서처럼 행성의 질량이 항성으로부터의 거리에 따라 증가하는 경향이 있는 시스템입니다. 반면에 행성의 질량이 항성으로부터의 거리에 따라 대략적으로 감소한다면 연구자들은 체계의 반질서적 구조에 대해 이야기합니다. 그리고 시스템의 행성 질량이 행성마다 크게 다를 때 혼합 아키텍처가 발생합니다.

“이 프레임워크는 반경, 밀도 또는 물 분율과 같은 다른 측정에도 적용될 수 있습니다. “이제 처음으로 우리는 행성 시스템을 전체적으로 연구하고 다른 시스템과 비교할 수 있는 도구를 갖게 되었습니다.”

연구 결과는 또한 질문을 제기합니다. 가장 일반적인 아키텍처는 무엇입니까? 아키텍처 유형의 출현을 제어하는 ​​요소는 무엇입니까? 어떤 요인이 역할을 하지 않습니까? 이들 중 일부는 연구자들이 대답할 수 있습니다.

수십억 년에 걸친 다리

“우리의 결과는 ‘유사한’ 행성계가 가장 일반적인 유형의 아키텍처임을 보여줍니다. 밤하늘에서 볼 수 있는 별 주변의 10개 행성계 중 약 8개가 ‘유사한’ 아키텍처를 가지고 있습니다.”라고 Mishra는 말합니다. “이것은 또한 케플러 임무의 처음 몇 달 동안 이 아키텍처의 증거가 발견된 이유를 설명합니다.” 팀을 놀라게 한 것은 “정렬된” 아키텍처(태양계도 포함하는 아키텍처)가 가장 희귀한 클래스인 것 같다는 것입니다.

Mishra에 따르면, 행성이 나오는 가스와 먼지 원반의 질량뿐만 아니라 각 별의 풍부한 무거운 원소가 역할을 한다는 징후가 있습니다. “무거운 원소가 거의 없는 다소 작고 질량이 작은 원반과 별에서 ‘유사한’ 행성계가 나타납니다. 별에 무거운 원소가 많은 크고 무거운 원반은 더 정돈된 시스템과 반정렬 시스템을 생성합니다. 혼합 시스템은 매체에서 나타납니다. 충돌이나 방출과 같은 행성 간의 동적 상호 작용은 최종 아키텍처에 영향을 미칩니다.”라고 Mishra는 설명합니다.

“이 결과의 주목할 만한 측면은 행성 및 항성 형성의 초기 조건을 측정 가능한 속성인 시스템 아키텍처와 연결한다는 것입니다. 수십억 년의 진화가 그들 사이에 있습니다. 처음으로 우리는 이 거대한 시간적 격차와 테스트 가능한 예측을 만드는 것입니다. 그들이 버틸 수 있는지 보는 것은 흥미로울 것입니다.”라고 Alibert는 결론지었습니다.

출처: https://www.sciencedaily.com/releases/2023/02/230214154018.htm