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- 적색 왜성 TOI-700 주변에서 잠재적으로 거주 가능한 두 번째 행성 발견
- 행성 TOI-700d는 지구 크기, 거주 가능 구역 한가운데에서 약100광년 떨어진 적색 왜성 공전
- 행성은 별에서 지구 태양 복사의 1.27배를 받아 지구보다 약간 더 따뜻하다.

인근 왜성 주변에 두 번째 지구와 같은 세계
새로 발견된 외계 행성 TOI-700e는 생명 친화적일 수 있다.

지구 쌍둥이:
천문학자들은 적색 왜성 TOI-700 주변에서 잠재적으로 거주 가능한 두 번째 행성을 발견했다. 약 100광년 떨어진 이 외행성은 거의 지구만큼 크며 별의 거주 가능 구역 가장자리를 공전한다. 이것은 거주 가능한 여러 세계를 가진 몇 안되는 별 중 하나다. James Webb 우주 망원경과 같은 정확한 관측은 두 개의 지구 쌍둥이를 파악하는 최상의 기회를 제공한다. 

▲ 새로 발견된 외계 행성 TOI-700e는 지구 크기와 비슷하며 따뜻하고 거주 가능한 기후를 가질 수 있다. © NASA/JPL-Caltech, Robert Hurt

천문학자들은 최근 프록시마 센타우리(Proxima Centauri) 및 트라피스트(TRAPPIST)-1과 같은 근처의 별 주위에 암석으로 이루어진 많은 지구와 같은 행성을 포함, 수천 개의 외계 행성을 발견했다. 2020년에 NASA의 TESS 우주 망원경은 우리 주변에서 거의 완벽한 지구 쌍둥이를 감지했다. 행성 TOI-700d는 지구 크기 정도이며 거주가 가능한 구역 한가운데에서 약 100광년 떨어진 적색 왜성을 공전한다. 따라서 이 시스템의 다른 두 행성과 달리 표면에 온화한 기후와 액체 상태의 물이 있을 수 있다.

네 번째 행성에서 전송 신호

이제 지구 쌍둥이 TOI-700d가 별 주변의 잠재적으로 생명 친화적인 유일한 세계가 아니라는 것이 밝혀졌다. 행성계를 보다 정확하게 특성화하기 위해 NASA 제트 추진 연구소의 에밀리 길버트(Emily Gilbert)와 그녀의 동료들은 TOI-700에 대한 TESS 망원경의 최신 데이터를 평가했다. 그들은 알려진 행성에 의해 야기된 세 개의 주기적인 그림자 외에 적색 왜성의 광도 곡선에서 훨씬 더 약한 또 다른 신호를 발견했다.

▲ 행성 TOI-700e의 그림과 이동 중에 TESS가 기록한 광도 곡선. © NASA/JPL-Caltech, NASA/GSFC, 로버트 허트

추가 분석 결과:
이전에 간과되었던 다른 행성의 통과 신호다. TOI-700e라고 불리는 이 행성은 지구 쌍둥이 TOI-700d와 내부의 더 큰 이웃 TOI-700c 사이를 공전한다. "별이 조금 더 가까웠거나 행성이 조금 더 컸다면 TESS 첫해에 TOI-700e를 발견했을 것이다"고 Gilbert는 말한다. "하지만 신호가 너무 약해서 1년 더 통과 관찰이 필요했다.“

육상 및 잠재적으로 거주 가능

새로운 발견에 흥미로운 점:
새로 발견된 외계 행성은 크기가 지구의 95%이므로 아마도 지구와 유사한 암석 행성일 것이다. 또한 28일 이내에 한 번 별을 공전하므로 여전히 이 적색 왜성의 거주 가능 영역에 있다. 천문학자들의 추정에 따르면, 행성은 별에서 지구 태양 복사의 1.27배를 받아 지구보다 약간 더 따뜻하다.

TOI-700e에 액체 상태의 물이 있는 온화한 기후는 여전히 가능하다. "TOI-700e의 방사선은 지구와 금성 사이에 있다"고 Gilbert와 그녀의 팀은 보고했다. 그것이 이 행성을 특히 흥미롭게 만든다. 지금까지 금성이 한때 거주 가능한 기후였는지, 아니면 처음부터 "수증기 지옥"이었는지에 대해 논쟁이 있어왔기 때문이다. "TOI-700 시스템은 이제 유사한 외계 행성에 대한 금성 문제를 명확히 할 기회를 제공한다"고 천문학자들은 말했다.

▲ 거주 가능 구역과 관련해 TOI-700 주변의 4개 행성 궤도. © NASA/GSFC

추가 연구를 위한 흥미로운 후보

어쨌든 TOI-700 시스템에는 이제 잠재적으로 거주 가능한 조건을 제공하고 지구와 유사한 두 개의 행성이 포함된다. "이것은 거주 가능 구역에 여러 개의 작은 행성이 있는 몇 안 되는 시스템 중 하나다"고 Gilbert는 말했다. 허블 우주망원경으로 추가로 관측한 결과도 적색 왜성에서 강력한 방사선 폭발이 일어났다는 증거는 없었다. 그러한 항성 플레어는 단단한 X선을 방출하기 때문에 거주 가능 조건에 적합하지 않은 전제 조건으로 간주된다.

"이 모든 것이 TOI-700 시스템을 추가 관찰을 위한 흥미로운 후보로 만든다"고 Gilbert는 말했다. TESS 망원경은 올해 별과 4개의 행성을 자세히 살펴볼 것이다. 또한 지구 기반 망원경으로 추가 관측이 이미 계획되어 있다.
(미국천문학회 241차 회의, 2023년, 천체물리학저널레터, 승인, arXiv:2301.03617)
출처: NASA

[더사이언스플러스=문광주 기자]

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