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외계 행성은 무엇입니까?

무수한 세대 동안 인간은 밤하늘을 바라보며 우주에 홀로 있는지 궁금해했습니다. 의 발견으로 다른 행성에서 우리의 태양계의 진정한 범위의 은하고,다른 은하를 넘어 우리 자신의 이 질문에는 깊이가 더 깊다.

는 천문학자들과 과학자들은 오랫동안 의심되는 다른 스타 시스템에서는 우리 은하와 우주 궤도를 도는 행성의 자신에 그것만에서 지난 수십 년에는 모든 관찰되었다. 을 통해 시간,방법들을 통해 검출을 위한 이러한”외계 행성”개선하고,목록에 그 존재가 확인되었다는 성장에 따라(4000 및 계산!()

정의:

외계 행성(일명. 외계 행성)은 우리 자신이 아닌 다른 별(즉,태양계의 일부)을 공전하는 행성입니다. 우리의 태양계는 수십억 명 중 하나 일 뿐이며 그 중 많은 사람들이 자신의 행성 시스템을 가지고있을 가능성이 큽니다. 16 세기 초,외계 행성의 존재를 가설을 세운 천문학 자들이있었습니다.

의 목록은 잠재적으로 거주 외계 행성이 발견에서 지금까지 우리 우주도 있습니다. 신용:phl.upl.edu

최초의 기록을 언급에 의해 만들어진 이탈리아의 철학자 Giordano Bruno,초기 후원자의 지동 이론이다. 를 지원하는 것 외에도 아이디어는 지구와 다른 행성이 태양의(heliocentrism),그는 앞으로는 보기 고정 별로 비슷하 태양 및 마찬가지를 동반해 행성 있습니다.

18 세기에 Isaac Newton 은 그의 Principia 를 결론 짓는”General Scholium”섹션에서 비슷한 제안을했습니다. 를 만드는 비교하는 태양의 행성에,그가 쓴”그리고 고정 별는 센터의 유사한 시스템,그들이 모든 건설에 따르면 비슷한 디자인과 예의 지배 하나입니다.”

뉴턴의 시대 이후로 다양한 발견 주장이 있었지만 모두 과학계에 의해 거짓 긍정으로 거부되었습니다. 1980 년대에 천문학 자 그룹은 인근 별 시스템에서 일부 외계 행성을 확인했지만 몇 년 후까지 존재를 확인할 수 없다고 주장했다.

첫 번째 검색:

중 하나의 이유는 외계 행성들은 그렇게 어려운을 감지하기 때문에 그들은 심지어다 보다 별이 그들이 궤도. 또한,이 별들은 행성을”씻어내는”빛을 발산합니다–즉,직접적인 관측으로부터 그것들을 가려줍니다. 그 결과,천문학 자 Aleksander Wolszczan 과 Dale Frail 에 의해 1992 년까지 첫 번째 발견이 이루어지지 않았습니다.

를 사용하여 Arecibo 전망대에서 푸에르토리코,쌍 관찰된 여러 가지 지구-질량 궤도를 도는 행성의 펄서 PSR B1257+12. 주 서열 별 주변의 첫 번째 외계 행성 확인이 이루어진 것은 1995 년까지는 아니었다. 이 경우에는 지구상이 관찰되었 51 페가수스 b,거대 행성에서 찾을 네 일 태양 주위 궤도처럼 성급 51 페가수스(약 51 서 우리의 태양).

처음에는,가장 행성의 발견되었다 거대가스와 유사하보다 크거나,Jupiter–을 주도하는 용어”슈퍼 목성되는”만들어 낸됩니다. 에서 제안되는 가스의 거인이었다 보다 일반적인 바위(예:”지구와 같은”)행성,이러한 연구 결과는 단순히이었다는 사실로 인해 목성형 행성은 단순히 쉽게를 감지하기 때문에 그들의 크기입니다.

케플러 미션:

라는 이름의 후 르네상스 천문학자인 요하네스 케플러,케플러 우주 전망대에 의해 시작되었 NASA on March7,2009 년을 위한 발견의 목적은 지구 같은 행성 궤도를 도는 다른다. 의 일부로 NASA’s Discovery 프로그램으로,일련의 상대적으로 저렴한 비용으로 프로젝트에 초점을 맞춘 과학 연구,케플러의 임무는 증거를 찾을 수의 외계 행성 및 견적을 얼마나 많은 별에서 우리가 행성의 시스템입니다.

에 의존하는 운송 검출 방법(아래 참고)케플러의 단독 사용한 광도계를 지속적으로 모니터의 밝기를 통해 145,000 주된 시퀀스에서 고정니다. 이 데이터는 다음 다시 전송되는 지구는 그것을 분석 하여 과학자들은 흔적을 찾아보의 정기적인 디밍에 의해 발생하는 외계 행성에서 환승(전달)앞에서 자신의 호스트의한다.

초기 계획의 수명 Kepler mission3.5 년,하지만 더 큰 기대 이상 결과를 주도하는 임무를 확장. 2012 년에는 임무를 지속될 것으로 예상되는 2016 년까지,하지만 이것은 변경으로 인해 실패의 두 가지의 우주선의 반응을 바퀴에 사용되는 가리키는 우주선입니다. 이것은 과학 데이터 수집을 비활성화하고 임무의 지속을 위협했습니다.

2013 년 8 월 15 일 NASA 는 실패한 두 개의 반응 바퀴를 고치려고 포기하고 그에 따라 임무를 수정했다고 발표했습니다. 보다는 오히려 스크랩 케플러,NASA 제안을 변경하는 임무를 이용 케플러를 감지하는 행성 거주변,작은 주차 빨간 난쟁이 별입니다. K2″Second Light”로 알려진이 제안은 2014 년 5 월 16 일에 승인되었습니다.

k2 임무(까지 지속됨)는 더 밝은 별(예:G-및 K-클래스 별)에 더 중점을 두었습니다. 로 월 6 일,2021,천문학자들은 이들의 존재를 확인 4,341 외계 행성에서 3,216 행성 체계,대부분의 발견 된 데이터를 사용하고 있습니다. 모두 말하자면,우주 탐사선은 1 차 및 K2 임무 과정에서 530,506 개가 넘는 별을 관찰했습니다.

In November2013,천문학자들이보고(에 따라 케플러 우주 임무)데이터는 1~5stars 은하수에 있을 수 있었 지구 크기의 행성 궤도 내에서 그들의 거주지역–40~80 억원입니다. 그들은이 행성들 중 7~15%(평균 56 억)가 태양과 같은 별-일명 궤도를 도는 것으로 추산했다. 주 시퀀스 g 형 황색 왜성.

다이어그램을 보여주는 거주 지역의 태양전지 시스템(상단)및 글리제 581 시스템(낮은 row),의 작업을 기반으로 프랑크 Selsis,Univ. 보르도의. 신용:ESO

거주 행성:

첫 번째 외계 행성에 의해 확인 케플러하여 평균 궤도의 거리는 배치에서 별의 거주 지역이었 케플러-22b. 이 행성에 대한 위치하고 있 600 장에서 지구상에서 별자리의 고고 처음으로 관찰되었 월 12 일,2009 년,그리고 다음 확인에 Dec5th,2011. 에 따라 얻은 모든 데이터,과학자들은 이 세상은 거의 2.4 배 radius 의 지구 중 하나는 바다 또는 물 outer shell.

발견의 외계행성은 또한 심화에 대한 관심은 외계 생명체에 대한 검색,특히 사람들을 위해 궤도 호스트에서 성급의 거주 지역. 또한”으로 알려진 goldilocks 영역이”이 지역에 태양계의 조건들이 충분히 따뜻한(하지만 너무 따뜻한다)그래서 가능하다는 액체를 위한 물(따라서 생명)에 존재하는 행성 표면으로 이동합니다.

케플러의 배치 이전에,확인 된 외계 행성의 대다수는 목성 크기 이상의 범주에 빠졌다. 그러나,그것의 임무,케플러리를 식별하 6000 잠재적인 후보자는 그들의 많은으로 떨어지는 카테고리의 지구 크기 또는”최고의 지구”크기입니다. 이들 중 상당수는 부모 별의 거주 가능 구역에 위치하고 일부는 태양과 같은 별 주위에도 있습니다.

그에 따라 실시한 연구에 의해 NASA Ames Research Center,분석 Kepler mission 데이터 표시에 대한의 24%M-클래스 별박할 수 있습 잠재적으로 거주,지구 크기의 행성(즉,그보다 작은 1.6 배 radius 의 지구). 은하계의 M 급 별의 수에 따라,그 자체만으로도 잠재적으로 거주 할 수있는 약 100 억 개의 지구와 같은 세계를 나타냅니다.

한편,분석 K2 단계는 제안에 대한 분기의 더 큰 성을 조사할 수 있도 있는 지구 크기의 행성 궤도 내에서 그들의 거주 지역이 있습니다. 함께 찍은,케플러가 관찰 한 별은 은하수 내에서 발견 된 것의 약 70%를 구성합니다. 그래서 우리 은하계에만 문자 그대로 수천억 개의 잠재적으로 거주 할 수있는 행성이 있다고 추정 할 수 있습니다.

탐지 방법:

는 동안 일부 통계는 관찰되었으로 직접 망원경(으로 알려져 있는 과정”직접적인 영상”),대부분의 검색되었습을 통해 간접적인 방법과 같은 운송 방법 및 원형 속도의 방법입니다. 전송 방법의 경우(일명. 이동 광도계법),행성은 부모 별의 디스크 앞에서 경로를 통과 할 때(즉,통과 할 때)관찰됩니다.

이것이 발생하면 별의 관측 된 밝기가 소량 떨어집니다. 이것은 행성의 반경을 결정하는 데 사용될 수 있으며 때로는 분광학을 통해 행성의 대기를 조사 할 수 있습니다. 그러나,그것은 또한에서 겪고 있는 실질적 비율의 틀린 확실성을 필요로하는 부분이 행성의 궤도와 교차하는 라인의 사스타고 지구입니다. 결과적으로 다른 방법으로부터의 확인이 일반적으로 필요하다고 간주됩니다. 그럼에도 불구하고,그것이 남아있는 가장 널리 사용되는 방법에 대한 책임이 더 많은 외계 행성이 발견 보다는 다른 모든 방법을 결합됩니다. 케플러 우주 망원경과 테스는 모두 이러한 종류의 광도계를 수행하도록 특별히 설계되었습니다(위 참조).

선 속도(또는 도플러 방식)포함한 측정 성급의 시선 속도 즉,이는 속도를 향해 이동 또는 지구에서 멀리. 의의 의미를 검출하는 행성이기 때문에 행성 궤도 스타들을 발휘하는 중력에 영향을 일으키는 성급 호텔 자체에서 이동하는것의 자신의 작은 궤도 시스템의 주위에 센터의 질량. 이 방법은 광범위한 특성을 가진 별에 적용 할 수 있다는 장점이 있습니다.

그러나,하나의 단점은 그것을 결정할 수 없는 행성의 진정한 대량 수 있지만,설정하기만 하한에는 질량. 그것은 외계 행성 사냥꾼이 사용하는 두 번째로 효과적인 기술로 남아 있습니다. 다른 방법으로는 Ttv(Transit Timing Variation)와 중력 마이크로 렌즈가 있습니다. 전자는 한 행성이 다른 행성의 존재를 결정하기 위해 이동 시간의 변화를 측정하는 데 의존합니다.

이 방법이 효과 결정에서의 존재 여러 개의 경우 행성 중 하나에서 시스템을 필요로 하지만 그의 존재에 적어도 하나의 이미 확인할 수 있습니다. 이 방법의 다른 형태에서,가리는 이진 별에서 일식을 타이밍하면 두 별을 공전하는 바깥 행성을 드러 낼 수 있습니다. 2020 년 2 월 현재 21 개의 행성이이 방법으로 발견 된 반면 더 많은 행성이 확인되었습니다.

의 경우 중력 Microlensing,이미 효력이 스타의 중력장을 가질 수 있습니다,행동으로 렌즈를 확대하의 빛 먼 배경한다. 이 별을 공전하는 행성은 시간이 지남에 따라 배율에서 탐지 가능한 이상을 일으킬 수 있으므로 그 존재를 나타냅니다. 이 기술은 효과적인에서 검출하는 더 넓은 궤도(1-10AUs)에서 일 것입니다.

는 다른 방법이 존재하고 독립형 또는 조합에서–가에 대해 허용되는 검출하고 확인 이상의 천 외계행성하는 동안 또 다른 5,742 후보를 기다리고 있습니다. 이 중 1473(34%)은 해왕성(해왕성 유사)에 필적하는 가스 거인이었고 1359(31%)는 목성(목성 유사)에 필적하는 가스 거인이었다.

또 다른 1340(31%)되었는 지구 행성은 몇 배 더 이상 지구(슈퍼 지구)하는 동안 163 가 비교되었는 지구의 점에서 크기와 질량(4%). 추가로 6 개의 외계 행성이 검출되어 분류되지 않은 채로 확인되었습니다.

지구에 가장 가까운

월 24,2016 년,우리사주매수선택권의 존재를 확인,지구 크기의 바위 외계 행성 궤도록시마 센타,M-type(빨간색 왜성)성급 호텔 위치한 4.25 광년 정도 떨어져 있습니다 이것은 Proxima b 로 알려진이 특정 외계 행성이 지구에 가장 가까운 외계 행성이되게합니다. 똑같이 중요한 것은 그것이 Proxima Centauri 의 거주 가능 구역 내에서 궤도를 도는 것으로 믿어진다는 사실입니다.

발견은 Pale Red Dot 캠페인과 Queen Mary University Of London 의 Guillem Anglada-Escudé 박사가 이끄는 천문학 자 팀에 의해 이루어졌습니다. ESO 의 La Silla Observatory 와 Very Large Telescope 에서 고정밀 방사형 속도 행성 검색 자(HARPS)와 자외선 및 시각 Echelle(UVE)분광기를 사용하여 관측 한 것을 기반으로합니다.

데이터에 기초하여 얻은 창백한 빨간 점이 캠페인 이후 관찰,프록시마 b 것으로 추정된 1.2 배과 같은 대규모는 지구와 사이에 하나 1.3 배 크기입니다. 그것은 대략 0.05AU(750 만 km;460 만)의 거리에서 부모 별을 공전하며 단일 궤도를 완료하는 데 단지 11.2 일이 걸립니다. M 형 별을 공전하는 많은 암석 행성과 마찬가지로,Proxima b 는 정돈 된 것으로 여겨집니다.

주어진 얇은 자연의 M-type 별과 그들의 추세를 생산하는 강력한 플레어,그것은 분명 여부 프록시마 b 을 유지할 수 있는 분위기와 액체 물에 그것의 표면니다. 여러 연구와 기후 모델에는 수행의 가능성을 확인록시마 b 는 생활을 지원할 수 있지만,과학적 합의가 등장했다.

한 손으로 여러 연구 결론 태양 플레어에서 활동을 호스트 호텔 필연적으로 스트립 b 록시마의 분위기와 밝은 표면. 한편,다른 연구 및 모델링 것을 발견하면 프록시마 b 자기장,조밀한 분위기의 표면에 물과 클라우드커버,확률은 그것의 거주 할 수있는 권장하고 있습니다.

2020 의 1 월에 inaf 주도의 천문학 자 팀은 Proxima Centauri 주변의 두 번째 행성 탐지(방사형 속도 측정 사용)를 발표했습니다. 연구에 따르면 팀의 종이,그들의 측정 표시의 존재는 미니 넵튠(록시마 c)궤도 그 부모 스타의 거리에서 1.5AU(~224.4 만 km;~139.4 만 달러의 경우).

의 2020,천문학의 팀에서 텍사스대학교’맥도날드의 전망대용되는 광선 속도 측정집에 의해 허블(25 년)의 존재를 확인하려면 프록시마 c. 자신의 연구는 또한 배치 엄격한 제약 조건에서 지구상의 질량과 궤도주기,지금은 예산서에 0.8 목성 질량과~1900 일,각각.

2020 의 12 월,호주의 Parkes radio telescope 의 천문학 자들은 Proxima Centauri 방향에서 오는”감질 나는”무선 신호의 탐지를 발표했습니다. 이 신호는 획기적인 청취 관찰 캠페인의 일환으로 2019 의 4 월과 5 월 사이에 포착되었습니다. 이 신호 인 Breakthrough Listen 후보 1(BLC1)은 30 시간 동안 지속되었으며 다양한 호기심 많은 기능을 보여주었습니다.

예를 들어,신호를 매우카 협대역 방출에 982(MHz)–등장하는 것을 겪고에서 변화를 주파수(aka. 도플러 시프트). 다양한 천체 물리학 자들에 따르면,이것은 움직이는 근원(즉,그 별을 공전하는 행성)과 일치한다. 그러나 과학계는 이후 신호가 자연 현상의 결과 이외의 것이 될 가능성이 없다고 발표했다.

현재 임무

2018 년 4 월 18 일 NASA 는 우주로 환승하는 외계 행성 조사 위성(Tess)을 발사했습니다. 이 임무를 효과적으로 집어 trail 뭐래에 케플러는 방법과 동일한 방법을 사용하여,그러한 악기 모니터링하는 수천 개의 별을 동시에. 4 개의 광각 망원경과 관련 ccd(charge-coupled device)검출기를 장착 한 TESS 는 현재 최초의 spaceborne all-sky transiting exoplanet survey 를 휴대하고 있습니다.

스 기본 사명을 지속 시간을 두고 공식적으로 결말에 월 5 일,2020 년–따라 NASA 에 의해 발표 27-월 연장 on August12. 첫 해에 대한 그것의 장시간 사명,스가 다시 관 남부 황반구(는 동안 모니터링의 주요 임무)및 다음 15 개월 동안 모니터링술의 북부 황반구 및~60%의 황.

동안 그것의 주요 임무,스캔에 대해 75%의 하늘을 조사 200,000 밝은 별 근처에는 태양에 대한 표지판의 환승하는 외계행성. 로 월 6 일,2021 년,테 스 임무는 검출 총 2,487 외계행성과 확인 107 에 이르기까지,지상 후보 슈퍼 Jupiters.

또한,유럽의 우주국(ESA)가이아 천문대 계속하 모니터링이 정확한 위치는,적절한 운동,그리고 궤도의 1 억 별,행성,혜성,소행성 및 퀘이사. 이 임무는 2013 년(ESA 의 Herschel 우주 망원경이 은퇴 한 같은 해)에 작전을 시작했으며 주요 임무는 5 년 동안 지속될 예정이었습니다.

현재 가이아는 2025 년 12 월 31 일까지 또 다른 연장을받을 것으로 예상되지만 2022 년 12 월 31 일까지 지속될 임무의 연장 부분에 있습니다. 를 날짜 선교에서 지속적인 가동을 위해 7 년 1 월,18 일,그리고 계속 지도 우주의 이익을 위해 만드는 가장 크고 가장 정확한 3 차원 공간이 카탈로그입니다.

중국의 새로운 우주 망원경 밖으로 수행하 블? 이미지:'s new space telescope out-perform the Hubble? Image:
지구 궤도에있는 허블 우주 망원경. 신용:NASA

또 다른 외계 행성에 사냥을 사명 감독 ESA 은 특성화는 외계 행성의 위성(CHEOPS)를 시작했습니다. 18,2019,그리고 ESA 의 우주 비전 과학 프로그램의 첫 번째 작은 계급 임무입니다. 지금의 그것의 주요 임무(중순 예정-2023),쿠푸 연구진 외계 행성을 구하는 더 정확한 예측에서 자신의 질량,밀도,구조,형성 있습니다.물론 30 년 넘게 작동해온 유서 깊은 허블 우주 망원경이 있습니다! 하는 것 외에도 깊은 발견되는 변경의 우리의 지각은 우주가 우리 주위에(같은 속도를 측정주도 이론의 어두운 에너지),허블은 또한 재생 중요한 역할을 검출 및 특성화는 외계 행성의.

예를 들면,초기 임무에,허블은 파편이 발견되 디스크의 주위에 먼 stars(는 행성의 형태로)뿐만 아니라는 행성 시스템에 있었던 이 프로세스의 형성 있습니다. 한편,아카이브의 허블의 과거 관측 허용 천문학자들이 돌아와의 증거를 찾을 수 있는 행성을 만들기 이동로 앞에서 자신의 별을 뿐만 아니라를 제공하는 스펙트럼에 대해 허용되는 외계 행성의 특성화 분위기를 조성합니다.

허블의 많은 년간의 관찰에도 도움이 천문학에 대해 배우고 다양성의 외계행성과 현재 방법은 분류하기 위한니다. 에서 최상의 모든 것,블 가르쳐 천문학에 대 한 좋은 거래의 다양성에 부모 stars 는 방법과 그들의 특성에 영향을 미칠 수 있는 지구 거주.

미래의 임무

앞으로 몇 년 동안,여러 다음 세대에 우주 망원경 공간으로 전송됩니다에 도움이 지속적인 사냥을 위해 거주 외계행성. 2021 년 10 월 31 일,NASA 의 오랫동안 기다려온 James Webb Space Telescope(JWST)가 태양-지구 L2Lagrange 지점에서 그 위치로 발사 될 것입니다. 이 임무는 것이 가장 크고 가장 정교한 우주 망원경이 날짜와 이동해야를 통해 복잡한 배포 단계의 일단에 위치입니다.

를 사용하여 매우 정교한 적외선(IR)스위트 및 가벼운 차단 coronographs,the JWST 할 수 있을 감지하는 낮은 대량는 외계 행성 궤도 가까이하는 자신의 별. 이것은 대부분의 지구 같은 행성이 바위는 궤도 내에서 성급의 거주 지역(따라서”것으로 간주된 잠재적으로 거주”)예를 찾을 수 있습니다.

지금까지 기존의 우주 망원경은 직접 이미징을 통해 이들 행성을 연구 할 해상도 나 감도를 가지고 있지 않습니다. 기존의 망원경은 또한 별 앞에서 운송 할 때 더 작고 바위가 많은 행성에서 스펙트럼을 얻을 수 없었습니다. 그러나,JWST 악기를 확인할 수 있을 것입의 화학적 조성은 외계 행성은 분위기를 검사하여하는 IR 파장을 흡수됩니다 그리고/또는 방사.

또한 낸시는 은혜 로마 우주 망원경,후계자 선교라는 별명은”어머니의 블.”빗질 2.4 기(피트)기본으로 거울 광장 계기 IR 카메라,coronograph,분광계,그리고 큰 field of view,로마 우주 망원경을 가져올 수있을 것입니다 같은 이미지의 선명도 허블은 지역에 하늘의 100 배나 큰 있습니다.

ESA 또한 준비 시리즈의 차세대 전망대 같은 행성의 이동로 그리고 진동의 별을(플라토)우주 망원경입니다. 이 임무를 관찰하지만 별에 대한 행성을 이동하는 특성을 자신의 분위기,그리고 특성을 별을 측정하여 그들의 진동. 이것은 ESA 의 우주 비전 프로그램에서 세 번째 중급급 임무가 될 것이며 2022 년에 언젠가 발사 될 예정입니다.

이 될 것입니다 그 뒤에 우주의 비전의 네 번째 매체 미션으로 알려진 대기 원격 감지 적외선 외계 행성이 큰 조(아리엘). 이 임무를 시작됩니다 언젠가 2029,관찰하는 것에 1,000 개 이상 알려진 외계 행성들은 대중 교통 앞에서 자신의 별을 연구하고 특성을 조성 및 열 구조의 분위기를 조성합니다.

발견 할 세계의 전체 우주가 있고,우리는 간신히 표면을 긁었습니다!

우주 오늘 외계 행성에 많은 흥미로운 기사가 있습니다. “Earthlike”는&Proxima Centauri b 에 적용해야합니까? 에 초점을 맞추고,’두 번째’지구에서 후보의 케플러 카탈로그,새로운 기술을 찾 지구와 같은 외계 행성적으로 거주 외계 행성 확인한 주위에 가까운 호텔!,행성 거주 인덱스는 제안 적은”지구의 중심”기에서 검색 생명의 거주 지구와 같은 외계 행성에 가까운 수 있습니다 우리가 생각합니다.자세한 내용은 NASA 의 Kepler 의 홈 페이지를 확인하십시오. Caltech 의 도움을 받아 유지되는 NASA Exoplanet Archive 와 마찬가지로 외계 행성에 관한 Planetary Society 의 페이지도 흥미 롭습니다.

천문학 캐스트는 주제에 대한 에피소드를 가지고 있습니다-에피소드 2:다른 세계를 찾아서.