가장 뜨거운 행성 KELT-9(HD 195689)이란?
KELT-9(HD 195689)는 백조자리 방향으로 지구로부터 약 620광년 떨어져 있는 항성입니다. 이 항성은 청색 초거성으로, 태양보다 두 배 이상 크고 거의 두 배 이상 뜨겁습니다. 표면 온도는 약 10,170K로, 우리가 알고 있는 가장 뜨거운 항성 중 하나입니다. 이 항성은 태어난 지 3억년 밖에 되지 않은 젊은 별이며, 앞으로 수백만 년 안에 폭발할 것으로 예상됩니다.
이 항성의 주위를 도는 행성이 KELT-9b라고 불리는 외계 행성입니다. 이 행성은 2017년에 KELT(Kilodegree Extremely Little Telescope)를 통해 발견되었으며, 그 범상치 않은 성질이 논문을 통해 공개되었습니다. 이 행성은 거대 가스 행성으로, 목성의 약 두 배 정도 되는 크기와 질량을 가지고 있습니다. 하지만 밀도는 목성의 절반에 불과하며, 이는 행성이 너무 뜨거워서 팽창되었기 때문입니다.
KELT-9b 행성의 특징
KELT-9b 행성은 어머니 항성에 매우 가까이 붙어 있습니다. 항성과의 평균 거리는 약 0.034AU로, 지구와 태양 사이 거리의 약 3%에 해당합니다. 이 행성은 항성을 1.5일에 한 바퀴 돌며, 조석 고정되어 있어서 항상 같은 면만 항성을 향하고 있습니다. 행성의 공전 궤도는 항성의 자전축에 대해 거의 수직을 이루고 있으며, 이는 행성이 항성의 자기장에 의해 강한 조석 가열을 받는다는 것을 의미합니다.
KELT-9b 행성은 지금까지 발견된 외계 행성들 중 표면 온도가 가장 뜨겁습니다. 낮의 반구면 온도는 약 4,600K로, 적색 왜성보다 뜨겁고 일부 K형 왜성들보다도 높은 온도입니다. 이 행성은 ‘극도로 뜨거운 목성’(ultra-hot jupiter)이라는 새로운 명칭을 붙인 논문도 있습니다. 이 행성의 대기는 너무 뜨거워서 보통 분자에 묶여 있는 내화 원소들이 원자 상태로 존재할 수 있습니다. 이 행성의 대기에서는 철, 타이타늄, 크롬, 스칸듐, 이트륨 등의 기화된 금속 원소들이 발견되었습니다.
KELT-9b 행성의 대기
KELT-9b 행성의 대기는 크게 확장되어 있습니다. 대기의 크기는 행성의 로슈 엽에 가까우며, 이는 행성의 대기가 빠른 속도로 질량을 잃고 있음을 뜻합니다. 행성의 대기는 항성의 강한 자외선 복사에 노출되어 있으며, 이는 행성의 대기를 분자에서 원자 상태로 분해시키고, 일부 원소들을 이온화시킵니다. 이러한 과정은 행성의 대기에서 흡수선을 만들어내며, 이를 통해 행성의 대기 성분을 분석할 수 있습니다.
행성의 대기를 구성하는 원소들은 행성의 두 반구 사이에 원자들을 퍼뜨릴 수 있을 만한 행성의 바람 패턴을 유추할 수 있습니다. 행성의 낮의 반구는 항성의 복사에 의해 가열되고, 밤의 반구는 냉각되기 때문에, 대기의 온도 차이가 크게 발생합니다. 이로 인해 행성의 대기는 고속으로 순환하며, 이는 행성의 대기에서 관측되는 원소들의 고도와 분포에 영향을 줍니다.
KELT-9b 행성의 미래
KELT-9b 행성은 현재도 계속해서 대기를 잃고 있으며, 이는 행성의 질량과 크기에 영향을 줄 것입니다. 행성이 너무 가까이서 항성을 돌고 있기 때문에, 행성의 궤도는 항성의 조석력에 의해 점차 줄어들고 있습니다. 이는 행성이 항성에 더 가까워지고, 더 뜨거워지고, 더 빨리 돌게 됨을 의미합니다. 행성이 항성에 너무 가까워지면, 행성은 항성에 파괴될 수도 있습니다.
또한, KELT-9 항성은 수백만 년 안에 폭발할 것으로 예상됩니다. 이 항성은 청색 초거성으로, 태양보다 더 빠르게 연료를 소모하고 있습니다. 이 항성이 폭발하면, 행성은 항성의 폭발에 의해 소멸될 것입니다.
KELT-9b 행성에 대해 알아보았습니다. 이 행성은 우주에서 가장 뜨거운 행성으로, 인류가 발견한 행성 중 가장 특이한 행성 중 하나입니다. 이 행성은 항성과의 극도로 가까운 거리와 강한 복사에 의해 대기가 손상되고, 질량을 잃고, 궤도가 줄어들고 있습니다. 이 행성은 앞으로 수백만 년 안에 항성에 파괴되거나, 항성의 폭발에 의해 소멸될 것입니다. KELT-9b 행성은 우리가 알고 있는 행성들과는 매우 다른 세계를 보여주고 있습니다.