유엔정부간해양학연구소(UNIGE), 유엔국제생명공학연구소(UNIBE), 행성과학연구소(PlanetS)의 과학자들로 구성된 국제 연구팀이 아해왕성이 두 개의 서로 다른 개체군에 속한다는 사실을 입증함으로써 과학계의 논쟁을 해결했습니다. NCCRPlanetS, 제네바 대학, 베른 대학이 참여한 최신 연구에서는 질량을 측정하는 방법에 따라 해왕성에는 밀도가 높은 그룹과 밀도가 낮은 그룹이라는 두 가지 다른 그룹이 있음을 발견했습니다. 그 차이는 편견으로 인한 것이 아니라 실제 신체적 차이로 인한 것입니다.

연구에서는 이러한 밀도 변화가 행성이 공명 시스템에 있는지 여부와 관련이 있을 수 있다고 제안합니다. 공진 시스템에서는 충돌과 같은 과거의 재앙적인 사건의 결과로 밀도가 낮은 행성이 종종 발견되는 구성입니다.

은하수에 있는 대부분의 별에는 행성이 있으며, 해왕성 이하 행성(지구와 해왕성 사이의 행성)이 가장 일반적입니다. 그러나 밀도를 계산하는 것은 과학자들에게 어려운 일입니다. 질량을 측정하는 방법에 따라 밀도가 높은 행성과 밀도가 낮은 행성이라는 두 가지 범주의 행성이 나타납니다.

이것은 관찰 편견 때문입니까, 아니면 두 개의 서로 다른 해왕성 이하 인구가 있습니까? 천문학자들의 최근 연구는 후자의 존재를 입증했습니다. 심지어

우리 은하계에는 외계 행성이 풍부합니다. 가장 흔한 것은 지구 반경(약 6,400km)과 해왕성 반경(약 25,000km) 사이에 있는 "하위 해왕성"이라고 불리는 행성입니다. 태양과 유사한 별의 30~50%에는 그러한 행성이 적어도 하나 이상 포함되어 있는 것으로 추정됩니다.

이 행성의 밀도를 계산하는 것은 과학적 도전입니다. 밀도를 추정하려면 먼저 질량과 반경을 측정해야 합니다. 문제: TTV(Transit Time Variation) 방법을 사용하여 질량을 측정한 행성은 시선 속도 방법(또 다른 가능한 측정 방법)을 사용하여 질량을 측정한 행성보다 밀도가 낮습니다.

"TTV 방법은 이동 시간의 변화를 측정하는 것과 관련이 있습니다. 같은 은하계에 있는 행성 사이의 중력 상호 작용은 행성이 별 앞을 지나가는 순간을 약간 변화시킵니다"라고 UNIGE 과학부 천문학과의 연구 공동 저자이자 공동 저자인 Jean-Baptiste Delisle은 설명합니다. "반면 시선 속도 방법은 주변 행성의 존재로 인한 별 속도의 변화를 측정하는 것과 관련이 있습니다."

NCCRPlanetS, UNIGE 및 UNIBE의 과학자들이 이끄는 국제 팀은 이 현상을 설명하는 연구를 발표했습니다. 이는 선택이나 관찰 편향 때문이 아니라 물리적인 이유 때문입니다. "TTV 방법으로 측정된 대부분의 시스템은 공진 상태에 있습니다."라고 Ecole Ingenieur 과학부 천문학과 조교수이자 연구의 수석 저자인 Adrien Leleu는 설명합니다.

두 행성의 공전 주기 비율이 유리수일 때 두 행성은 공명합니다. 예를 들어, 한 행성이 별을 중심으로 두 개의 궤도를 이동하는 동안 다른 행성은 정확히 한 개의 궤도를 이동합니다. 여러 행성이 공명하면 라플라스 공명 사슬이 형성됩니다. "따라서 우리는 밀도와 행성계의 공명 궤도 구성 사이에 본질적인 연관성이 있는지 궁금했습니다."

밀도와 공명 사이의 연관성을 확립하기 위해 천문학자들은 먼저 데이터의 편견을 배제하기 위해 통계 분석을 위한 행성계를 엄격하게 선택해야 했습니다. 예를 들어, 이동 중인 크고 질량이 작은 행성을 감지하는 경우 시선 속도를 감지하는 데 더 많은 시간이 걸립니다. 이로 인해 행성이 시선 속도 데이터에서 명백해지기 전에, 즉 질량을 추정하기 전에 관측이 중단될 위험이 증가합니다.

Adrien Leleu는 "이 선택 과정은 문헌의 편향으로 이어지며, 시선 속도 방법으로 설명되는 행성은 더 높은 질량과 밀도 쪽으로 편향됩니다."라고 설명합니다. "질량을 측정할 수 없기 때문에 밀도가 낮은 행성은 분석에서 제외됩니다."

데이터 정리 작업이 완료된 후 천문학자들은 통계 테스트를 통해 해왕성의 질량을 결정하는 데 사용된 방법에 관계없이 공진 시스템의 해왕성 이하 밀도가 비공진 시스템의 해왕성 이하 밀도보다 낮다는 것을 확인했습니다.

과학자들은 행성계가 어떻게 형성되는지를 포함하여 이러한 연관성에 대한 몇 가지 가능한 설명을 제안했습니다. 이 연구의 주요 가설은 모든 행성계가 존재하는 첫 순간에 공명 사슬 상태를 향해 움직이지만 단지 5%만이 안정적으로 유지된다는 것입니다. 나머지 95%는 불안정해집니다. 그런 다음 공명 사슬이 끊어져 행성 간의 충돌과 같은 일련의 "재앙"이 발생합니다. 행성이 서로 융합되고 밀도가 증가한 다음 비공명 궤도에서 안정화됩니다.

"이 과정은 밀도가 높은 것과 밀도가 낮은 두 가지 별개의 해왕성 이하 인구를 발생시켰습니다. 우리가 지난 20년 동안 베른에서 구축한 행성계의 형성과 진화에 대한 수치 모델은 이 경향을 정확하게 재현합니다. 공명 중인 행성은 밀도가 낮습니다. 또한 이 연구는 대부분의 행성계에서 일어난 일을 확인합니다. "달을 생성한 것만큼 폭력적이거나 더 나쁜 거대한 충돌이 있었다"고 우주 연구 및 행성 과학부 교수인 Yann Alibert가 결론지었습니다. (WP) 베른에 있는 국제뇌과학연구소(International Institute for Brain Science)의 공간 및 거주 가능성 센터(Center for Space and Habitability) 공동 소장이자 연구 보고서의 공동 저자입니다.

/ScitechDaily에서 편집됨