최근 수십 년 동안 알려진 외계행성의 수는 극적으로 증가했습니다. 그러나 우리는 구성이나 질량과 같은 일부 특성에 대해 여전히 거의 알지 못합니다. 시카고 대학의 학생인 Jared Siegel은 과학자들이 놓친 NASA의 데이터에서 몇 가지 단서를 추출할 수 있었습니다.
그는 NASA의 케플러 우주선이 얻은 데이터를 분석했습니다. 이 데이터 중 일부는 통계적 잡음으로 가득 차 있었지만 Siegel과 그의 멘토인 천체 물리학자 Leslie Rogers는 외계행성에 대한 유용한 정보를 추출하여 외행성에 대한 상한선을 설정할 수 있었습니다. Siegel의 석사 논문에 대한 연구 결과는 The Astronomical Journal에 게재되었습니다.
Siegel과 Rogers는 2600년 동안 멀리 떨어진 별에서 나오는 빛의 폭발을 모니터링한 Kepler 우주 망원경의 데이터를 연구했습니다. 이러한 플레어는 행성이 별 앞을 지나가면서 일시적으로 빛을 흐리게 할 때 발생할 수 있습니다. 많은 과학자들이 이미 이 데이터를 분석하여 개 이상의 외계행성이 존재한다는 증거를 찾았습니다. 그러나 Siegel과 Rogers는 통계적 방법을 사용하여 더 많은 정보를 얻을 수 있는 방법이 있는지 궁금했습니다.
그들의 접근 방식은 케플러 망원경이 주위를 여러 행성이 공전하는 것처럼 보이는 많은 별을 발견했다는 사실에 근거했습니다. 이 행성들의 상호 인력은 하나의 행성이 별을 공전하는 경우에 어떻게 움직일 수 있는지에 비해 궤도를 약간 변경해야 합니다. 행성이 클수록 이러한 교란이 더 강해집니다.
Siegel은 "시스템에 여러 행성이 있다는 것을 알고 있지만 이동 시간에 큰 섭동을 보지 못한다면 이 행성이 특별히 무겁지 않다고 말할 수 있습니다."라고 설명했습니다. "예를 들어, 목성의 질량이 없을 가능성이 가장 높다고 말할 수 있습니다. 그러면 서로 눈에 띄게 끌릴 것이기 때문입니다." 그들은 이 논리를 170개의 다른 항성계에 있는 80개의 행성 샘플에 적용했습니다. 이 행성 중 약 50개에 대해 질량 상한선을 설정할 수 있었습니다.
과학자들은 행성이 무엇으로 구성되어 있는지에 대한 옵션을 배제할 수 있기 때문에 이것이 중요한 정보라고 설명했습니다. "예를 들어, '음, 이 행성은 순철로 만들기에는 너무 가볍습니다'라고 말할 수 있습니다."라고 Siegel이 말했습니다. - 개 이상의 행성에 대해 "이 행성은 너무 가벼워서 지구처럼 되지 않습니다."라고 말할 수 있습니다. 이 정보는 또한 과학자들이 외계행성 인구를 더 잘 이해하는 데 도움이 됩니다. "우리는 주어진 질량 범위에서 얼마나 많은 행성이 암석, 물 또는 가스 행성일 가능성이 있는지 알고 싶습니다."라고 Rogers는 말했습니다.
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