WASP-33b

WASP-33b
WASP-33b
디스커버리[1]
검색 대상WASP
발견일자2010
트랜짓
궤도 특성
0.02555 ± 0.00017 AU(3,822,200 ± 25,432km)
1.21987089 ± 0.00000015일(1,396.845 ± 0.013초; 29.2769014 ± 3.6×10−6 h)
기울기87.67±1.81°[1]
반암도0.59km/s(1,300mph)
별HD 15082
물리적 특성
평균 반지름
1.497±0.095 RJ[1]
미사2.81±0.53 MJ[3]
알베도0.369±0.050[3]
온도2,710 ± 50 K(2,440 ± 50.0 °C; 4,420 ± 90.0 °F)

WASP-33b는 항성 HD 15082 주위를 도는 외계 행성이다. 이 행성은 델타 스쿠티 변광성 궤도를 선회한 최초의 행성이다. 0.026 AU의 반조르 축과 목성의 질량보다 클 가능성이 있는 질량으로,[1] 그것은 뜨거운 목성 행성 등급에 속한다.

디스커버리

2010년, 슈퍼WASP 프로젝트는 항성 HD 15082 주위를 도는 외계 행성의 발견을 발표했다. 이번 발견은 행성이 항성 앞을 지날 때 행성의 이동을 탐지해 이뤄졌는데, 이는 1.22일마다 일어나는 사건이다.

궤도

로시터-맥러플린 효과를 활용한 2012년 연구는 행성 궤도가 항성의 적도면과 강하게 어긋나며 -107.7±1.6°에 해당하는 오정렬로 인해 WASP-33b의 궤도가 역행한다는 것을 밝혀냈다.[4]

물리적 특성

방사상 속도 측정의 한계는 목성 질량의 4.1배 이하를 의미한다.[1] 엑소플라넷 궤도는 항성에 너무 가까이 있어서 표면 온도는 약 3,200 °C(5,790 °F)이다.[5] 그 수송은 나중에 히파르코스 자료에서 복구되었다.[6]

대기

2015년 6월, NASA는 이 외부 행성이 성층권을 가지고 있으며, 대기에 성층권을 형성하는 티타늄 산화물이 포함되어 있다고 보고했다. 산화티타늄은 가시광선과 자외선의 강력한 흡수체로서 대기를 뜨겁게 달군 몇 가지 화합물 중 하나로 뜨거운 대기 속에서 기체 상태로 존재할 수 있다.[7][8] 온도 반전(스트라토스피어), 물, 산화티타늄의 검출은 2020년까지 얻은 고품질 데이터와 반증되었다. 1ppb에 해당하는 산화티타늄 혼합률의 상한만 구할 수 있다.[9] 이후 연구는 HARP-33b의 대기 중 산화티타늄이 존재함을 재확인했지만, HARPS-N은 검출할 수 없다. 중성철과[10] 실리콘도[11] 검출됐다.

WASP-33b의 대기는 행성이 항성(상단) 뒤로 지나갈 때, 즉 항성으로부터 방사선을 흡수하는 분자로 인해 온도가 더 높을수록 성층권이 낮으며, 성층권(왼쪽)[7]이 없다면 높은 고도에서 온도가 낮아질 것이다.

2020년에는 2차 일식(행성이 항성에 의해 차단되는 경우)이 검출되면서, 행성의 질량과 표면 전체의 온도 프로파일을 함께 측정했다. WASP-33b는 금성과 비슷하게 대기 중에 강한 바람이 불어 가장 뜨거운 지점인 28.7±7.1도를 서쪽으로 이동시킨다. 평균 풍속은 열권에서 8.5 km+2.1
−1.9/s이다.[12] 조명 측면 밝기 온도는 3014±60K이고, 야간 밝기 온도는 1605±45K이다.[3]

수소 발머선 흡수에 의해 추진되는 대기 탈출은 비교적 소박하며, 10억년 당 지구 질량이 총 1에서 10개 정도 된다.[13]

WASP-33b의 일면 대기 중 물은 행성 방출 스펙트럼에서 알 수 있듯이 고온으로 인해 대부분 히드록실산기와 분리된다.[14]

WASP-33b를 위한 비케플러 운동 특성

모항성의 높은 회전속도를 볼 때, WASP-33b의 궤도운동은 별의 거대함과 일반상대성이성의 효과에 의해 측정 가능한 방식으로 영향을 받을 수 있다.

첫째로, 항성의 왜곡된 모양은 그 중력장을 일반적인 뉴턴 역제곱 법칙에서 벗어나게 한다. 태양도 마찬가지인데, 수성 궤도의 일부가 이 효과에 기인 것이다. 단, WASP-33b의 경우 9 더 많을 것으로 추정된다.[15]

WASP-33b의 다른 영향도 더 클 것이다. 특히 일반 상대론적 프레임 드래깅에 의한 전과는 너무 작아 관측할 수 없는 수성보다 WASP-33b의 경우 디스플레이 더 커야 한다. HD 15082의 완전성을 10년 동안 행성의 트랜지트의 시간 변동에 대한 분석에서 백분율의 정확도로 측정할 수 있다는 주장이 제기되었다.[15] 행성의 파괴로 인한 영향은 최소한 하나의 크기만큼 작으며, 행성의 적도와 궤도면 사이의 미지의 각도에 의존하고 있어 아마도 감지할 수 없게 될지도 모른다. 프레임 드레이깅의 효과는 그러한 실험으로 측정하기에는 너무 작다.

모성별의 영구화로 인한 WASP-33b의 노달 전이가 2021년까지 측정되었다. HD 15082의 중력 4극 모멘트는 6.73±0.22×10과−5 동일한 것으로 밝혀졌다. 비 케플러식 전열은 500배 더 작을 것으로 예상되지만 아직 검출되지 않았다.[16]

참고 항목

참조

  1. ^ a b c d e f g h Collier Cameron, A.; et al. (2010). "Line-profile tomography of exoplanet transits - II. A gas-giant planet transiting a rapidly rotating A5 star". Monthly Notices of the Royal Astronomical Society. 407 (1): 507. arXiv:1004.4551. Bibcode:2010MNRAS.407..507C. doi:10.1111/j.1365-2966.2010.16922.x. S2CID 11989684.
  2. ^ Zhang, Michael; et al. (2017). "Phase curves of WASP-33b and HD 149026b and a New Correlation Between Phase Curve Offset and Irradiation Temperature". The Astronomical Journal. 155 (2): 83. arXiv:1710.07642. Bibcode:2018AJ....155...83Z. doi:10.3847/1538-3881/aaa458. S2CID 54755276.
  3. ^ a b c von Essen, C.; Mallonn, M.; Borre, C. C.; Antoci, V.; Stassun, K. G.; Khalafinejad, S.; Tautvaivsiene, G. (2020). "TESS unveils the phase curve of WASP-33b. Characterization of the planetary atmosphere and the pulsations from the star". Astronomy & Astrophysics. A34: 639. arXiv:2004.10767. Bibcode:2020A&A...639A..34V. doi:10.1051/0004-6361/202037905. S2CID 216080995.
  4. ^ Albrecht, Simon; Winn, Joshua N.; Johnson, John A.; Howard, Andrew W.; Marcy, Geoffrey W.; Butler, R. Paul; Arriagada, Pamela; Crane, Jeffrey D.; Shectman, Stephen A.; Thompson, Ian B.; Hirano, Teruyuki; Bakos, Gaspar; Hartman, Joel D. (2012), "Obliquities of Hot Jupiter host stars: Evidence for tidal interactions and primordial misalignments", The Astrophysical Journal, 757 (1): 18, arXiv:1206.6105, Bibcode:2012ApJ...757...18A, doi:10.1088/0004-637X/757/1/18, S2CID 17174530
  5. ^ "Hottest planet is hotter than some stars". Retrieved 2015-06-12.
  6. ^ McDonald, I.; Kerins, E. (2018). "Pre-discovery transits of the exoplanets WASP-18b and WASP-33b from Hipparcos". Monthly Notices of the Royal Astronomical Society. 477 (1): L21. arXiv:1803.06187. Bibcode:2018MNRAS.477L..21M. doi:10.1093/mnrasl/sly045. S2CID 49547292.
  7. ^ a b "NASA's Hubble Telescope Detects 'Sunscreen' Layer on Distant Planet". 2015-06-11. Retrieved 2015-06-11.
  8. ^ Haynes, Korey; Mandell, Avi M.; Madhusudhan, Nikku; Deming, Drake; Knutson, Heather (2015). "Spectroscopic Evidence for a Temperature Inversion in the Dayside Atmosphere of the Hot Jupiter WASP-33b". The Astrophysical Journal. 806 (2): 146. arXiv:1505.01490. Bibcode:2015ApJ...806..146H. doi:10.1088/0004-637X/806/2/146. S2CID 35485407.
  9. ^ Herman, Miranda K.; Mooij, Ernst J. W. de; Jayawardhana, Ray; Brogi, Matteo (2020). "SEARCH FOR TiO AND OPTICAL NIGHT-SIDE EMISSION FROM THE EXOPLANET WASP-33b". The Astronomical Journal. 160 (2): 93. arXiv:2006.10743. Bibcode:2020AJ....160...93H. doi:10.3847/1538-3881/ab9e77. S2CID 219792767.
  10. ^ Detection of Fe and evidence for TiO in the dayside emission spectrum of WASP-33b, 2021, arXiv:2105.10230
  11. ^ Silicon in the dayside atmospheres of two ultra-hot Jupiters, 2021, arXiv:2112.10461
  12. ^ Wilson Cauley, P.; Wang, Ji; Shkolnik, Evgenya L.; Ilyin, Ilya; Strassmeier, Klaus G.; Redfield, Seth; Jensen, Adam (2021), "Time-resolved rotational velocities in the upper atmosphere of WASP-33 b", The Astronomical Journal, 161 (3): 152, arXiv:2010.02118, Bibcode:2021AJ....161..152C, doi:10.3847/1538-3881/abde43, S2CID 222132849
  13. ^ Yan, F.; Wyttenbach, A.; Casasayas-Barris, N.; Reiners, Ansgar; Pallé, E.; Henning, Th.; Mollière, P.; Czesla, S.; Nortmann, L.; Molaverdikhani, K.; Chen, G.; Snellen, I. A. G.; Zechmeister, M.; Huang, C.; Ribas, I.; Quirrenbach, A.; Caballero, J. A.; Amado, P. J.; Cont, D.; Khalafinejad, S.; Khaimova, J.; López-Puertas, M.; Montes, D.; Nagel, E.; Oshagh, M.; Pedraz, S.; Stangret, M. (2021), "Detection of the hydrogen Balmer lines in the ultra-hot Jupiter WASP-33b", Astronomy & Astrophysics, 645: A22, arXiv:2011.07888, Bibcode:2021A&A...645A..22Y, doi:10.1051/0004-6361/202039302, S2CID 226965524
  14. ^ First Detection of Hydroxyl Radical Emission from an Exoplanet Atmosphere:High-dispersion Characterization of WASP-33b using Subaru/IRD, 2021, arXiv:2103.03094
  15. ^ a b Iorio, Lorenzo (2010-07-25), "Classical and relativistic node precessional effects in WASP-33b and perspectives for detecting them", Astrophysics and Space Science, 331 (2): 485–496, arXiv:1006.2707, Bibcode:2011Ap&SS.331..485I, doi:10.1007/s10509-010-0468-x, S2CID 119253639
  16. ^ The GAPS Programme with HARPS-N at TNG XXXI. The WASP-33 system revisited with HARPS-N, 2021, arXiv:2105.12138