케플러-62

케플러-62(Kepler-62)는 거문고자리 방향으로 지구로부터 약 1200 광년 떨어져 있는 항성이다. 이 별은 태양보다 좀 더 차갑고 크기가 작다. NASA는 항성의 앞을 통과하는 외계행성을 찾아내려는 목적으로 케플러 계획을 운영하고 있으며 케플러-62는 이 미션을 수행하기 위해 발사한 케플러 우주선의 관측시야 범위 내에 자리잡고 있다. 2013년 4월 18일 케플러-62에 다섯 개의 행성이 있음이 발표되었고 그 중 케플러-62 e와 케플러-62 f 둘은 항성의 생명체 거주가능 영역 내에 있다.^[3][4] 가장 바깥쪽을 도는 케플러-62 f는 암석 행성으로 보인다.^[3]

케플러-62 Kepler-62
명칭
다른 이름	KIC 9002278, KOI-701
관측 정보 (역기점 J2000)
별자리	거문고자리
적경(α)	18h 52m 51.060s[1]
적위(δ)	+45° 20′ 59.507″[1]
위치천문학
적경 고유운동	−11.1 km/s[2]
적위 고유운동	−29.3 km/s[2]
거리	~1200 광년(~368 파섹)[3]
성질
광도	0.21 ± 0.02 L☉[3]
나이	7 ± 4 (십억 년)[3]
분광형	K2 V[3]
B-V 색지수	0.832[3]
추가 사항
질량	0.69 ± 0.02 M☉[3]
반지름	0.64 ± 0.02 R☉[3]
표면온도	4925 ± 70 K[3]
표면 중력 (log g)	4.68 ± 0.04[3]
항성 목록 겉보기등급순 · 절대등급순 거리순 · 질량순 · 반지름순

명칭 및 관측역사

우리은하 안에서 케플러 우주 망원경이 관측하는 범위(노란색 부채꼴)를 나타낸 그림.

케플러 탐사 이전에 케플러-62에는 2MASS J18525105+4520595라는 2MASS 성표번호가 부여되어 있었다. 케플러 인풋 카탈로그(Kepler Input Catalog)에서는 KIC 9002278이 부여되어 있었으며 이 별이 항성면 통과행성을 거느리는 후보로 지목되고 나서 케플러 관심 천체(Kepler object of interest) 번호 KOI-701을 받았다.

NASA의 케플러 계획은 항성 앞을 지나가는 행성들을 발견할 목적으로 시작되었으며 케플러-62의 앞을 지나가는 것으로 추정되는 행성들 또한 이 계획 수행 중 발견되었다. 행성 발견에 이용되는 통과법(transit method)은 지구에서 바라볼 때 행성이 항성 앞을 지나가면서 별의 밝기가 살짝 약해지는 것을 이용한 것이다. 다만 '후보' 명칭을 붙인 이유는 항성의 밝기가 변하는 데에는 행성뿐 아니라 다른 원인도 작용 가능하기 때문이다.^[5]

행성 발견 논문이 통과된 뒤 케플러 팀은 이 항성에 케플러-62 명칭을 부여했다.^[6] 케플러 계획은 행성을 거느리는 것으로 예상되는 후보였다가 실제로 거느리는 것으로 검증되면 그 항성에 '케플러(Kepler)' 명칭을 붙인다. 케플러-62 또한 이러한 규칙에 따라 붙인 이름이다.^[3]

케플러 계획 탐사대상 항성을 도는 것으로 추정하는 '행성 후보'들은 발견된 순서대로 항성 이름 뒤에 ".01", ".02", ".03", ".04", ".05"...가 붙는다.^[1] 행성 후보들이 동시에 발견될 경우 공전주기가 짧은 것부터 순서대로 번호를 붙인다.^[1] 케플러 우주선은 2011년 케플러-62(당시에는 KOI-701)를 5.714932일, 18.16406일, 122.3874일 주기로 공전하는 행성 후보 셋을 발견했으며^[3] 2012년에는 12.4417일, 267.29일 주기를 갖는 행성 후보 둘을 추가로 발견했다.^[3] 행성 명칭 b, c, d, e, f는 발견한 순서대로 붙인다. 이 중 b는 어떤 별을 도는 행성 중 최초로 발견된 존재에게 붙이는 기호로 같은 계에서 추후 새로운 행성이 발견되면 로마자 소문자 기호가 순서대로 붙는다.^[7] 케플러-62의 경우 발견된 행성 전부가 동시에 공표되었기 때문에 b는 항성에서 제일 가깝고 f가 제일 멀다.^[3] 케플러-62는 케플러 관심 물체(KOI) 중 행성의 존재가 검증된 항성으로서 62 번째로 등재되었다는 뜻이다.

항성의 특징

케플러-62는 K형 주계열성으로 질량은 태양의 약 69%, 반지름은 64%이다. 유효온도는 4925 켈빈이며 나이는 70억 년 정도이다.^[3] 참고로 태양의 나이는 약 46억 년에^[8] 유효온도는 5778 켈빈이다.^[9]

이 별에는 철 및 기타 무거운 원소들의 함유량이 태양보다 적어 중원소함량([Fe/H])은 약 –0.37 또는 태양의 42%이다.^[3] 광도는 비슷한 분광형의 다른 별들처럼 태양의 21% 수준이다.^[3]

항성의 겉보기등급은 13.75로 너무 어두워서 맨눈으로는 볼 수 없다.

행성계

케플러-62 행성계^[3]

행성 (항성과의 거리 순)	최대 질량 (ME)	긴 반지름 (AU)	공전 주기 (d)	e cos ω[note 1]	e sin ω[note 2]	궤도경사 (°)	반지름 (RE)
b	2.1+6.9 −2.1	0.0553 ± 0.0005	5.71493 ± 0.00001	0.01 ± 0.14	-0.07 ± 0.05	89.2 ± 0.4	1.31 ± 0.04
c	0.1+3.9 −0.1	0.093 ± 0.001	12.4417 ± 0.00001	-0.05 ± 0.14	-0.18 ± 0.11	89.7 ± 0.2	0.54 ± 0.03
d	5.5+8.5 −5.5	0.120 ± 0.001	18.16406 ± 0.00002	-0.03 ± 0.24	0.09 ± 0.06	89.7 ± 0.3	1.95 ± 0.07
e	4.5+14.2 −2.6	0.427 ± 0.004	122.3874 ± 0.0008	0.05 ± 0.21	-0.12 ± 0.02	89.98 ± 0.02	1.61 ± 0.05
f	2.8+7.4 −1.6	0.718 ± 0.007	267.29 ± 0.005	-0.05 ± 0.14	-0.08 ± 0.11	89.90 ± 0.03	1.41 ± 0.07

발견된 행성 모두 항성 앞을 통과하는데 이는 다섯 행성의 궤도가 지구에서 볼 때 모두 항성면 앞을 지나간다는 뜻이다. 이 행성들의 궤도경사각(행성들의 궤도면이 지구 관찰자의 시선방향과 이루는 각도)은 다양하나 그 크기는 1 도를 넘지 않는다. 이런 특성 덕분에 각 행성이 항성면을 통과하는 것을 관측하여 공전 주기와 상대적인 지름(어머니 별과 비교하여)을 직접 구할 수 있다.^[3]

행성들의 반지름은 지구의 0.54 ~ 1.95 배 사이이다. 특히 관심이 가는 천체는 e와 f로 이 둘은 표면이 딱딱한 암석행성이면서 생명체 거주가능 영역 안을 돌고 있을 가능성이 매우 높은 후보이다. 두 행성의 반지름은 각각 지구의 1.61, 1.41 배로 이들은 고체로 된 지구형 행성일 것이다. 케플러-62 계에서 이들의 위치는 생명체 거주가능 영역 내에 있어 표면에 액체 물이 존재할 수 있으며, 아마 행성 전체가 물로 덮여 있을 것이다.^[3][10][11] 시선속도법이나 통과 타이밍 방법(transit timing method)으로 행성 질량을 곧장 알 수 없으며 이러한 한계 때문에 행성 질량 예측치는 최댓값이 불분명해진다. 62 e와 62 f의 경우 질량 상한선은 각각 지구의 36 배, 35 배이다. 그러나 실제 질량은 이보다 훨씬 작을 것으로 보인다.^[3] 조성물 모형에 따르면, 행성을 구성하는 물질과 질량 상한선의 불확실성까지 고려할 때 다섯 행성의 실제 질량은 각각 지구의 2.1, 0.1, 5.5, 4.8, 2.8 배일 것으로 추정된다.^[12][13] 항성으로부터 0.22 AU(62 e와 62 f 사이) 거리에 숨겨진 행성이 있을 것으로 예상되나 아직 존재가 검증되지는 않았다.^[14]

사진첩

• 
  케플러-62 계의 행성과 생명체 거주가능 영역을 태양계 내행성들과 비교한 그림. 크기는 실제 비율이다.
• 
  케플러-62 f(앞)와 62 e(오른쪽 빛나는 점)는 생명체가 거주 가능한 행성 후보로 어머니 항성 케플러-62(중앙)를 돌고 있다.
• 
  케플러-69 c, e, f와 지구의 크기를 비교한 것. 외계 행성들의 외관은 천체예술가가 상상한 것이다.