뜨거운 목성 (Hot Jupiter)
쉽게 풀면
목성처럼 커다란 가스 행성이 별에 아주 가까이 붙어서 빠르게 도는, 뜨겁게 달궈진 외계행성이다.
왜 중요한가
뜨거운 목성은 최초로 발견된 태양형 별 주위 외계행성 유형이며, 거대행성이 얼음선 안쪽에 있을 수 없다는 기존 이론과 정면으로 충돌해 행성 이동 이론을 낳았습니다. 통과 확률이 높고 신호가 커서 통과법과 대기 분광의 초기 성과는 대부분 이 유형에서 나왔고, 낮밤 온도 차와 대기 순환 지도가 처음 얻어진 것도 뜨거운 목성입니다. 별의 자전축과 궤도축의 어긋남을 재어 이동 기작을 구분하는 표본이 됩니다.
논문에서는 이렇게 쓰입니다
이 논문에서 발견된 51 Pegasi b는 목성급 질량을 가지면서도 공전주기가 약 4일에 불과한 최초의 뜨거운 목성형 행성으로, 기존 태양계 형성 이론에 큰 충격을 주었다.
모항성에 매우 가깝게 붙어 공전하는 행성은 한쪽 면만 계속 강한 복사를 받아, 낮과 밤에 해당하는 반구 사이의 온도차가 크게 벌어진다는 점을 설명한다.
조금 더 깊게 보면
뜨거운 목성은 태양형 별의 약 1퍼센트에서만 발견되는 드문 유형이며, 초기 발견에서 많아 보인 것은 탐색 편향 때문입니다. 원반 안에서 서서히 이동했는지 다른 행성과의 산란 뒤 조석으로 궤도가 줄었는지는 아직 사례마다 다르게 해석됩니다. 관측된 반지름이 모형보다 큰 팽창 문제는 항성 복사가 내부로 전달되는 기작 논쟁으로 이어져 해결되지 않았습니다. 행성 이동 이론은 원반과의 상호작용으로 서서히 안쪽으로 이동했다는 시나리오와, 형성 후 다른 행성이나 동반성과의 중력 산란으로 궤도가 크게 찌그러진 뒤 조석력으로 원 궤도가 된다는 시나리오로 나뉜다.
주의할 점
뜨거운 목성의 발견은 초기 외계행성 탐사에서 관측 편향(가깝고 큰 행성일수록 탐지가 쉬움)의 영향을 크게 받았다는 점에 유의해야 한다.
뜨거운 목성의 궤도축과 항성 자전축이 크게 어긋난 사례가 다수 발견되어, 적어도 일부는 조용한 원반 이동이 아니라 격렬한 동역학적 과정을 겪었을 가능성을 시사한다.