큰곰자리 47 b는 큰곰자리 방향으로 지구에서 약 46광년 떨어진 곳에 있는 외계 행성이다. 이 행성은 어머니 항성을 멀리 떨어져서 돌고 있으며, 큰곰자리 행성계에서 가장 항성에 가까운 존재이기도 하다. 1996년 1월 발견 사실이 공표되었다. b의 최소 질량은 목성의 2.62배이다.
발견
큰곰자리 47 b는 행성의 중력이 어머니 항성 큰곰자리 47의 시선 속도에 영향을 주는 현상을 통해 발견되었다. 페가수스자리 51 b를 발견한 제프리 마시와 폴 버틀러는 이후 다른 외계 행성들을 계속 탐색했으며 그 결과 또 다른 두 개의 천체(큰곰자리 47 b와 처녀자리 70 b)를 찾아냈다. 1996년 1월 큰곰자리 47 b의 발견 사실이 공식 발표되었다.[2]
궤도와 최소 질량
우리 태양계 행성들의 공전 궤도(파란색)와 큰곰자리 47계 행성들의 궤도(검은색)를 비교한 그림.
큰곰자리 47 b는 항성으로부터 2.14 천문단위 떨어져 돌고 있으며 한 바퀴 도는 데 1095일이 걸린다.[1] b는 주계열성을 도는 행성들 중 긴 시간에 걸쳐 공전하는 것으로 밝혀진 최초의 사례이다. 이후 발견된 장주기 외계 행성들과 비교할 때 큰곰자리 47 b의 이심률은 작다.
큰곰자리 47 b의 질량은 목성의 2.62배이나, 이것은 최소 질량이다. b를 발견할 때 사용한 시선 속도법의 약점은 오직 해당 천체의 최소 질량만을 알 수 있다는 것이다. 따라서 행성이 이루는 궤도경사각이 밝혀질 경우 실제 질량은 최소 질량보다 더 커질 가능성이 많다. 히파르코스 위성이 잰 큰곰자리 47 b의 궤도경사각은 천구면에 대해 63.1도 기울어져 있었으며 이 자료가 사실이라면 b의 실제 질량은 최소 질량보다 12퍼센트 더 무거울 것이다.[3] 다만 이후 계속된 연구를 통해 히파르코스의 자료값은 부정확한 것으로 드러났고 따라서 b의 실제 질량은 아직까지 확실히 밝혀지지 않았다.[4]
물리적 특징
질량으로 보아 큰곰자리 47 b는 딱딱한 표면이 없는 가스 행성일 것이다. b는 간접적 방법을 통해 발견되었기 때문에 반지름, 조성물, 유효 온도 등을 정확히 알 수 없다. 다만 질량으로 미루어 보아, 이 행성의 덩치가 목성과 비슷하다고 가정할 경우 b의 표면에 있는 인간은 지구보다 6 ~ 8배 강한 중력을 느낄 것이다. 또한 b의 환경이 목성과 비슷하여 화학적으로 평형 상태에 있다고 가정할 경우 상층 대기에는 물의 구름이 떠 있을 것이다.(목성은 암모니아의 구름이 떠 있다)[5]
큰곰자리 47 b는 큰곰자리 47의 생명체 거주가능 영역(생물권) 바깥에 자리잡고 있으며, 큰 질량 때문에 자신보다 바깥 궤도를 돌고 있는 행성들의 공전 궤도를 망가뜨렸을 것이며,[6] 자신보다 안쪽을 돌 수 있었던 암석 행성이 생겨나지 못하게 방해했을 것이며, 미행성들을 중력으로 끌어당겨 내행성계에 물이 공급되는 경로를 막았으리라 본다.[7] 그러므로 큰곰자리 47 행성계의 생물권 내에 지구와 같은 암석 행성이 있다고 하더라도, 그 크기는 작을 것이며 표면은 바싹 말라 있을 것이다.
큰곰자리 47 b 주위를 질량 큰 위성이 돌 경우, 어머니 행성의 조석 작용과 빛 반사, 적외선 방출 등의 효과에 힘입어 b가 생물권 밖에 있음에도 불구하고 위성에 생명체가 살 환경이 조성될 가능성이 있음이 제기되어 왔다.[8][9]
