HR 8799 c는 페가수스자리 방향으로 지구로부터 약 129광년 떨어진 곳에 위치한 외계 행성이다. 분광형 A5V의 람다 부티스(Lambda Boötis)형 항성 HR 8799를 공전하고 있다. HR 8799 c는 목성 질량의 약 7.8배, 목성 반지름의 약 1.10배 크기를 가진 가스 행성으로, 모항성으로부터 약 41.0 AU(천문단위) 떨어진 궤도를 편심률 0.05의 낮은 타원율로 공전하며 공전 주기는 약 210년이다. 이는 HR 8799 항성계에서 발견된 네 개의 행성 중 두 번째로 발견된 행성이다.
발견
HR 8799 c는 2008년 11월 13일, Christian Marois 연구팀에 의해 하와이의 Keck 천문대와 Gemini 천문대를 이용해 발견되었다. 이 행성은 HR 8799 b, HR 8799 d와 함께 직접成像(direct imaging) 방식을 통해 발견된 최초의 외계 행성계 중 하나이다. 2010년 1월에는 외계 행성 중 9번째로 직접 분광 관측이 이루어져, 외계 행성에 대한 직접 분광학적 연구의 가능성을 확인시켰다.
대기 특성
Palomar 천문대의 근적외선 분광 관측(995~1769nm) 결과, HR 8799 c의 대기에서는 암모니아와 미량의 아세틸렌이 검출되었으나 이산화탄소와 메탄은 뚜렷하게 확인되지 않았다. Keck 천문대의 OSIRIS 장비를 이용한 고분산 분광 관측에서는 대기 중에 물(H₂O)과 일산화탄소(CO)가 존재하는 것으로 확인되었으며, 메탄은 부재하는 것으로 나타났다. 이 행성의 탄소 대 산소 비율(C/O ratio)은 모항성보다 높은데, 이는 이 행성이 코어 강착(core accretion) 과정을 통해 형성되었음을 시사한다.
2018년 11월, Keck 천문대의 고분산 분광 및 근적외선 적응광학(NIRSPAO)을 통해 행성 대기 중 물의 존재와 메탄의 부재가 재확인되었다. 2021년에는 대기 중 물과 일산화탄소 검출이 추가로 발표되었다.
2024년 7월, VLT/GRAVITY 간섭계를 이용한 종합적인 대기 특성 연구 결과가 발표되어 HR 8799계 행성들의 대기 성분에 대한 더욱 상세한 분석이 이루어졌다.
물리적 특성 요약
| 항목 | 값 |
|---|---|
| 질량 | 7.8 ± 0.6 MJ (목성 질량) |
| 반지름 | 1.10 ± 0.01 RJ (목성 반지름) |
| 평균 밀도 | 4.702 g/cm³ |
| 표면 온도 | 약 1159 K |
| 모항성 | HR 8799 (A5V형) |
| 궤도 긴반지름 | 41.00 ± 0.15 AU |
| 공전 주기 | 약 209.5년 |
| 궤도 이심률 | 0.050 ± 0.003 |
| 궤도 경사각 | 26.5 ± 0.5° |
HR 8799 c가 속한 HR 8799 항성계는 외계 행성들을 직접 이미징으로 관측한 최초의 다중 행성계로서, 외계 행성 대기 분광 연구와 행성 형성 이론 검증에 중요한 역할을 하고 있다.
