F형 주계열성
F형 주계열성(F V)은 주계열성 중 분광형 F에 속하는 항성이다. 질량은 태양의 1 ~ 1.4배에 표면 온도는 6000 ~ 7600 켈빈이다.[2]Tables VII, VIII. 이 온도 범위에서 F형 주계열성은 황백색으로 빛난다. 주계열성을 왜성(矮星)으로 달리 부르기도 하는데, 이에 따라 F형 주계열성을 황백색 왜성으로 부르기도 한다. 유명한 F형 왜성으로는 프로키온 A, 처녀자리 감마 A/B,[3] KIC 8462852가 있다.
분광표준별
여키스 도감 체계(1953년 존슨·모건 공저)[4]에서 F형 주계열성의 분광표준별을 다수 선정하였다. 그러나 이 별들 모두가 지금까지 표준별로 인정받고 있지는 않다. MK 분광형 분류 체계의 '기준점 별'들은 세월이 지나도 바뀌지 않아 분광체계를 정의하는 데 사용되고 있으며 구체적으로 다음과 같다.
1973년 모건·키넌은 위 기준점 별 둘에 더하여 다음 기준별들을 추가했다.[6]
- F3 V: HR 1279
- F5 V: HD 27524
- F8 V: HD 27808
- F9 V: HD 27383, 처녀자리 베타
기타 중요한 MK 기준별들은 다음과 같다.
- F0 V: HD 23585
- F3 V: HD 26015
- F5 V: HD 27534[7]
위 목록 중 HD 이름이 거의 비슷한 히아데스 성단 구성원 둘(HD 27524, HD 27534)은 확고한 F5 V 표준별로, 두 별의 광도와 색은 거의 같다.
1989년 그레이·개리슨[8]은 '뜨거운' F형 항성의 현대판 표준별 목록을 만들었다. F1, F7형 표준별들은 몇 개 선정되지 않았으나 이후 분광분류 전문가들이 약간 수정하였다. 자주 쓰이는 표준별은 다음과 같다.
- F1 V: 큰곰자리 37
- F7 V: 물고기자리 요타
F4 V 분광형에 해당되는 표준별은 아직 합의된 바 없다.
공교롭게도 F9 V는 모건이 분류한 뜨거운 항성과 키넌이 분류한 차가운 항성 사이 경계였기에, F형과 G형의 경계선을 어느 별로 정할지에 대해 논문간 일치하지 않는 부분이 있다. 1973년 모건·키넌은[6] F9 V 기준별로 처녀자리 베타, HD 27383을 선정했으나 1989년 키넌·맥닐은[9] F9 V 기준별로 HD 10647을 지정했다. 카시오페이아자리 에타는 표준별에서 제외하는 것이 바람직해 보이는데 그 이유는 이 별은 키넌의 논문에서는 F9 V 기준별로 자주 취급되나[9] 모건의 논문에서는 G0 V 기준별로 언급되기 때문이다.[7]
행성
지구에서 가까운 F형 주계열성 중 행성을 거느리는 대표적인 별들로는 안드로메다자리 웁실론, 목동자리 타우, HD 10647, HD 33564, HD 142, HD 60532, KOI-3010 등이 있다.
거주가능성
일부 연구에 따르면 F형 항성을 도는 행성에서도 생명체가 자라날 가능성이 있다고 한다.[10] 상대적으로 뜨거운 F0형 별의 생명체 거주가능 영역은 대략 항성으로부터 2.0 ~ 3.7 AU 범위에서 형성되며 차가운 F8형 별 주위에서는 1.1 ~ 2.2 AU가 생명체가 살 수 있는 범위가 된다.[10] 그러나 G형 별에 비하면 이런 부류의 항성은 수명이 짧고 보다 강렬한 빛을 발산하기 때문에 생명체가 발생할 가능성을 제약하게 된다.[10]
F형 항성은 태양보다 훨씬 높은 수준의 에너지를 방출하는데, 만약 DNA 분자가 이런 항성의 자외선 복사에 장기간 노출될 경우 부정적인 영향을 크게 받을 수 있다.[10] 연구에 따르면 어떤 가상행성이 F형 항성으로부터 태양~지구 거리만큼 떨어져 있고 대기 조성이 지구와 유사하다면 행성 표면에 사는 생물이 자외선으로 입는 피해량은 대략 지구의 최소 2.5배에서 최대 7.1배가 될 것이라 한다.[10] 따라서 행성에 서식하는 생명체가 살아남으려면 행성 대기 상층부에 있는 오존층이 방패 역할을 해 줘야 한다.[10] 두터운 오존층이 없을 경우 이론상 행성 표면에서 생명이 자라날 수는 있지만, 서식 범위는 물 속이나 지표면 밑으로 한정될 것이다.[10]
예
다음 목록은 지구에서 40광년 이내에 있는 F형 주계열성들이다. 지구로부터 100광년 이내에는 300여 개에 육박하는 F형 주계열성들이 존재한다.
| 이름 | 바이어 기호 | 분광형 | 질량(태양=1) | 거리(광년) | 비고 |
|---|---|---|---|---|---|
| 프로키온 A | 작은개자리 알파 | F5 IV-V | 1.5 | 11.4 | 준거성? |
| 타비트 | 오리온자리 피3 | F6 V | 1.3 | 26.2 | |
| 용자리 키 A | 좌동 | F7 V | 1.03 | 26.3 | |
| 알룰라 오스트랄리스 Aa | 큰곰자리 크시 | F8.5-G0 Ve | 1.05 | 27.3 | |
| 큰부리새자리 제타 | 좌동 | F8-G0 V | 0.99 | 28.0 | |
| 토끼자리 감마 A | 좌동 | F6-7 V | 1.2 | 29.3 | |
| 머리털자리 베타 | 좌동 | F9.5-G0 V | 1.05 | 29.9 | |
| 공작자리 감마 | 좌동 | F6-8 V | 1.21 | 30.1 | |
| 자비야바 Aa | 처녀자리 베타 A | F8-A5 IV-V | 1.25 | 35.6 | 준거성? |
| 뱀자리 감마 A? | 좌동 | F6 V | 1.? | 36.3 | |
| 페르세우스자리 세타 A | 좌동 | F7 V | 1.? | 36.6 | |
| 황새치자리 제타 | 좌동 | F7-8 V | 1.? | 38.0 | |
| 페르세우스자리 이오타 A | 좌동 | F5 V | 1.? | 38.4 | |
| 포리마 A | 처녀자리 감마 A | F0 V | 1.5~ | 38.6 | |
| 포리마 B | 처녀자리 감마 B | F0 V | 1.5~? | 38.6 | |
| 남쪽삼각형자리 제타 A | 좌동 | F9-G0 V | 1.? | 39.5 |
출처: (영어) 100광년 이내에 있는 F형 항성들 (Solstation)