과학자들이 관찰한 별이 자신의 행성을 먹는 끔찍한 장면
언젠가 태양이 적색거성으로 팽창하여 가까이 있는 행성을 집어삼킬 것이라는 사실을 과학자들은 이미 알고 있었다. 이런 잡아먹힌 행성들이 죽어가는 별 내부 과정에 어떤 영향을 주는지 새로운 연구가 시작되었다.
태양 크기의 별이 내부 중심부의 수소를 전부 소진하게 되면 원래 크기의 10배 이상 팽창하여 적색거성이 된다. 이 적색거성이 자신을 공전하는 행성들을 집어삼킴으로써 많은 일들이 일어날 수 있다.
새로운 연구에 의하면, 목성보다 10배 이상 되는 행성을 삼키면, 별이 수천 년 동안 자신의 외피를 허물고 밝기를 몇 배 증가시키는 계기가 될 수 있다.
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이 연구는 유체역학 시뮬레이션 방법을 사용하여 진행되었으며 우리 태양계의 진화에 대한 가능한 미래의 시나리오를 엿볼 수 있다. 적색거성의 거대한 크기 때문에, 연구진은 별이 행성과 접촉하는 작은 구역만 모델링하여 이들 상호작용의 심층적 이해를 도출해 냈다.
University of California의 천문학 대학원생이자 이 논문의 주 저자인 Ricardo Yarza는 다음과 같이 설명한다; “팽창된 별은 공전하는 행성들보다 수백 배 또는 수천 배 더 클 수 있고, 이런 규모의 불일치 때문에 각 규모에서 발생하는 물리적 과정을 정확히 모델링하는 시뮬레이션을 수행하는 것이 어려워집니다. 대신, 행성 공전 궤도 중심부에 위치하는 별의 작은 부분을 시뮬레이션하여 행성 주위의 흐름을 이해하고 행성에 작용하는 항력을 측정합니다.”
그 결과는 50억 년 후 우리 태양이 적색거성이 되었을 때 무슨 일이 일어날지에 대한 예상 뿐만 아니라, 적색거성 다음 단계인 타버린 별의 시체인 백색왜성을 공전하는 행성에 대한 최근의 발견을 설명해 줄지도 모른다.
별이 행성을 잡아먹는 마지막 단계를 탐구하는 이러한 연구는, 적색거성에 먹히지 않고 살아남는 행성들이 있을 수 있다는 것을 시사한다.
우리 태양계에서는 태양에 가장 가까운 수성과 금성은 적색거성으로 변한 태양에게 먹히겠지만, 우리 지구는 살아남을 수 있다 하더라도 너무 타버려 생명체가 생존할 수 없게 될 것이다. 현재 태양에서 멀리 떨어진 얼음 행성인 목성과 토성 및 그들의 위성들은 거대해진 태양 근처에서 보다 생명 친화적인 조건을 갖게 될지도 모른다.
지금까지 이런 적색거성 공격에 살아남을 행성들은 몇 개 되지 않는 것으로 관측되지만, 연구진들은 외계행성에 대한 추가적인 연구가 이 숫자를 늘릴 것으로 믿고 있다.
원본 출처 : https://www.space.com/red-giant-stars-eat-planets
밀양시 우주천문대