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우주 이야기 1606 - 두 행성의 충돌 징후를 포착하다.



 (Lead author Andy Tzanidakis’s rendering of the planetary collision he suspects occurred around star Gaia20ehk in 2021. Credit: Andy Tzanidakis)

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(Star Gaia20ehk—seen here in the center of the orange crosshairs in the inset image—is roughly 11,000 light-years from Earth, near the constellation Puppis. Photo: NASA/NSF NOIRLab)

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지구와 달은 45억 년 전 원시 지구와 화성 정도 크기의 원시 행성이 충돌한 결과로 생성됐습니다. 지금은 태양계의 소행성들이 제자리를 잘 지키고 있지만, 46억 년 전 처음 태양계가 형성된 시기에는 가까운 궤도에 원시 행성들이 더 많아서 잦은 충돌이 발생한 것으로 여겨집니다. 그리고 아마도 다른 행성계에서도 비슷한 일이 일어날 수 있습니다.

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워싱턴 대학의 아나스타시오스(앤디) 차니다키스 (Anastasios (Andy) Tzanidakis, a doctoral candidate in astronomy at the University of Washington)는 2020년 이전에 수집된 데이터를 분석하던 중 이상한 별 하나를 발견했습니다. 지구에서 11,000광 년 떨어진 가이아 20ehk (Gaia20ehk)라는 별이 그 대상으로 이상한 밝기 변화를 보였습니다.

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별의 밝기는 처음에는 일정하게 유지되다가 2016년부터 세 차례에 걸쳐 밝기가 급격히 감소했습니다. 그리고 2021년 다시 복구되는 과정에서도 밝기가 이상하게 변했습니다.

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가이아20ehk 특이한 밝기 변동, 즉 짧은 시간 동안 밝기가 급격히 감소했다가 혼돈 상태에 빠지는 현상은 이전에는 관측된 적이 없었습니다. 연구팀은 난감한 상황에 처했지만, 가시광선이 아닌 적외선을 관측하기 위해 다른 망원경의 데이터를 사용한 결과 미스터리를 풀 수 있었습니다.

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적외선 광도 곡선은 가시광선 곡선과 완전히 반대였습니다. 가시광선이 깜빡거리며 어두워지기 시작했을 때 적외선은 급격히 증가했는데, 이는 별을 가리고 있는 물질이 매우 뜨거워서 적외선 영역에서 빛을 내고 있다는 것을 의미합니다.

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이를 설명할 수 있는 가장 좋은 가설은 행성 간의 충돌입니다. 행성 간의 충돌은 적외선 에너지를 설명하기에 충분한 열을 만들 수 있습니다. 그리고 적절한 유형의 충돌은 초기 빛의 감소 현상도 설명할 수 있습니다.

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연구팀은 이 충돌이 지구와 달을 만든 초기 태양계의 충돌과 비슷하다고 보고 있습니다. 그 결과 달처럼 큰 위성이 생성됐는지는 모르지만, 만약 큰 위성이 생기면 지구 같은 조건을 갖출 가능성이 커집니다.

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연구팀은 달이 지구를 소행성으로부터 보호하고, 해양 조수와 기후를 만들어 화학과 생물이 전 지구적으로 섞이도록 하며, 심지어 지각판 활동을 촉진하는 역할도 할 수 있다고 지적했습니다. 파괴 속에서 새로운 창조가 이뤄진 셈인데, 멀리 떨어진 행성계에서도 같은 일이 생겼는지 궁금합니다.

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참고

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https://phys.org/news/2026-03-astronomers-rare-evidence-planets-colliding.html

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Anastasios Tzanidakis et al, Gaia-GIC-1: An Evolving Catastrophic Planetesimal Collision Candidate, The Astrophysical Journal Letters (2026). DOI: 10.3847/2041-8213/ae3ddc

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