우주 이야기 1146 - 태양 같은 별 가운데 1/4은 자신의 행성을 삼켰다?

(Credit: NASA / Tim Pyle)

태양 같은 행성 가운데 1/4 정도가 주변을 공전하는 행성을 삼켰을 수 있다는 연구 결과가 발표됐습니다. 호주 모나쉬 대학의 로렌조 스피나 (Lorenzo Spina, School of Physics and Astronomy, Monash University)와 그 동료들은 같은 성운에서 태어난 쌍성계를 조사해서 얼마나 많은 별이 행성을 흡수했는지 조사했습니다.

우주에는 두 개의 별이 서로 주변을 공전하는 쌍성계가 흔한데, 대부분 같은 성운에서 태어났기 때문에 화학적 조성이나 나이가 동일한 경우가 대부분입니다. 하지만, 연구팀은 20-35% 정도의 동반성에서 미묘하게 미세 원소의 함량이 차이가 난다는 사실을 확인했습니다. 철이나 탄소처럼 행성에 흔한 원소가 많은 동반성이 있었던 것입니다. 같은 가스에서 태어났는데, 한쪽만 철 성분이 많다면 동반성이 행성을 흡수한 흔적일 가능성이 높습니다.

물론 이 방법은 100% 정확하지는 않습니다. 만약 두 동반성 모두 행성을 흡수했다면 별 차이가 없을 수도 있고 드물지만, 두 별이 우연히 근처를 지나다 중력으로 포획당하는 경우도 생길 수 있기 때문입니다. 하지만 일반적으로 생각하면 별이 행성을 잡아 먹는 시나리오가 가장 그럴 듯 하다고 할 수 있습니다. 연구팀은 대략 27%, 혹은 1/4 정도가 가장 가능성 높은 수치라고 보고 있습니다.

여러 개의 행성이 근접해서 공전하는 행성계의 경우 이웃 행성의 중력 간섭에 의해 공전 궤도가 변하기 쉽습니다. 실제로 이상하게 먼 궤도나 가까운 궤도를 공전하는 행성을 보면 이런 결론을 내릴 수밖에 없습니다. 당연히 일부 행성은 아예 모항성에 흡수되기도 하고 일부는 완전히 행성계를 벗어나 떠돌이 행성이 되는 경우도 있을 것입니다.

혹시 태양계의 과거에 그런 역사가 있었는지도 궁금해지는 연구 결과입니다.

참고

https://sciencex.com/news/2021-08-quarter-sun-like-stars-planets.html

https://www.nature.com/articles/s41550-021-01451-8

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