(A disintegrating planet orbits a giant star. "The extent of the tail is gargantuan, stretching up to 9 million kilometers long," says Marc Hon, a postdoc in MIT's Kavli Institute for Astrophysics and Space Research. Credit: Jose-Luis Olivares, MIT)
우리 지구는 모항성에서 적당한 거리에서 에너지를 받아 생명이 넘치는 행성이 됐습니다. 하지만 우주에는 행성이 별에 너무 가까운 거리에 있어서 증발하거나 사라지는 경우도 있습니다.
지금까지 관측된 증발하는 행성은 대개 목성형 가스 행성인 경우가 많았지만, 사실 작은 암석형 행성도 예외는 아닐 것입니다. MIT의 박사 후 연구자인 마크 혼 (Marc Hon, a postdoc in MIT's Kavli Institute for Astrophysics and Space Research)과 동료들은 나사의 행성 사냥꾼 TESS 데이터를 이용해 증발해 사라지는 암석형 행성을 포착하는데 성공했습니다.
연구팀은 TESS 데이터를 통해 페르세우스 자리 방향으로 지구에서 140광년 떨어진 외계행성 BD+05 4868 Ab를 찾아냈습니다. 그런데 데이터를 분석해보니 행성이 별 앞을 지날 때 밝기가 한 번에 감소하는 것이 아니라는 사실을 알아냈습니다.
BD+05 4868 Ab의 공전 주기는 30.5시간에 불과하고 공전 궤도도 수성보다 20배나 별에 더 가까운 거리였습니다. 따라서 표면 온도는 섭씨 1600도 이상일 것으로 예상됩니다.
이 온도에서는 암석이 녹아 마그마 같은 상태가 되며 일부는 증발해 행성의 표면을 벗어날 수 있습니다. 특히 중력이 약한 작은 암석 행성에서는 더욱 그럴 것입니다. 과학자들은 이 행성의 질량이 수성과 달 중간 정도에 불과할 것으로 보고 있습니다.
그 결과 BD+05 4868 Ab는 별을 한 번 공전할 때마다 에베레스트 산 정도의 물질을 잃으면서 혜성 같은 꼬리를 만드는 것으로 보입니다. 꼬리의 길이는 900만 km에 달합니다. 이로 인해 밝기 변화가 다른 행성과 다르게 나타난 것입니다. 그리고 이 속도면 100-200만년 사이 완전히 파괴될 것으로 예상됩니다.
이렇게 증발 중인 행성의 물질의 스펙트럼을 확보해 분석하면 행성 내부 구성 물질에 대한 정보를 얻을 수 있습니다. 상대적으로 가까운 거리를 감안할 때 연구팀은 이 행성이 제임스 웹 우주 망원경의 이상적인 목표가 될 수 있을 것으로 보고 있습니다. 수성보다 작은 외계 행성의 구성 물질에 대한 중요한 정보가 나올 수 있을지 궁금합니다.
참고
https://phys.org/news/2025-04-astronomers-planet-rapidly-disintegrating-comet.html
Marc Hon et al, A Disintegrating Rocky Planet with Prominent Comet-like Tails around a Bright Star, The Astrophysical Journal Letters (2025). DOI: 10.3847/2041-8213/adbf21 On arXiv: DOI: 10.48550/arxiv.2501.05431
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