우주 이야기 1525 - 뜨거운 목성이 생성되는 원리

(Credit: Michael S. Helfenbein with AI-generated images)

예일 대학의 천문학자들이 두 개의 뜨거운 목성이 형성되는 기전을 밝혀냈습니다. 뜨거운 목성형 외계행성은 목성 같은 거대한 가스 행성이 수성보다 훨씬 안쪽 궤도를 공전하는 형태의 외계행성으로 과학자들이 처음 포착했던 외계행성들입니다. 이들이 모항성에서 가깝고 질량이 커서 관측이 쉬웠기 때문입니다.

뜨거운 목성형 행성의 존재가 알려진 후 과학자들은 어떻게 이런 행성이 생성될 수 있는지를 두고 연구를 계속해왔습니다. 별에 가까운 위치에서는 강한 항성풍과 에너지로 인해 가스와 먼지가 뭉칠 수 없기 때문에 뜨거운 목성형 행성들은 분명히 먼 궤도에서 생성된 후 안쪽으로 이동한 것입니다.

이렇게 이동할 수 있는 것은 다른 천체의 중력 간섭이 그 원인으로 생각되고 있습니다. 무거운 가스 행성을 이동시킬 수 있는 다른 천체는 거대 가스 행성이나 별일 수밖에 없습니다.

예일 대학의 말레나 라이스 (Malena Rice)와 동료들은 쌍성계에서 동반성의 중력에 의해 뜨거운 목성이 생성되는 기전을 폰 지펠-리도프-코자이 이동 (von Zeipel-Lidov-Kozai (ZLK) migration) 이론을 통해 분석했습니다.

연구팀에 따르면 두 개의 쌍성계가 서로 적당한 거리를 공전하면서 두 개의 외계행성이 역시 적당한 거리에 있을 때 중력 간섭에 의해 궤도가 조금씩 이동하는 ZLK 이동이 일어날 수 있습니다. 두 개의 행성이 수십 억년에 걸쳐 쌍성계에서 각각 뜨거운 목성형 행성으로 진화할 수 있는 것입니다.

물론 뜨거운 목성형 행성의 생성 기전은 하나가 아닐 수 있습니다. 다른 행성이 튕겨져 나갈 정도의 중력 간섭에 의한 것도 분명 있을 것입니다. 두 기전 중 어느 것이 더 흔한지를 알기 위해서는 쌍성계 주변 뜨거운 목성 한쌍이 얼마나 흔한지를 조사해봐야 할 것 같습니다. 다만 뜨거운 목성이라고 해서 반드시 모두 검출이 쉬운 건 아니기 때문에 앞으로 많은 연구가 필요합니다.

참고

https://phys.org/news/2025-06-dose-hot-jupiters.html

Yurou Liu et al, The Formation of Double Hot Jupiter Systems through von Zeipel–Lidov–Kozai Migration, The Astrophysical Journal (2025). DOI: 10.3847/1538-4357/add405

이 블로그의 인기 게시물

벨 V-280 Valor 시험 비행 성공

( The V-280 Valor flew for the first time at Bell Helicopter's Amarillo Assembly Center in Texas(Credit: Bell Helicopter/YouTube) ) 앞서 소개드린 V-280 발러가 첫 번째 비행 테스트에 성공했다는 소식입니다. V-22 오스프리의 소형화 버전이라고 할 수 있는 V-280 발러는 미 육군의 차세대 헬기 사업인 Future Vertical Lift (FVL)에 입찰을 시도하는 틸트로터기로 현재 미 육군이 주력으로 사용하는 블랙호크 헬기와 비슷한 체급입니다. 다만 틸트로터기인 만큼 최고 속도나 항속 거리면에서 더 유리합니다. 스펙은 이전 포스트를 참조해 주시기 이전 포스트: https://blog.naver.com/jjy0501/221115245986 (동영상) V-280 발러는 틸트로터기의 더 대중화 될 수 있을지를 검증하는 중요한 무대가 될 것입니다. V-22 오스프리의 경우 복잡한 구조로 인해 가격이 너무 비싸져서 사실 미국은 몰라도 그 동맹국에 널리 도입되기는 어려운 부분이 있습니다. V-280 역시 가격이 아주 저렴할 것 같지는 않지만, 좀 더 합리적인 대안은 될 수 있을 것 같습니다. 만약 성공적인 결과가 나오면 한국을 포함한 미국의 동맹국에서 도입을 검토할 수 있을지 모르겠다는 생각입니다. 참고 https://newatlas.com/bell-v-280-valor-maiden-flight/52663/

자세한 내용 보기

100 테슬라급 자기장 도달

미국의 로스 알라모스 국립 연구소 (Los Alamos National Laboratory) 에서 과학자들이 지금까지 인간이 개발한 가장 강력한 자기장을 발생시키는 장치 개발에 도전하고 있습니다. 자기장의 세기를 나타내는 방법으로 자기력선의 밀도를 나타내기 위해 단위 면적당 자기력선의 수를 표시하는 단위인 테슬라 (T) 가 있습니다. (1T = 1Wb/㎡ 웨버 (Wb) 는 자속의 단위) 의료용으로 사용되는 초전도체를 이용한 MRI 의 경우 1.5 - 3 테슬라급의 강력한 자기장으로 인체 내부를 볼 수 있게 만들지만 과학 연구용으로 이보다 더 강력한 자기장이 필요할 수 있습니다. 최근에 등장한 90 테슬라급 자기장에 이어 이번에 로스 알라모스 국립 연구소에서는 100 테슬라급인 100.75 T 를 실현 했다고 합니다. 이를 구현한 것은 18000 파운드 (8.16 톤 정도) 의 코일과 여기에 에너지를 공급할 1200 메가줄 (Megajoule) 급 모터 제네레이터등의 설비입니다. ( The 1,200-megajoule motor generator that powers the magnetic pulse. ) 이와 같은 연구를 통해 알아내고자 하는 것은 Quantum Phase transitions and new ultra high field magnetic states Electronic Structure determination Topologically protected states of matter 로 요약할 수 있다고 합니다. 아무튼 수 T 급 MRI 만 해도 자기장의 힘이 엄청난데 100 T 라니 엄청난 자기장이네요. 이는 지구 자기장 세기보다 200만배 강력한 (물론 좁은 범위에서 작용하는 자기장이라 지구 전체...

자세한 내용 보기

고대 양서류 이야기 (2) - 악어를 닮은 거대 양서류들

페름기에는 다양한 양막류가 진화해서 앞서 소개한 육상형 템노스폰딜리는 점차 설 자리를 잃게 됩니다. 하지만 양서류는 본래 자신의 서식지인 물과 습지에서 여전히 번성을 누렸습니다. 당시에는 악어류 같은 대형 양서형 파충류도 없던 시절이었기 때문에 이와 비슷한 생태학적 지위는 여전히 양서류의 몫이었습니다. 이들에 대한 이야기는 제 책인 포식자에서 비교적 간단히 다뤘는데, 오늘은 여기에 대한 보충 설명입니다. 책 정보: http://book.naver.com/bookdb/book_detail.nhn?bid=13347200 Yes 24: http://www.yes24.com/24/goods/58772859 11번가: http://books.11st.co.kr/product/SellerProductDetail.tmall?method=getSellerProductDetail&prdNo=1977867160 알라딘: http://www.aladin.co.kr/shop/wproduct.aspx?ItemId=134877825 교보문고: http://www.kyobobook.co.kr/product/detailViewKor.laf?ejkGb=KOR&mallGb=KOR&barcode=9788970447988&orderClick=LAG&Kc= 인터파크 : http://book.interpark.com/product/BookDisplay.do?_method=detail&sc.prdNo=279593764&sc.saNo=003002003&bid1=search_auto&bid2=detail&bid3=prd_img&bid4=001 영풍문고: http://www.ypbooks.co.kr/book.yp?bookcd=100843205&gubun=NV ...

자세한 내용 보기

고든의 블로그 구글 분점

이 블로그 검색