(LHS 1903 is a small red M-dwarf star that is cooler and shines less brightly than our sun. Scientists used telescopes in space and on Earth to discover four planets orbiting LHS 1903. With those telescopes, they classified the three closest planets to the star as the innermost being rocky, and the two that follow it gas giants. In a recent study, scientists used ESA's Cheops satellite to investigate the fourth planet in this system. They noted that it is much smaller and further away from its star than the other planets and discovered that it might be rocky, like Venus. This is surprising because a planet order of rocky-gaseous-gaseous-rocky in a planetary system is unusual and rarely observed in the universe. Note that the distances and sizes of the planets are not to scale – the outer fourth planet is much smaller than the other three planets in the system. Credit: ESA.)
태양계의 내행성과 외행성은 분명히 나뉘어집니다. 지구를 포함한 안쪽의 네 행성은 밀도가 높고 작은 암석행성이고 그 밖에 있는 네 행성은 크고 밀도가 낮은 가스행성입니다. 태양계가 생성된 46억 년 전 태양 가까이 있던 행성들은 가스를 잃고 먼 행성들은 가스를 보전했다고 해석하면 무리없이 설명될 수 있는 구성입니다.
차갑고 희미한 적색 왜성인 LHS 1903의 행성들 역시 처음에는 태양계 행성 분포 패턴대로 가까이에 암석형 행성 하나가 공전하고 그 뒤로 두 개의 가스 행성이 있는 것으로 파악됐습니다. 그러나 워릭대학교 물리학과 조교수인 토마스 윌슨 박사(Dr. Thomas Wilson from the University of Warwick)가 이끄는 국제 과학자 팀은 유럽우주국(ESA)의 외계행성 특성화 위성(CHEOPS)을 이용해 이 행성계의 바깥쪽 가장자리에 가스 행성이 아닌 암석형 행성을 추가로 한 개 더 발견했습니다.
당연히 이 거꾸로 행성계 (Inside Out)의 생성 원인에 대해 과학자들은 여러 가설을 세웠습니다. 가장 생각하기 쉬운 설명은 뜨거운 목성형 행성의 생성 이론처럼 본래 위치에서 이탈한 행성이라는 것입니다. 또 다른 가능성은 충돌에 의해 가스와 대기를 잃은 경우입니다.
그러나 연구팀은 이 두 가지 가설 모두 배제했습니다. 대신 네 연구팀은 행성이 동시에 형성된 것이 아니라, '안쪽에서 바깥쪽으로 형성되는' 행성 형성 과정을 통해 차례로 형성되었다는 증거를 발견했습니다. 만약 LHS 1903이 안쪽 행성부터 가장 바깥쪽 행성까지 차례로 네 행성을 생성했다면, 각 행성은 차례로 진화하면서 주변의 먼지와 가스를 흡수하기 때문에 더 바깥쪽에 있는 행성들은 다른 환경에서 진화할 가능성이 높아집니다.
태양보다 작은 적색왜성은 가스와 먼지의 양만 적은 게 아니라 중심별도 어둡다는 특징이 있습니다. 어두운 중심별은 가스 행성 생성에 유리한 조건 같지만, 역설적으로 플레어는 더 강력해 가스를 날려보낼 수 있습니다. 이런 조건들이 안쪽 행성부터 차례대로 형성된 이유일 수 있습니다.
이번 연구는 단순히 특이한 행성계를 찾아낸데 그치지 않고 행성 생성 조건이 매우 다양할 수 있다는 점을 시사해 매우 중요한 정보를 제공하고 있습니다.
참고
https://phys.org/news/2026-02-unique-planetary-reveals-rocky-outer.html
Thomas G. Wilson, Gas-depleted planet formation occurred in the four-planet system around the red dwarf LHS 1903, Science (2026). DOI: 10.1126/science.adl2348. www.science.org/doi/10.1126/science.adl2348
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