작은 적색 왜성이 불가능한 가스 거인으로 우주 이론을 깨뜨린 방법
TOI-6894b에 놀란 천문학자들: 초경량 적색 왜성 주위를 도는 희귀한 가스 거인, 현재의 행성 형성 모델을 무시하다.
- TOI-6894: 태양 질량의 20%에 불과함
- 적색 왜성 주위의 거대 행성: 발생률 1.5%
- TOI-6894b: 토성을 조금 초과하는 크기, 질량은 절반
- 지구와의 거리: 238 광년
적색 왜성은 우주의 미니멀리스트입니다—작고 희미하며 일반적으로 작은 바위 행성만 존재합니다. 그러나 TOI-6894라는 별이 드러내면서 거대 행성이 존재해서는 안 된다는 사실로 천문학을 뒤흔들었습니다.
지구에서 단 238 광년 떨어진 TOI-6894는 태양 질량의 다섯 분의 일을 가지고 있습니다. 그럼에도 불구하고, 이 가벼운 별 주위를 도는 TOI-6894b는 토성보다 약간 크지만 질량은 절반에 불과한 행성입니다. 이 수수께끼 같은 쌍은 과학자들이 행성 형성에서 가능한 것을 다시 쓰게 만들고 있습니다.
Q: 왜 TOI-6894b의 발견이 그렇게 충격적일까요?
거대 행성들은 우주에서 흔합니다. 그러나 적색 왜성 주위에서 하나를 발견하는 것은 토끼 굴에서 코끼리를 발견하는 것과 같습니다. 통계 분석에 따르면 가스 거인은 단 1.5%의 적색 왜성만을 공전합니다. 더 놀라운 점은: TOI-6894가 그렇게 큰 동반자를 가진 가장 질량이 적은 별로 공식적으로 기록되었으며, 이전 기록 보유자보다 60%나 더 낮은 질량을 자랑합니다.
연구원들은 NASA의 TESS 우주선으로 91,000개 이상의 희미한 적색 왜성을 스캔하여 주목할 만한 행성 통과 신호를 찾았습니다. 우주에서 이를 발견하느라 TOI-6894b가 눈에 띄었으며—실제로 있을 수 없는 천문학적 바늘이었습니다.
Q: 과학자들은 어떻게 행성의 크기와 질량을 확인했나요?
TESS 데이터에서 TOI-6894b의 그림자를 발견한 후, 천문학자들은 세계적 수준의 도구를 통해 확인 작업을 진행했습니다. 칠레의 거대 망원경과 캐나다-프랑스-하와이 망원경이 모두 별을 추적하며 행성의 무게와 크기를 구체화했습니다. 그들의 발견은 분야를 놀라게 했으며: 물리학이 존재해서는 안 되는 곳에 가스 거인이 있었습니다.
어떻게 그렇게 작은 별 주위에 거대한 행성이 형성될 수 있나요?
행성 형성 모델은 이 이상 현상을 설명하는 데 어려움을 겪고 있습니다. 고전적인 “코어 축적” 레시피—목성과 토성과 같은 거대 행성을 설명하기 위해 사용됨—대개는 주변 원반에서 가스를 모으는 덩치 큰 바위 코어가 필요합니다. 적색 왜성은 이렇게 거대한 행성을 만드는 데 필요한 원재료가 부족하다고 여겨집니다.
계산 결과 TOI-6894b의 코어는 지구의 12배에 이를 수 있습니다. 이는 최근 조사를 바탕으로 적색 왜성 원반에서 가능한 상한선에 근접한 수치입니다. 한 이론은 행성이 느리고 꾸준한 축적을 통해 성장했으며, 진정한 토성이나 목성을 위한 폭발적인 “가스 잡기”에 이를깝이에는 이루어지지 않았다고 제안합니다. 또는 “원반 불안정성” 모델—보다 혼란스럽고 위에서 아래로 붕괴하는 방식—이 작동했을 수 있지만, TOI-6894와 같은 가벼운 별 주변에서의 타당성은 여전히 논란의 여지가 있습니다.
Q: TOI-6894b의 대기가 이 미스터리의 열쇠가 되는 이유는 무엇인가요?
TOI-6894b는 매우 가까운 거리에서 차가운 주성 주위를 공전합니다—단 389만 킬로미터 떨어져 있으며, 매 3.37일마다 한 바퀴를 돌고 있습니다. 그러나 그 별이 태양보다 훨씬 차가워 대기는 상대적으로 온화한 147도 섭씨(296도 화씨)에서 끓고 있습니다.
이 드문 온도 조합은 메탄이 풍부한 대기를 만들어낼 가능성이 있으며, 이는 외부 행성 과학에서는 더욱 드문 발견입니다. 심지어 암모니아도 감지될 수 있으며—우리 태양계 밖에서의 전례 없는 발견입니다.
제임스 웹 우주 망원경 (JWST)는 곧 더 자세히 살펴볼 예정이며, 다음 12개월 연구 주기에 승인된 연구가 있습니다. 이러한 대기의 비밀을 여는 것이 행성의 진정한 기원을 밝혀내고, 아마도 천문학자들이 전혀 새로운 형성 모델을 발명하도록 강요할 수 있습니다.
얼마나 많은 적색 왜성이 숨겨진 거대 행성을 품고 있을까요?
적색 왜성은 은하에서 가장 풍부한 주민으로, 우리 은하의 1000억 별 중 75%를 차지합니다. 1.5%의 비율로 볼 때, 이 “불가능한” 거대 행성이 10억 개 이상 인근에 숨어 있을 수 있습니다.
LHS 3154b, GJ 3512b/c, TZ Ari b와 같은 몇몇은 이미 알려져 있습니다. 그러나 TOI-6894b는 Nature Astronomy에 6월 4일 발표된 가장 극단적인 외삽값으로, 더 많은 우주적 이상을 발견할 새로운 희망을 제공합니다.
이 분야는 어떻게 반응할까요?
더 많은 망원경이 하늘을 스캔함에 따라, 천문학자들은 더 많은 규칙 위반 행성을 대비하고 있습니다. 외행성 과학의 다음 장은 우리가 행성이 어떻게 태어나는지에 대한 모든 것을 뒤엎을 수 있습니다.
더 많은 우주 혁신을 기대하며 다음 우주적 놀라움을 발견할 준비를 하세요! 여기가 여러분의 별 관측자 체크리스트입니다:
- NASA의 외행성 탐사 프로그램에서 업데이트를 따르세요
- JWST의 곧 있을 TOI-6894b 결과를 주목하세요
- Science와 Nature와 같은 주요 저널을 통해 발견 사항을 추적하세요
- Space.com에서 최근 외행성 발견에 대해 읽으세요
우주는 놀라움으로 가득합니다—다음 우주적 규칙 위반자를 목격할 기회를 놓치지 마세요!