[미디어파인 칼럼 = 이상원 기자] 태양 가까이에서 궤도를 도는 뜨거운 목성으로 알려진 이상한 거대 행성들이 근처의 행성과 별들에 의해 그들의 독특한 경로로 쫓겨났다는 새로운 연구 결과가 나왔다.
수십 개의 뜨거운 목성들의 궤도들을 분석한 후, 한 천문학자 팀은 별들에 가까이 가는 과정에서 거대한 행성들을 잡을 수 있는 방법을 발견했다. 새로운 분석은 이상한 세계에 대해서 별 주위를 도는 다른 거대한 물체들로부터의 중력 발차기에 돌리는데, 이 물체 중 많은 물체들이 그 과정에서 스스로 파괴되었다.
뜨거운 목성은 오랫동안 신비로운 존재였다. 이들은 항성에 매우 가깝게 궤도를 돌고 있으며, 며칠 내로 공전하는 반면, 우리 태양계의 모든 거대 행성은 태양으로부터 먼 거리에 있기 때문이다. 이 특이한 행성들을 설명하기 위해, 천문학자들은 세 가지 주요 아이디어를 제안했다. 뜨거운 목성들은 아마도 자신들의 항성 옆에 형성되어 제자리에 있거나, 더 멀리 출발하여 천천히 안쪽으로 회전했을 것이다. 두 경우 모두, 행성들은 항성의 등각과 정렬된 원형 궤도를 가져야 하는데, 왜냐하면 세계는 자신들을 탄생시킨 원시 행성계 원반에 있는 물질로부터 경로를 물려받았기 때문이다.
그러나 새로운 연구는 세 번째 아이디어를 제시했다. 다른 거대한 행성 또는 동반성과의 중력적 상호작용은 먼저 목성 크기의 행성을 그것의 별에 가깝게 만드는 매우 타원적이고 경사진 궤도로 돈다. 어떤 경우에는, 그 행성은 그것이 회전하는 방식과 반대로 돌기도 한다.
이 시나리오에서는 던져진 행성이 태양을 스쳐 지나갈 때마다 별의 중력으로 행성의 궤도 에너지를 강탈한다. 이렇게 되면 궤도가 줄어들게 되고, 점차 궤도가 더 원형으로 변하고 덜 기울어지게 되며, 그 후 행성은 작은 원형 궤도 위에서 뜨거운 목성이 되며, 그 궤도는 항성의 적도와 같은 평면에 놓이게 된다.
별들은 보통 행성의 궤도를 재조정하기 전에 그것의 궤도를 원형으로 만들고, 시원한 별들은 따뜻한 별들보다 한 궤도를 더 빠르게 재조정한다. 그래서 과학자들은 다른 온도의 별들 주위를 도는 수십 개의 뜨거운 목성들의 궤도의 모양과 기울기 사이의 관계를 찾았다.
일반적으로 말하면, 연구팀은 차가운 별 주위의 뜨거운 목성들은 잘 정렬된 원형 궤도에 있는 경향이 있는 반면, 따뜻한 별 주위의 뜨거운 목성들은 길쭉하고 킬로미터가 맞지 않는 궤도에 있는 경우가 많다는 것을 발견했다. 다른 말로 하면, 따뜻한 별 주위의 많은 궤도들은 아직 최종 크기와 방향에 정착할 시간이 없다는 것이다. 연구팀은 이 궤도들이 여전히 계 내의 인접한 물체들과의 중력적 충돌에 의해 형성된 흔적을 가지고 있다고 결론지었다.
하지만 이것은 무수한 거대 행성들이 끔찍한 운명을 겪었다는 것을 의미한다. 자신들의 형제들을 자신들의 별 가까이 내던진 행성 중 일부는 결국, 같은 별들로 추락하게 되었다고 과학자들은 말하고 있다. 게다가 다른 많은 행성도 자신들의 태양계로부터 완전히 추방당했기 때문에, 오늘날 이들 제멋대로인 세상은, 어떤 태양의 빛으로부터도 멀리 떨어져 있는, 성간 공간의 깊은 얼어붙은 상태를 헤매고 있다.
[이상원 칼럼니스트]
고려대 산업경영공학과(재학 중)
미디어파인 대학생칼럼니스트 겸 기자