지구서 100광년 떨어진 외계 행성계 발견

과학학술지 네이처 발표…정확한 공전주기 6개 행성 관측

일정 주기마다 일직선상에 배치…궤도 공명 현상 일으켜

[워싱턴 D.C.=AP/뉴시스] 천문학자들이 정확한 공전 주기로 '궤도 공명' 현상을 일으키는 6개의 행성으로 이루어진 외계 행성계를 발견했다고 미국 AP통신이 29일(현지시간) 전했다. 사진은 이번 관측에 사용된 미국 항공우주국(NASA)의 '테스(TESS)' 행성 탐사 위성의 상상도. 2023.11.30.

[서울=뉴시스]이동현 인턴 기자 = 천문학자들이 정확한 공전 주기를 가진 6개의 행성으로 이루어진 행성계를 관측했다고 미국 AP통신이 29일(현지시간) 보도했다.  미국 항공우주국(NASA)의 행성 탐사 위성인 ‘테스(TESS)’와 유럽우주국(ESA)의 우주망원경 ‘키옵스(Cheops)’를 사용한 결과다. 이 연구 결과는 미국 시카고대학교의 라파엘 루케 박사의 국제 연구팀이 이날 과학 학술지 '네이처(Nature)'에 발표했다.

'HD 110067'이라는 이름이 붙여진 이 별 주위에는 6개의 행성이 공전하고 있는 것으로 확인됐다. 지금까지 발견된 이 행성들은 지구의 약 2~3배 크기이지만 밀도는 태양계의 거대 가스 행성과 유사하다. 이 행성들의 공전 주기는 9일에서 54일 사이이다.

이 행성계의 행성들은 일정 주기마다 일직선상에 규칙적으로 배열돼 서로 중력의 영향을 미치는 ‘궤도 공명’ 현상을 일으키는 것으로 나타났다. 궤도 공명은 극히 일부의 행성계에서만 발견되는 현상이기에 이를 통해 태양계가 어떻게 생겨났는지 중요한 단서를 제공할 수 있다.

가장 안쪽에 있는 행성은 그다음 행성이 공전 궤도를 따라 두 바퀴를 돌 동안 세 바퀴를 돈다. 두 번째와 세 번째 행성, 세 번째와 네 번째 행성도 같다.

가장 바깥쪽에 있는 두 행성은 각각 41일과 54.7일에 걸쳐 공전 궤도를 한 바퀴 돈다. 가장 바깥쪽에 있는 행성이 한 바퀴를 돌 동안 가장 안쪽의 행성은 정확히 6바퀴를 돌게 된다.

[서울=뉴시스] HD 110067 주위를 공전하고 있는 행성들의 공전 주기를 나타낸 그림. 이 행성들은 가장 안쪽부터 바깥쪽까지 차례로 3:2, 3:2, 3:2, 4:3, 4:3의 공전 주기 비율로 HD 110067 주위를 돌고 있다. (사진=유럽우주국) 2023.11.30. *재판매 및 DB 금지

과학자들에 따르면 태양계를 포함한 모든 행성계는 이와 같은 규칙적인 공전 주기를 갖고 시작된 것으로 추정된다. 하지만 현재까지 그 주기를 유지하는 행성계는 극히 일부이다. 연구팀의 일원이었던 카나리아 제도 천체물리학 연구소의 엔릭 팔레는 "현재 40~50개의 행성계가 이 패턴을 유지하고 있다고 알고 있지만, 이만큼 완벽한 공전 주기를 갖고 있는 행성계는 없다"라고 말했다.

루케 박사는 "공명 궤도를 가졌을 것으로 추정되는 행성계는 1%도 채 안 될 것"이라며 "HD 110067은 외부의 영향을 받지 않은 원시적 행성계의 특성을 보여줘 더 많은 연구가 필요하다"라고 언급했다.


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