행성을 삼키고 뱉어내는 별

항성 부모가 행성 물체를 삼키는 것은 우주 전체에서 흔히 볼 수 있는 시나리오다.

천체 물리학자 팀은 컴퓨터 시뮬레이션을 사용하여 행성이 별에 의해 먹힐 때 생존할 수 있을 뿐만 아니라 미래의 진화를 주도할 수 있음을 발견했다.

행성계 형성 모델은 많은 행성이 종종 부모 별에 의해 소비되는 것으로 나타났다. 그것은 단순히 궤도 역학의 문제다. 새로 형성되는 행성과 어린 별을 둘러싸고 있는 원시 행성 원반 사이의 무작위 상호 작용은 행성을 혼란스러운 궤도로 보낼 수 있다. 이러한 궤적 중 일부는 결국 행성을 시스템에서 완전히 몰아내고 다른 궤적은 별에 부딪히게 한다.

삼킴의 다른 기회는 별이 적색 거성이 되는 별의 수명이 거의 끝날 무렵에 발생한다. 이 역시 시스템의 중력 역학에 영향을 미치고 일부 큰 행성을 부모 별의 대기로 보낼 수 있다.

놀랍게도 이런 일이 발생한다고 해서 행성이 항상 죽는 것은 아니다. 천문학자들은 은하계 전체에서 행성이 별을 향한 여정에서 살아남았다는 것을 나타내는 많은 이상한 시스템을 발견했다. 행성이 자연적으로 형성되기에는 너무 가까운 거대한 행성에 매우 가깝게 공전하는 백색 왜성 시스템이 있다. 대기 중에 놀라운 양의 중금속을 함유한 별이 있는데, 이는 바위 같은 물체가 그 속으로 뛰어들었다는 신호다. 그리고 너무 빨리 자전하는 별들이 있는데, 그 자전 속도는 떨어지는 행성에 의해 증폭된다.

이 모든 시스템은 별의 추가 진화에 영향을 미치는 행성과 함께 행성을 삼키는 결과일 수 있다. 하지만 별의 강렬한 대기 속에서 행성이 정말로 살아남을 수 있을까? 천체물리학자 팀은 별 내부에 대한 컴퓨터 시뮬레이션을 사용하여 그 별에 삼켜질 수 있는 다양한 종류의 행성의 진화와 운명을 추적하여 이 문제를 해결하기 시작했다.

시뮬레이션에서 연구팀은 다양한 질량의 행성과 갈색 왜성을 시뮬레이션, 행성이 삼켜져도 살아남을 수 있다고 arXiv 출판전 논문에서 밝혔다.

경우에 따라 행성은 대기 내에서 별의 중심 주위를 돌면서 수천 년 동안 살 수 있다. 이 궤도 활동은 별에서 물질을 튕겨내어 대기의 바깥쪽 가장자리를 얇게 만들 수 있다. 다른 경우에는 궤도 에너지의 교환이 항성 대기의 온도를 높여 평소보다 훨씬 밝게 보인다.

별이 집어 삼킴에서 살아남기 위해서는 행성 자체가 상대적으로 커야 하며, 적어도 목성의 질량은 되어야 한다. 지구와 같은 작은 행성은 그러한 조건에서 오래 지속될 수 없다. 충분히 큰 행성은 별을 통과하는 과정에서 살아남을 수 있다.