행성은 도미노 효과로 형성된다

형성 과정에 있는 행성계에 대한 새로운 전파 천문학 관측은 첫 번째 행성이 ​​중심 별 근처에서 형성되면 이 행성들이 더 멀리 새로운 행성을 형성하기 위한 물질을 인도하는 데 도움이 될 수 있음을 보여줍니다. 이런 식으로 각 행성은 다음 행성을 형성하는 데 도움이 되며, 차례로 다음 행성을 촉발하는 도미노가 떨어지는 줄과 같습니다.

지금까지 5,000개가 넘는 행성계가 확인되었습니다. 그중 1,000개가 넘는 행성계가 여러 행성을 보유하고 있는 것으로 확인되었습니다. 행성은 어린 별 주위의 원시 행성계 디스크라고 알려진 가스와 먼지 구름에서 형성됩니다. 하지만 우리 태양계와 같은 다중 행성계의 형성 과정은 여전히 ​​잘 이해되지 않았습니다.

다중 행성계 형성을 연구하는 데 가장 좋은 예는 센타우루스자리 방향으로 367광년 떨어진 곳에 있는 PDS 70이라는 젊은 별입니다. 이것은 광학 및 적외선 관측을 통해 원시 행성 디스크 내에서 이미 형성된 행성이 확인된 유일한 천체입니다(ESO의 VLT로 포착한 신생 행성의 첫 번째 확인 이미지(ESO)). Atacama Large Millimeter/submillimeter Array(ALMA)를 사용한 이전 전파 관측에서는 알려진 두 행성 궤도 밖에 먼지 입자 고리가 나타났습니다. 하지만 이러한 관측으로는 고리 안을 들여다보지 못해 세부 사항을 관찰할 수 없었습니다.

이 연구에서는 일본 국립 천문대(NAOJ)/대학원 고등연구 대학원, SOKENDAI의 박사과정 학생이었고 현재 막스 플랑크 천문학 연구소의 박사후 연구원인 키요아키 도이가 이끄는 국제 팀이 PDS 70 주변의 원시 행성 디스크에 대한 고해상도 관측을 수행했습니다. 이 팀은 다시 ALMA를 사용했지만 더 긴 파장의 전파에서 관측했습니다. 이는 더 긴 파장이 원시 행성 디스크의 먼지 구름을 들여다보는 데 더 좋기 때문입니다.

새로운 ALMA 관측 결과는 두 개의 기존 행성 궤도 밖 고리의 북서쪽(오른쪽 위)에 먼지 입자가 집중되어 있음을 명확히 보여줍니다. 이 먼지 덩어리의 위치는 이미 형성된 행성이 주변 원반과 상호 작용하여 먼지 입자를 궤도 바깥쪽 가장자리의 좁은 영역으로 집중시킨다는 것을 시사합니다. 이 뭉친 먼지 입자는 새로운 행성으로 성장하는 것으로 생각됩니다. 이 연구는 태양계와 같은 행성계의 형성이 이 과정의 반복을 통해 내부에서 외부로 행성이 순차적으로 형성됨으로써 설명될 수 있음을 관찰을 통해 보여줍니다. 마치 도미노가 떨어지듯이, 각각이 다음 도미노를 촉발합니다.

형성 과정에 있는 행성계에 대한 새로운 전파 천문학 관측은 첫 번째 행성이 ​​중심 별 근처에서 형성되면 이 행성들이 더 멀리 새로운 행성을 형성하기 위한 물질을 인도하는 데 도움이 될 수 있음을 보여줍니다. 이런 식으로 각 행성은 다음 행성을 형성하는 데 도움이 되며, 차례로 다음 행성을 촉발하는 도미노가 떨어지는 줄과 같습니다.

지금까지 5,000개가 넘는 행성계가 확인되었습니다. 그중 1,000개가 넘는 행성계가 여러 행성을 보유하고 있는 것으로 확인되었습니다. 행성은 어린 별 주위의 원시 행성계 디스크라고 알려진 가스와 먼지 구름에서 형성됩니다. 하지만 우리 태양계와 같은 다중 행성계의 형성 과정은 여전히 ​​잘 이해되지 않았습니다.

다중 행성계 형성을 연구하는 데 가장 좋은 예는 센타우루스자리 방향으로 367광년 떨어진 곳에 있는 PDS 70이라는 젊은 별입니다. 이것은 광학 및 적외선 관측을 통해 원시 행성 디스크 내에서 이미 형성된 행성이 확인된 유일한 천체입니다(ESO의 VLT로 포착한 신생 행성의 첫 번째 확인 이미지(ESO)). Atacama Large Millimeter/submillimeter Array(ALMA)를 사용한 이전 전파 관측에서는 알려진 두 행성 궤도 밖에 먼지 입자 고리가 나타났습니다. 하지만 이러한 관측으로는 고리 안을 들여다보지 못해 세부 사항을 관찰할 수 없었습니다.

이 연구에서는 일본 국립 천문대(NAOJ)/대학원 고등연구 대학원, SOKENDAI의 박사과정 학생이었고 현재 막스 플랑크 천문학 연구소의 박사후 연구원인 키요아키 도이가 이끄는 국제 팀이 PDS 70 주변의 원시 행성 디스크에 대한 고해상도 관측을 수행했습니다. 이 팀은 다시 ALMA를 사용했지만 더 긴 파장의 전파에서 관측했습니다. 이는 더 긴 파장이 원시 행성 디스크의 먼지 구름을 들여다보는 데 더 좋기 때문입니다.

새로운 ALMA 관측 결과는 두 개의 기존 행성 궤도 밖 고리의 북서쪽(오른쪽 위)에 먼지 입자가 집중되어 있음을 명확히 보여줍니다. 이 먼지 덩어리의 위치는 이미 형성된 행성이 주변 원반과 상호 작용하여 먼지 입자를 궤도 바깥쪽 가장자리의 좁은 영역으로 집중시킨다는 것을 시사합니다. 이 뭉친 먼지 입자는 새로운 행성으로 성장하는 것으로 생각됩니다. 이 연구는 태양계와 같은 행성계의 형성이 이 과정의 반복을 통해 내부에서 외부로 행성이 순차적으로 형성됨으로써 설명될 수 있음을 관찰을 통해 보여줍니다. 마치 도미노가 떨어지듯이, 각각이 다음 도미노를 촉발합니다.

출처: https://www.sciencedaily.com/releases/2024/12/241213125457.htm