‘궤도 공명’을 보이는 완벽한 태양계의 발견

여섯 개의 행성으로 이루어진 새로운 태양계

태양계 형성 과정에 대한 연구

[객원 에디터 6기 / 김려원 기자] 며칠 전, 크기가 비슷한 여섯 개의 행성으로 이루어진 태양계가 발견됐다. 지구에서 약 100광년 떨어진 곳에 위치하고 있으며 행성들의 공전 주기까지 동기화된 상태로 알려졌다.

라파엘 루케 미국 시카고대 천문학·천체물리학과 박사후연구원 연구팀은 ‘네이처’에 이번 발견에 대해 “마치 화석을 보는 것과 같다”라며 “이 행성계는 ‘완벽한 태양계’로 볼 수 있다고 말했다. 행성계는 처음 생성될 때 행성들이 동일한 궤도를 가지며 공전하는 ‘궤도 동기화’가 일어나는데 이 태양계는 시간이 지나도 여전히 이런 특징을 띄고 있다.

연구팀은 외계행성 탐사용 망원경(CHEOPS)을 이용해 이 궤도를 관찰했다. 가장 안쪽에 있는 행성은 9일에 한 번 궤도를 돌았고 두 번째 행성은 첫 번째 행성이 세 번 도는 동안 두 번을 도는 것으로 밝혀졌다. 즉, 약 13~14일에 한 번 궤도를 도는 것이다. 두 번째와 세 번째 행성도 이와 같은 비율로 궤도를 돈다.

이 행성들은 별 ‘HD110067’을 중심으로 돌고 같은 비율로 공전하는 ‘궤도 공명’ 시스템을 가지고 있다. 이 시스템은 행성계의 1%만이 유지하고 있기 때문에 사람들은 더욱더 이 태양계를 ‘완벽하다’라고 부르고 있다. 현재 우리가 살고 있는 태양계에는 이 현상이 보이지 않는다.

‘궤도 공명’을 보이는 행성들은 대부분 지구보다 크고 해왕성보다 작은데, 그 이유는 바로 목성같이 큰 행성들은 공전하다가 커다란 충돌이 생겨 궤도를 망칠 수 있기 때문이다. 새로운 태양계에 있는 행성 여섯 개는 모두 해왕성보다 작고 지구보다 큰 서브 넵튠들이므로 이 현상이 오래 지속될 것으로 예상된다.

천문학자들은 이 태양계가 행성 형성 과정을 연구하는 데 큰 도움이 될 것이라고 말하며 HD110067의 밝기가 매우 밝다는 점에서 지속적인 관찰도 가능할 것이라고 덧붙였다. 연구팀은 이 연구 도중 잠재적으로 생명 징후도 발견할 수 있다며 기대하고 있다.