"50광년 밖에서 발견된 미스터리...형성 이론에 위배되는 행성 포착"

Penn State University 제공

지구에서 50광년 거리에 있는 적색 왜성(red dwarf) 'LHS 3154'에서 매우 가까운 공전궤도로 도는 거대한 외계행성(LHS 3154b)이 발견됐다.

이는 1일(현지 시간) 미국 프린스턴대 천체물리학과 구드문두르 스테판손 박사가 이끄는 국제 연구팀이 과학 저널 사이언스(Science)에서 밝힌 내용이다.

행성은 갓 태어난 별을 둘러싸고 있는 가스와 먼지로 이루어진 밀도 높은 성운 원반에서 형성된다. 이렇게 형성되는 행성의 크기는 원반에 포함된 물질의 양에 따라 결정된다.

원시 행성 원반의 가스와 먼지 질량은 중심별 질량과 밀접하게 비례한다. 때문에 질량이 가장 작은 적색왜성(M유형 왜성)의 근접 궤도에는 해왕성(지구 질량의 17배)보다 큰 외계행성은 존재할 수 없다고 보고 있다.

연구팀의 정밀 관측 결과, 지구에서 51.34광년 떨어져 있는 LHS 3154는 질량이 태양의 11.2%, 지름은 태양의 14%로 크기가 태양의 9분의 1에 불과한 것으로 나타났다.

그러나 이 별을 공전하는 LHS 3154b는 최소 질량이 지구의 13.15배인 해왕성급 행성으로 분석됐다. 중심별에서 매우 가까운 타원형 궤도(이심률 0.076)에서 3.71일에 한 바퀴씩 공전하고 있는 것이다.

연구팀은 질량이 지구의 13배 이상인 행성이 태양의 9분의 1 크기 중심별을 매우 가까운 궤도에서 공전한다는 것은 크기가 작은 별들이 지금껏 알려져 온 것보다 더 큰 행성을 품을 수 있다는 가능성을 보여준다고 해석했다.

또 이는 기존 행성 형성의 이론적 모델에 도전하는 것이라고 말했다.

스테판손 박사는 "HPF가 이미 새로운 행성을 발견하고 확인하는 데 중요한 정보를 제공해 왔지만, LHS 3154b 발견은 모든 예상을 뛰어넘는 것"이라고 전했다.

공동연구자인 펜실베이니아주립대(Penn State) 수브라스 마하데반 교수는 "이 발견은 우리가 우주에 대해 아는 것이 얼마나 적은지 잘 보여준다"고 말했다.