태양 내부의 ‘지문’, 과거 행성을 삼켰는지 밝혀낼 수 있어

젊은 태양이 슈퍼지구를 삼켰다면, 그 사건이 남긴 구조적 변화와 화학적 흔적을 현재 태양 내부에서도 탐지할 수 있다는 연구 결과가 나옴 태양 진화 모형은 지구 질량의 5~10배인 행성을 삼킨 시나리오를 지지하며, 태양 내부 관측과 낮은 리튬 함량을 동시에 재현함 연구진은 MESA 항성 진화 코드로 물질 유입 이력이 다른 모형을 비교하고, 상태방정식과 불투명도, 혼합 방식에 따른 대안도 검토함 계산에서는 행성이 태양 외곽층을 통과하면서도 질량을 거의 잃지 않고 살아남을 수 있었으며, 이는 모항성 내부에 오래 지속되는 흔적을 남길 가능성을 뒷받침함 태양의 행성 흡수를 확정적으로 입증하기는 어려울 수 있으며, 예측한 흔적을 태양진동학 관측 등으로 독립적으로 확인하는 것이 다음 과제임 태양 모형의 불일치를 설명할 행성 흡수 가설 표준 항성 진화 물리에 기반한 태양 모형은 대류층 바로 아래의 음속 구조와 대류층 깊이 등 일부 태양진동학 관측을 동시에 재현하는 데 오랫동안 어려움을 겪음 태양 표면의 리튬 함량도 매우 낮아, 이 문제들이 태양 초기의 화학적 역사에서 공통 원인을 갖는지 검토함 젊은 별 주변의 원시행성계 원반에서는 원반과 별 사이로 상당한 양의 물질이 이동할 수 있음 행성은 원반의 기체와 화학적 조성이 다르므로, 초기 태양이 행성을 삼켰다면 내부에 화학적 흔적이 남았을 가능성이 있음 행성 흡수를 통한 태양 모형 불일치 해소 연구는 MESA로 태양의 진화를 계산함 서로 다른 물질 유입 이력을 적용한 모형을 태양진동학적 제약 조건 및 표면 원소 함량과 비교함 상태방정식, 불투명도와 난류 및 대류 혼합 방식을 달리한 대안도 시험함 결과는 초기 태양이 지구 질량의 약 5~10배인 슈퍼지구를 삼킨 시나리오를 지지함 한 가지 문제만이 아니라 태양 내부 관측과 이례적으로 낮은 리튬 함량 등 여러 독립적인 측정값을 동시에 재현함 계산이 이처럼 특정한 슈퍼지구 질량 범위로 수렴한 것은 예상 밖의 결과였음 계산상 행성은 태양의 외곽층을 통과하면서 질량을 거의 잃지 않을 수 있음 이는 행성이 사라진 뒤에도 모항성 내부에 탐지 가능한 흔적을 오랫동안 남길 수 있음을 시사함 선행 가설과 독립 관측의 필요성 다른 많은 행성계에는 큰 슈퍼지구가 있는 반면 태양계에는 없다는 점은 오래된 의문임 Martin & Livio의 2016년 연구는 하나 이상의 슈퍼지구가 수성 궤도 안쪽에서 형성된 뒤 기체 원반을 통해 안쪽으로 이동해 젊은...