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혹성 생성에 새이론

중앙일보

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종합 04면

천문학자들은 태양계의 안쪽을 공전하는 혹성과 바깥쪽을 도는 혹성들이 서로 틀리다는 점을 의아하게 생각해왔다.
즉 태양 가까이를 도는 수성·금성·지구·화성은 모두 비교적 비중이 큰 고체로 되어 있음에 비하여 태양계의 바깥 부분을 공전하는 목성·토성·천왕성·해왕성 등은 거대한 크기를 가졌으나 「개스」로 되어 있다는 사실이다.
태양계의 가장 바깥을 공전하는 조그마한 명왕성만은 이 분류에 들지 않으나 이 명왕성은 「개스」로 이루어진 거대한 혹성의 달이었던 것이 떨어져 나간 것일 가능성이 있다.
「런던」대학교 천문대의 「맥널리」박사는 이러한 차이를 설명하는 새로운 이론을 내놓아 학계의 주목을 받고 있다. 그의 설명에 의하면 거대한 「개스」체에서 태양계가 생성될 때 「개스」체의 몇몇 부분이 「개스」체 평균 밀도보다 밀도가 커지게 되어 태양계 형성이 시작되었다는 것이다.
밀도가 커진 부분은 중력에 의해 점점 더 주변의 「개스」를 잡아당겨 더욱 조밀해진다. 이러한 과정이 진행됨에 따라 전력위치 「에너지」중 일부는 열로 바뀌어지고 바깥쪽에서는 이 열이 방사되나 안 중심부에서는 열이 축적되어 온도가 높아진다.
「개스」가 가열될수록 초기의 생성중인 태양(항성)은 적외선과 가시광선을 내고 온도가 충분히 높아져 수소의 융합반응이 일어날 정도가 되면 완전히 태양(항성)이 생성되는 것이다. 핵반응에 의해 열이 방출되면 내부 압력도 커져 중력에 의해 「개스」체가 붕괴되는 것이 방지된다. 핵연료가 모두 소비되면 별의 수명이 다 끝나 왜성이나 「블랙·홀」이 되어 버린다.
이때 핵반응이 일어날 정도까지 자라지 못하고 너무 빨리 성장이 끝난 「개스」체는 거대한 「개스」로 된 혹성이 되어버린다. 태양이 되거나 못 되거나 간에 내부의 「개스」체는 화학반응을 촉진시키는 각에 둘러싸인다. 이러한 조건하에서는 많은 분자가 생성되고 물질의 입자들이 축적된다.
내부 「개스」체가 별(태양)이 되지 못하면 물질의 입자들이 집합체를 이뤄 수성·금성·지구·화성과 비슷한 밀도를 가지는 혹성으로 된다.
토성을 두르고 있는 아름다운 테는 「맥널리」 박사가 설명한 발전 단계를 나타내는 것인지도 모른다.

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