행성이주 (Planetary Migration)
한 줄 정의: 행성이 원반이나 다른 천체와의 상호작용으로 형성된 궤도에서 안팎으로 옮겨 가는 과정입니다.
쉽게 풀면
행성은 태어난 자리에 그대로 머무르지 않습니다. 아직 기체가 남아 있는 원시행성계원반 속에서 행성이 원반을 밀고 당기면 그 반작용으로 각운동량을 주고받아, 행성이 별 쪽으로 다가가거나 바깥으로 밀려납니다. 이 과정을 행성이주라고 합니다.
왜 중요한가
별 아주 가까이에서 발견되는 뜨거운 목성은 그 자리에서 만들어지기 어려워, 멀리서 생긴 뒤 안쪽으로 이주했다는 설명이 필요합니다. 또 태양계의 궤도공명 구조와 카이퍼벨트의 분포도 거대행성의 이주로 설명되면서, 행성계 형성 이론의 필수 요소가 되었습니다.
논문에서는 이렇게 쓰입니다
"원반 상호작용에 의한 행성이주를 포함한 모형은 관측된 뜨거운 목성의 빈도를 더 잘 재현하였다."
조금 더 깊게 보면
질량이 작아 원반에 틈을 내지 못하는 경우와, 무거워 틈을 내고 원반의 점성 진화에 끌려가는 경우로 나누어 다루는 것이 표준입니다. 기체 원반이 사라진 뒤에는 미행성체와의 산란으로 각운동량을 주고받는 이주가 이어지며, 이것이 니스모형의 출발점입니다. 이주 도중 두 행성이 공명에 갇혀 함께 이동하는 현상도 흔히 나타납니다.
주의할 점
인구 이동을 뜻하는 이주와 한자어가 같지만, 여기서는 행성 궤도의 반지름이 시간에 따라 변하는 역학적 과정을 가리킵니다. 궤도가 조금 흔들리는 섭동과 달리 궤도 크기 자체가 크게 바뀌는 것을 말합니다.