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별 외피에 삼켜진 행성은 한 지점에서 파괴되지 않고 지속적으로 깎여나간다

arXiv astro-ph.EP (행성계)
As NASA's Juno spacecraft approached Jupiter on Aug. 27, 2016, the Jovian Infrared Auroral Mapper (JIRAM) instrument captured the planet's glow in infrared light.  The video is composed of 580 images

NASA/JPL-Caltech/SwRI/ASI/INAF/JIRAM·NASA-PD

연구진은 Seven-League Hydro 코드로 목성형 행성이 별의 외피에 삼켜지는 과정을 3차원 유체역학 시뮬레이션했으며, 행성을 점질량이나 강체 구가 아닌 기체 구조로 분해해 보는 풍동(wind-tunnel) 설정을 사용했다. 그 결과 램 압력·조석력·열적 증발로 특정 깊이에서 행성이 파괴된다는 기존 가정과 달리 지속적인 질량 깎임(ablation) 과정이 작동하며, 깎임률은 항성풍 운동량 플럭스에 거의 선형으로 비례하고 마하수에는 대체로 둔감한 것으로 나타났다. 이는 행성 표면에서 발달하는 켈빈-헬름홀츠 불안정성에 기반한 해석적 모형과 일치하며, 압력 항력 계수는 0.44~0.56, 깎임 효율은 이보다 작은 0.054~0.11로 산출됐다. 이 계수를 항성 내부 구조를 지나는 나선 낙하 과정에 수치적으로 적용하면 행성이 대류 외피 안에서 완전히 용해되어 별 표면에 관측 가능한 리튬 과잉을 만들 수 있다는 결과가 나왔다. 연구진은 화학적 과잉 현상이 기존 예상보다 더 넓은 항성 매개변수 범위에서 일어날 수 있다고 제시했다.

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천문·천체물리

JWST로 L형 왜성 3개에서 기체 SiO 검출… 규산염 구름 형성 과정 직접 추적

연구팀은 JWST의 NIRSpec·MIRI 분광 자료를 이용해 벤치마크 초기 L형 왜성 3개(HD 89744B, GJ 1048B, LSPM J0632+5053B)에서 기체 상태의 SiO 흔적을 제시했다. SiO 신호는 4.0~4.2㎛와 7.7~8.2㎛에서 가장 강하게 나타났고 국소 가능도 진단값은 4.6σ에 이르렀으며, 물리적 구름 모델 분석에서 8㎛ 대역은 4㎛ 배진동보다 더 낮은 압력, 즉 규산염 응축으로 평형 SiO가 더 많이 고갈된 층을 탐사하는 것으로 나타났다. 세 천체 모두 수 바(bar) 압력대에서 조밀한 철(Fe) 불투명도를 보였고, 기체상 C/O 비는 내화성 산소 격리를 고려하면 모성 조성에서 예상되는 값과 일치했다. 비정질 규산염 입자에 Mie 이론을 적용한 결과 HD 89744B는 Mg2SiO4, GJ 1048B는 Mg2SiO4와 MgSiO3가 섞인 구름이 선호됐다.

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NASA Solar TErrestrial RElations Observatory satellites have provided the first 3-dimensional images of the Sun. This view will aid scientists ability to understand solar physics to improve space weat
천문·천체물리

솔라 오비터, 태양풍 자기장의 '스위치백' 기원 추적

유럽우주국(ESA)이 주도하는 솔라 오비터(Solar Orbiter) 탐사선이 태양풍 자기장에서 S자 형태로 꺾인 구조인 '스위치백(switchback)'을 통과했다. 솔라 오비터는 스위치백 내부 입자를 분석해 그 기원을 태양 표면까지 추적하고, 위험한 태양 폭풍을 일으키는 태양 자기장에 대한 새로운 사실을 밝혔다.

ESA

This radar image shows the area west of the Nile River near Cairo, Egypt. The Nile River is the dark band along the right side of the image and it flows approximately due North from the bottom to the
천문·천체물리

CHEOPS로 찾은 '뜨거운 물의 세계' 후보: K형 왜성 TOI-2211을 도는 저밀도 초지구

연구진은 TESS·CHEOPS 측광 자료와 HARPS, ESPRESSO, KPF의 시선속도 관측을 결합해, K형 항성 TOI-2211을 약 3.09일 주기로 도는 저밀도 초지구 TOI-2211 b의 반지름을 1.457 ± 0.047 지구반지름, 질량을 2.69 ± 0.56 지구질량으로 정밀하게 제약했다. 이 행성은 맨 암석 내부 구조나 수소 중심의 두꺼운 대기로는 설명되지 않아, 평균 분자량이 큰 휘발성 물질이 풍부한 '뜨거운 물의 세계(hot water world)' 후보로 지목됐다. 또한 시선속도 자료에서 약 15.6일 주기, 최소질량 8.53 ± 1.04 지구질량의 외곽 비통과 행성 후보가 함께 확인됐으며, 행성 형성·진화 생성 모형을 적용한 분석에서도 이 후보의 궤도주기와 최소질량에 부합하는 밀집 영역이 나타났다.

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These images, taken by NASA's New Horizons' Long Range Reconnaissance Imager (LORRI), show four different "faces" of Pluto as it rotates about its axis with a period of 6.4 days. All the images have b
행성과학·태양계

스트리밍 불안정성 전역 패치 시뮬레이션: 입자 기법과 유체 기법 비교

행성 형성의 초기 단계인 미행성체 생성을 설명할 유력 후보인 스트리밍 불안정성을 두 가지 수치 기법으로 비교한 연구다. 연구진은 FARGO3D(먼지 유체)와 PLUTO(유체·입자) 코드로 2차원 축대칭·전역·등온 유체역학 시뮬레이션을 수행해 먼지 스케일 높이, 중앙면 먼지-가스 비율, 최대 먼지 밀도의 시간적 진화와 속도 분포·소용돌이도를 조사했다. 가스 스케일 높이당 5,120셀까지 올린 해상도 연구에서 PLUTO 유체와 FARGO3D는 수렴해, 작은 규모의 먼지 결핍 공동(void)이 지배하는 가우시안 분포를 함께 보였다. 반면 PLUTO 입자 시뮬레이션은 아직 수렴하지 않았고 과도기적 중앙면 먼지 성분이 남아, 더 높은 해상도나 더 많은 입자가 필요함을 시사한다. 더 정확한 리만 해법(Riemann solver)이나 고차 공간 재구성 기법을 쓰면 먼지 밀도 분포가 수렴 구조에 더 가까워졌다.

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