천문·천체물리
별 외피에 삼켜진 행성은 한 지점에서 파괴되지 않고 지속적으로 깎여나간다
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.
arXiv astro-ph.EP (행성계)