50억 년 뒤 태양이 숨을 거두고 백색왜성이 될 때 지구와 다른 행성들은 어떻게 될까? 죽은 별 주변을 맴도는 거대 가스행성의 대기에서 최초로 생존의 단서가 포착됐으며, 이는 우리 태양계의 놀라운 미래를 시사하는 연구 결과로 2026년 7월 2일 과학 저널 네이처(Nature)를 통해 공개됐다.
영국 세인트앤드루스대 라이언 J. 맥도널드 박사팀은 국제 연구팀과 함께 80광년 밖 백색왜성 'WD 1856 534'를 공전하는 거대 가스행성 'WD 1856 b'의 대기 성분을 처음으로 확인했다고 발표했다. 2020년 발견된 이 행성은 지구 크기 백색왜성보다 「7배 더 크다」. 질량은 목성의 「4.3~10.9배」에 달하며, 불과 「300만km(0.02AU)」 거리에서 「1.4일」마다 모항성을 공전하는 것으로 알려졌다. 제임스 웹 우주망원경(JWST)의 근적외선 분광기(NIRSpec)를 활용한 대기 분석 결과, 메탄이 약 「7%」 검출됐으며 탄화수소와 에어로졸 성분도 확인됐다. 특히, 행성 대기의 유효 온도는 「390~412K(약 117~139℃)」에 달하는 비정상적인 고온 상태인 것으로 분석됐다.
이 행성의 생존은 천문학계의 오랜 미스터리로 남아 있었다. 백색왜성 'WD 1856 534'는 한때 태양과 같은 주계열성이었으나 수명이 다해 팽창하는 적색거성 단계를 거쳤고, 이 과정에서 주변 행성들을 삼켰을 것으로 예상됐기 때문이다. 연구팀은 WD 1856 b가 별이 적색거성으로 팽창할 당시에는 먼 거리에서 공전하며 멸망을 피했다고 설명했다. 이후 백색왜성 형성 「30억~55억 년」 후, 다른 행성과의 중력 교란 등으로 인해 안쪽 궤도로 이동했을 가능성을 제시했다. 근접 궤도로 이동한 행성은 모항성 백색왜성의 강력한 조석력에 의해 재가열돼 현재의 고온 대기 상태를 유지하는 것으로 분석됐다. 노스웨스턴대 크리스토퍼 오코너 박사는 이번 연구에 대해 「이 연구는 별이 죽은 후에도 행성이 살아남아 계속 진화할 수 있음을 보여준다」고 강조했다.
이번 연구는 「50억 년 뒤」 태양이 백색왜성으로 변하는 시점에서 태양계 행성들의 장기적 운명을 미리 엿보는 중요한 단서를 제공한다. 별의 죽음이 반드시 행성계의 파멸을 의미하지 않으며, 오히려 역동적인 변화를 통해 새로운 형태로 진화할 수 있다는 「희망적인 반전」을 시사하는 대목이다. 라이언 J. 맥도널드 박사는 「이 연구는 태양 같은 별이 죽은 뒤 외곽 행성들에 어떤 일이 일어날지를 미리 들여다본 것과 같다」며, 이번 발견이 우주 생명체 탐색의 영역을 넓히는 데 기여할 것으로 기대했다.
