원시행성계 원반의 '색'으로 먼지 성질 구분 — 비구형 먼지 입자가 편광·전체 밝기 색에 미치는 영향
행성 형성의 핵심인 원시행성계 원반의 먼지 성질은 여전히 잘 알려져 있지 않으며, 산란광의 위상함수만으로는 먼지 모델 간 축퇴(degeneracy)를 해소하기 어렵다. 연구진은 복사전달 코드 MCFOST로 가시광~근적외선 영역의 합성 산란광 영상을 전체 밝기와 편광 밝기로 생성하고, 조밀한 구형 입자, 불규칙 입자, AggScatVIR 데이터베이스의 광학 특성을 쓴 조밀·프랙탈 응집체를 비교해 원반의 색을 측정했다. 파장보다 큰 응집체에서는 응집체 전체 크기보다 단량체(monomer) 크기가 색에 영향을 주며, 편광 색이 산란 강도와 편광도의 파장 의존성을 함께 반영하기 때문에 전체 밝기 색보다 먼지 성질에 더 민감했다. 유효매질이론은 단량체가 작은 조밀한 응집체에서만 신뢰할 수 있고, 다공성이 높거나 단량체가 큰 경우 부정확해졌다. HD 100546의 경우 가시광~근적외선에서 붉은 색을 보여 조밀한 입자와 유기물이 풍부한 조성은 배제되고, 큰 단량체를 포함한 비정질 탄소 응집체(조밀 또는 프랙탈)와 부합한다고 연구진은 밝혔다.
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달 표층 균열이 긴 지진 코다 만든다 — 아폴로 데이터 재현한 새 모델
달의 지진 기록은 오래 지속되는 방추형(spindle) 코다가 특징으로, 지금까지는 달 지각 내 강한 속도 대비 때문으로 여겨졌으나 비현실적으로 강한 속도 대비를 가정해도 관측 파형을 잘 재현하지 못했다. 연구팀은 달 지각에 무작위로 분포한 균열을 도입한 새 모델을 제시했는데, 진공 상태의 균열이 지진파 전파를 막는 절연 경계로 작용해 균열 사이에서 전반사가 일어나며 강한 잔향이 지속된다는 설명이다. 이 모델은 균질 매질에 단순화된 균열을 제한된 수만 넣어도 아폴로 관측 데이터의 전형적 특성을 재현했고, 포락선 상관계수가 0.9를 넘어 기존 연구보다 크게 높았다. 수치 시뮬레이션 결과 지각 최상부 약 1km 구간의 균열이 달의 지진파 산란을 지배할 가능성이 제시됐으며, 이를 통해 지진 데이터로 달 표층 균열 구조를 조사하고 코다를 억제해 심부에서 반사된 주요 위상을 검출하는 길이 열릴 수 있다.
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CO 동위원소로 측정한 허빅별 HD 179218 원시행성계 원반의 가스 질량
광도 약 100 L☉, 질량 약 3.0 M☉의 밝은 허빅별 HD 179218 주위 원반은 CO 스노라인이 원반 외곽보다 바깥에 있어 CO가 전역에서 기체 상태로 남아 있는 드문 검증 사례다. 연구진은 ALMA와 NOEMA로 ¹³CO·C¹⁸O·C¹⁷O의 J=2-1, 1-0 총 6개 선을 관측하고, 열화학 코드 DALI로 모델링해 가스 원반 특성 반경 약 90au와 가스 질량 약 8×10⁻³ M☉을 얻었으며, 분광에너지분포 적합으로 먼지 질량 약 3×10⁻⁵ M☉을 구했다. 이에 따른 가스-먼지 비는 약 270으로 통상적인 성간 값 약 100보다 높은데, 모델의 열 구조상 CO 동결은 일어나지 않으므로 이는 CO 고갈의 인공적 결과가 아니라 밀리미터 크기 먼지의 상당한 내향 이동(radial drift)과 일치한다고 설명했다. 또한 50au 내부에 밀리미터 먼지 원반을 감싸는 가스 공동이 발견됐는데, 이는 전형적인 전이 원반과 반대되는 구조로 자갈이 안쪽으로 이동한 뒤 내부 가스가 광증발로 제거된 결과로 해석됐다.
arXiv astro-ph.EP (행성계)
He로 넓어진 CO2 적외선 스펙트럼의 먼 날개 흡수, 제1원리 계산으로 예측
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새 전역 화학평형 코드 공개… 슈퍼지구·미니해왕성 대기에 남는 내화성 원소의 흔적
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