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행성상성운
발광 성운의 일종 / From Wikipedia, the free encyclopedia
행성상성운(行星狀星雲, 영어: planetary nebula; PN; 복수형 PNe;)[1]은 발광성운의 일종으로, 늙은 적색거성의 외피층이 팽창하여 형성된 전리 기체들로 이루어져 있다.[2] "행성상성운"이라는 용어는 1780년대에 윌리엄 허셜이 고안한 것으로, 망원경으로 들여다보았을 때 행성처럼 원반 모양의 상을 나타낸다고 하여 만들어진 말이기 때문에, 엄밀히는 틀린 용어이다. 하지만 허셜의 용어는 널리 쓰였고, 지금까지 그대로 사용되고 있다.[3][4] 행성상성운의 수명은 수만 년 정도로, 별의 수명이 수십억 년 정도인 바, 우주적 규모에서는 상대적으로 짧게 지속되는 현상이다.
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대부분의 행성상성운의 형성 기작은 다음과 같을 것으로 생각된다. 별의 수명이 거의 다 끝난 적색거성 단계에서, 별의 외피층은 강력한 항성풍에 의해 바깥쪽으로 방출된다. 그 결과 적색거성의 대기 대부분이 팽창해 나가고 나면, 노출된 뜨겁고 밝은 항성핵이 자외선을 내뿜어 팽창한 외피층을 전리시킨다.[2] 흡수된 자외선은 중심별 주위의 흐릿한 기체를 들뜨게 만들고, 알록달록한 행성상성운이 보이게 된다.
행성상성운은 핵합성 결과 생성된 원소들(탄소, 질소, 산소, 네온 등)을 성간매질로 돌려보냄으로써 은하의 화학적 진화에 중요한 역할을 할 것으로 생각된다. 행성상성운은 먼 외부은하들에서도 발견된바 있으며, 외부은하의 화학적 성분비에 대한 유용한 정보를 제공한다.
최근 허블 우주 망원경을 이용한 관측에서, 많은 행성상성운들이 형태학적으로 매우 복잡한 구조를 하고 있음이 밝혀졌다. 구형의 모양을 이루는 것은 5분의 1 정도이고, 절대 다수는 비대칭적인 모양을 하고 있다. 이러한 모양들을 만드는 정확한 기작은 아직 밝혀지지 않았으나, 중심별이 쌍성이거나, 항성풍과 자기장이 영향을 미치는 등이 원인 후보로 꼽히고 있다.