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행성상성운은 발광성운의 일종으로, 늙은 적색거성의 외피층이 팽창하여 형성된 전리 기체들로 이루어졌다.

"행성상성운"이라는 용어는 1780년대에 윌리엄 허셜이 고안하였으며, 망원경으로 자세히 보면 행성처럼 원반 모양을 나타낸다고 만든 용어이나, 엄밀히 보면 틀린 용어다. 하지만 허셜 용어는 널리 쓰고, 지금까지 그대로 사용한다. 행성상성운의 수명은 수만 년 정도로, 별의 수명이 수십억 년 정도이므로 우주적 규모에서는 상대적으로 짧게 나타나는 현상이다. 대부분 행성상성운의 형성 기작은 다음과 같다고 본다. 별의 수명이 거의 다 끝난 적색거성 단계에서, 강력한 항성풍 영향으로 별의 외피층을 바깥쪽으로 방출한다. 그 결과 적색거성 대기 대부분이 팽창해 나가고 나면, 노출된 뜨겁고 밝은 항성핵이 자외선을 내뿜어 팽창한 외피층을 전리시킨다. 흡수된 자외선은 중심별 주위의 흐릿한 기체를 들뜨게 만들어서 알록달록한 행성상성운으로 보인다. 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.