외계 생명체를 찾는 과정에서 과학자들은“낮은 과일 접근”이라고 알려진 것을 취하는 경향이 있습니다. 이것은 우리가 지구에서 경험하는 것과 유사한 조건을 찾는 것으로 구성되는데, 여기에는 산소, 유기 분자 및 많은 액체 물이 포함됩니다. 흥미롭게도, 이러한 재료가 풍부하게 존재하는 장소 중 일부는 Europa, Ganymede, Enceladus 및 Titan과 같은 얼음 달의 내부를 포함합니다.
우리 태양계에는 생명 (지구)을 지탱할 수있는 지구 행성이 단 하나 뿐인 반면,이 달과 같은 여러“오션 세계”가 있습니다. 하버드 스미소니언 천문 물리학 센터 (CfA)의 한 연구팀은이 단계를 한 단계 더 발전시켜 내륙 대양이있는 잠재적으로 서식 가능한 얼음 위성이 우주의 지구 행성보다 훨씬 더 가능성이 높은 연구를 수행했습니다.
Subsubface Exolife라는 제목의 연구는 Harvard University의 Harvard Smithsonain 천체 물리학 센터 (CfA)의 Manasvi Lingam과 Abraham Loeb, 그리고 이론 및 계산 연구소 (ITC)가 수행했습니다. 연구자들은 연구자들을 위해 일주일에 거주 할 수있는 거주 가능 구역 (일명“골디 락 구역”)과 달 내부에 바다가있는 생명체가있을 가능성을 정의하는 모든 것을 고려합니다.
Lingam과 Loeb은 우선 거주 가능 구역 (HZ)과 거주 가능성을 혼동하거나 두 개념을 상호 교환 가능한 것으로 취급하는 경향을 설명합니다. 예를 들어, HZ 내에 위치한 행성은 생명을 지탱할 수있는 것은 아닙니다. 이와 관련하여 화성과 금성은 완벽한 예입니다. 화성은 너무 추워서 생명을 지탱하기에는 너무 얇은 분위기 인 반면, 금성은 가파른 온실 환경으로 인해 더운 지옥 같은 곳이되었습니다.
한편, HZ 너머에 위치한 신체는 액체 물과 생명을 일으키는 데 필요한 성분을 섭취 할 수있는 것으로 밝혀졌습니다. 이 경우 Europa, Ganymede, Enceladus, Dione, Titan 및 기타 여러 달의 위성이 완벽한 예입니다. 조력으로 인한 물과 지열의 보급으로 인해이 달들은 모두 생명을 잘 지탱할 수있는 내해를 가지고 있습니다.
ITC 및 CfA의 박사후 연구원이자 연구의 수석 저자 인 Lingam은 Space Magazine에 이메일을 통해 다음과 같이 말했습니다.
“행성의 행성 거주 성 개념은 거주 가능 구역 (HZ), 즉“플래닛”이 별과 적절한 거리에 위치하여 표면에 액체 물을 가질 수 있다는 개념입니다. 그러나이 정의는 (a) 지표면, (b) 별 궤도를 도는 행성, (c) 액체 용제 (용매) 및 탄소 화합물을 기준으로합니다. 대조적으로, 우리의 작업은 여전히 (c)를 유지하지만 가정 (a)와 (b)를 완화시킵니다.”
따라서 Lingam과 Loeb는 지하 권 생물권을 가질 수있는 세계를 포함하기 위해 거주성에 대한 고려를 넓혔습니다. 이러한 환경은 Europa 및 Enceladus와 같은 빙판을 넘어 다른 유형의 깊은 지하 환경을 포함 할 수 있습니다. 또한 타이탄의 메탄 호수 (즉, 메탄 생성 유기체)에도 생명체가 존재할 수 있다고 추측되었습니다. 그러나 Lingam과 Loeb는 얼음 달에 초점을 맞추기로 결정했습니다.
“우리가 얼음 / 바위 봉투 아래의 지하 해저에서의 생명을 고려하더라도, 생명은 표면 아래 수화 된 암석 (즉, 물)에서도 존재할 수 있습니다. 후자는 때때로 지하 생활로 불린다”고 Lingam은 말했다. “지하 바다에 대한 많은 결론들 (모두는 아님)이이 세계들에도 적용될 수 있기 때문에 우리는 두 번째 가능성을 탐구하지 않았습니다. 마찬가지로 위에서 언급 한 바와 같이, 이종 화학 및 용매를 기반으로 한 생명체는 고려하지 않습니다. 그 특성을 예측하기가 쉽지 않기 때문입니다.”
Lingam과 Loeb는 궁극적으로 별을 공전하고 지하면을 가진 인류가 인식 할 수있는 세계에 집중하기로 결정했습니다. 그런 다음 그러한 시체가 거주 가능할 가능성, 이러한 환경에서 삶이 처리해야 할 이점과 도전 과제, 태양계를 넘어 존재하는 그러한 세계 (잠재적으로 거주 할 수있는 지구 행성에 비해)의 가능성에 대해 평가했습니다.
우선,“오션 월드”는 생명 유지에있어 몇 가지 장점이 있습니다. Jovian 시스템 (Jupiter와 그 달) 내에서 방사선은 중요한 문제이며, 이는 가스 자이언트 강력한 자기장에 하전 입자가 갇히게되는 결과입니다. 그와 달의 잔잔한 대기 사이에서, 삶은 표면에서 살아남는 데 매우 힘든 시간 이었지만, 얼음 아래에 사는 삶은 훨씬 나아질 것입니다.
Lingam은“얼음 세계가 가지고있는 주요 이점 중 하나는 지표면 바다가 대부분 지표면에서 봉쇄되어 있다는 것입니다. "따라서, 일반적으로 고 선량의 표면 기반 생활에 해로운 UV 방사선 및 우주 광선 (에너지 입자)은 이러한 지하 해양의 추정 수명에 영향을 미치지 않을 것입니다."
“부정적인 측면에서 그는“많은 에너지 원으로서 햇빛이 없으면 지구보다 유기체 (단위 부피당)가 훨씬 적은 생물권으로 이어질 수있었습니다. 또한, 이들 생물권의 대부분의 유기체는 미생물 일 가능성이 높으며 복잡한 생명의 진화 확률은 지구에 비해 낮을 수 있습니다. 또 다른 문제는 삶에 필요한 영양소 (예 : 인)의 잠재적 이용 가능성입니다. 우리는이 영양소가이 세계에서 지구보다 낮은 농도로만 이용 될 수 있다고 제안합니다.”
결국 Lingam과 Loeb는 우주 전체에 걸쳐 다양한 서식지에 적당한 두께의 얼음 껍질을 가진 광범위한 세계가 존재할 수 있다고 결정했습니다. 통계적으로 그러한 세계가 얼마나 가능성이 있는지에 근거하여, 그들은 유로파, 엔셀라두스 등과 같은“오션 세계”가 HZ의 별 안에 존재하는 바위 같은 행성보다 약 1000 배 더 일반적이라고 결론지었습니다.
이 발견은 외계 생명체와 외계 생명체를 찾는 데 상당한 영향을 미칩니다. 또한 우주를 통해 생명이 분배 될 수있는 방법에 중요한 영향을 미칩니다. Lingam이 요약 한대로 :
“우리는이 세상의 삶이 의심 할 여지없이 주목할만한 과제에 직면 할 것이라고 결론지었습니다. 그러나 다른 한편으로,이 행성들과 달에서 생명 (특히 미생물 생명)이 진화하는 것을 막는 결정적인 요인은 없습니다. panspermia의 관점에서, 우리는 지하 외생을 포함하는 자유-부유 행성이 별에 의해 일시적으로“포획”될 수 있고, 아마도 다른 행성들 (그 별을 공전하는)을 생명과 함께 시딩 할 수있는 가능성을 고려했다. 관련된 많은 변수가 있기 때문에 모든 변수를 정확하게 정량화 할 수있는 것은 아닙니다.”
ITC 책임자이자 하버드 대학교의 Frank B. Baird Jr. 과학 교수 인 Leob 교수와이 공동 저자 인이 삶의 예를 찾는 것은 그 자체의 도전 과제를 제시한다고 덧붙였습니다. 그가 이메일을 통해 Space Magazine에 말한 것처럼 :
“망원경을 사용하여 원격으로 (먼 거리에서) 지하 표면을 탐지하는 것은 매우 어렵습니다. 과도한 열을 검색 할 수는 있지만 화산과 같은 자연적 원인으로 인해 발생할 수 있습니다. 표면 아래의 생명체를 찾는 가장 신뢰할 수있는 방법은 그러한 행성이나 달에 착륙하여 표면 빙상을 뚫는 것입니다. 이것이 태양계에서 유로파에 대한 NASA의 미래 임무를 위해 고려 된 접근법이다.”
링 감과 로브는 또한 팬스 페르 미아에 대한 시사점을 탐구하면서 지구와 같은 행성이 태양계에서 방출 된 경우 어떻게 될지 고려했습니다. 그들이 연구에서 지적한 바와 같이, 이전의 연구는 대기가 두꺼운 행성이나 지하에있는 행성이 어떻게 성간 공간에 떠 다니면서 생명을 지탱할 수 있는지를 보여 주었다. 로브가 설명했듯이, 그들은 언젠가 지구에서 이런 일이 발생하면 어떻게 될지 고려했습니다.
“흥미로운 질문은 지구가 태양에 의해 따뜻해지지 않고 태양계에서 차가운 공간으로 방출되면 어떻게 될 것인가입니다. 우리는 대양이 4.4km의 깊이로 얼어 붙을 것이지만 마리아나 해구와 같이 지구의 가장 깊은 지역에서는 액체의 물 주머니가 살아남을 것이며, 남은 지하 호수에서도 생명이 살아남을 수 있다는 것을 발견했습니다. 이것은 행성 표면 사이에서 지하 표면의 생명이 옮겨 질 수 있음을 의미한다”고 말했다.
이 연구는 또한 인류가 더 많은 태양계를 탐험함에 따라 (대부분의 외계 생명체를 찾기 위해) 우주의 나머지 부분에서 생명을 찾는 데 영향을 미친다는 사실을 상기시켜줍니다. 이것은 "매우 느린 과일"접근 방식의 이점 중 하나입니다. 우리가 알지 못하는 것은 정보가 있지만 우리가하는 일과 찾은 것은 우리가 무엇을 찾을 수 있을지 기대하는 데 도움이됩니다.
물론, 그것은 매우 광대 한 우주입니다. 우리가 찾을 수있는 것은 현재 인식 할 수있는 것보다 훨씬 더 먼 것 같습니다!
