우리 은하 어딘가에 다른 지구가 존재합니까? 최근 케플러 우주선이 시작되면서 천문학 자들은 지구와 같은 궤도에서 지구 크기의 행성을 찾는 것에 점점 더 가까워지고 있습니다. 그러나 일단 그 검색이 성공하면, 다음 질문은 다음과 같은 질문이 될 것입니다. 지구와 같은 분위기가 있습니까? 그 질문에 대답하는 것은 쉽지 않습니다. 그러나 이번 연구를 위해 망원경은 2013 년에 예정된 발사를 시작한 제임스 웹 우주 망원경 (JWST)입니다. 지구와 가까운 세계에서 오존이나 메탄과 같은 바이오 마커라고 불리는 특정 가스를 감지 할 수 있습니다. (관련 기사 : JWST의 John Mather 박사와의 Q & A 참조)
하버드-스미소니언 센터의 리사 칼테 네거 (Lisa Kaltenegger)에 따르면 제임스 웹 (James Webb) 우주 망원경은 우주 공간의 L2 지점에 큰 거울과 위치로 인해 천문학 자들에게 지구와 같은 세계의 거주 가능성에 대한 해답을 찾을 수있는 첫 번째 가능성을 제공 할 것이라고한다. 제트 추진 연구소의 천체 물리학 및 웨슬리 트라 우브 칼 테네 거는“운송이 진행되는 동안 지구와 같은 행성의 대기를 해독하여 지구와 같은 행성임을 알 수있게되면 정말 운이 좋을 것”이라고 Kaltenegger는 말했다. "우리는 20 광년 거리에있는 별들에 대해서도 수백 개의 수송선을 추가해야 할 것입니다."
"어려울지라도 먼 행성의 대기를 특징 짓는 것은 매우 흥미 진진한 노력이 될 것"이라고 덧붙였다.
환승 행사에서, 먼, 외계 행성이 지구에서 본 것처럼 별 앞에서 교차합니다. 행성이 통과함에 따라 대기권의 가스는 별의 빛의 작은 부분을 흡수하여 각 가스에 고유 한 지문을 남깁니다. 별의 빛을 무지개 색이나 스펙트럼으로 나누면 천문학자는 지문을 찾을 수 있습니다. Kaltenegger와 Traub는 이러한 지문이 JWST에 의해 감지 될 수 있는지 여부를 연구했습니다.
대중 교통 기술은 매우 도전적입니다. 지구가 농구의 크기라면 대기는 한 장의 종이만큼 얇기 때문에 결과 신호는 엄청나게 작습니다. 또한이 방법은 행성이 별 앞에있을 때만 작동하며 각 이동은 최대 몇 시간 동안 지속됩니다.
칼테 네거와 트라 우브는 먼저 태양과 같은 별을 공전하는 지구와 같은 세계를 고려했습니다. 한 번의 통과로 탐지 가능한 신호를 얻으려면 별과 행성이 지구와 매우 가까워 야합니다. 태양과 비슷한 별은 알파 센타 우리 A뿐입니다. 아직 그러한 세계는 발견되지 않았지만 기술은 현재 지구 크기의 세계 만 감지 할 수있게되었습니다.
이 연구는 또한 붉은 왜성 별들을 공전하는 행성들을 고려했다. M 형이라고하는 이러한 별들은 은하수에서 가장 풍부합니다. 태양과 같이 노랑, G 형 별보다 훨씬 흔합니다. 또한 태양보다 시원하고 어둡고 작기 때문에 M 별을 통과하는 지구와 같은 행성을 쉽게 찾을 수 있습니다.
지구와 같은 세계는 액체 물을 충분히 데우기 위해 적색 왜성 근처에서 공전해야합니다. 결과적으로, 행성은 더 빨리 궤도를 돌았을 것이고, 각 이동은 몇 시간에서 몇 분 정도 지속될 것입니다. 그러나 그것은 주어진 시간 안에 더 많은 통과를 겪을 것입니다. 천문학 자들은 여러 개의 통과 신호를 추가하여 대기를 탐지 할 가능성을 향상시킬 수 있으며, 붉은 난쟁이 별이 더 빈번한 이동으로 인해 목표물에 호소합니다.
태양과 같은 별을 공전하는 지구와 같은 세계는 매년 10 시간의 이동을 겪을 것입니다. 100 시간의 운송 관측을 누적하는 데 10 년이 걸립니다. 대조적으로, 중간 크기의 붉은 왜성 궤도를 도는 지구는 10 일마다 1 시간 씩 통과합니다. 100 시간의 운송 관측을 누적하는 데 3 년 미만이 소요됩니다.
Kaltenegger는“빨간색 왜성 별들은 지구의 대기권에서 바이오 마커를 탐지 할 수있는 최상의 가능성을 제공한다.
Traub는“궁극적으로 지구 자체의 광자를 연구하는 직접 이미징은 대중 교통 기술보다 지구와 같은 세계의 대기를 특성화하는 더 강력한 방법을 입증 할 수 있습니다.
직접 연구는 이미 매우 뜨겁고 거대한 외계 행성의 원유 온도 맵을 만드는 데 사용되었습니다. 차세대 기기를 사용하면 천문학자는 온도뿐만 아니라 대기 조성을 연구 할 수 있습니다. “옅은 파란색 점”의 특징은 한 행성의 수백 개의 통과를 합산하거나 별빛을 차단하고 행성의 빛을 직접 분석하여 그 다음 단계입니다.
가장 좋은 시나리오에서, 알파 센타 우리 A는 아무도 발견하지 못한 지구와 같은 행성을 가지고있을 수 있습니다. 그런 다음 천문학 자들은 행성의 대기를 해독하고 첫 쌍둥이 지구의 존재를 확인하기 위해 소수의 통과가 필요합니다.
출처 : 천체 물리학을위한 하버드 센터
