최근 몇 년 동안 확인 된 태양계 행성의 수가 기하 급수적으로 증가했습니다. 이 기사의 작성 시점에서 2,817 개의 별 시스템에서 총 3,777 개의 외계 행성이 확인되었으며, 추가로 2,737 명의 후보자가 확인을 기다리고 있습니다. 또한, 지구 (즉, 바위 같은) 행성의 수가 꾸준히 증가하여 천문학 자들이 태양계를 넘어서 생명의 증거를 발견 할 가능성이 높아졌습니다.
불행히도,이 행성들을 직접 탐험하기위한 기술은 아직 존재하지 않습니다. 결과적으로 과학자들은 과거 또는 현재 생명의 존재와 관련된 화학 물질 또는 원소 인“생체 학적 특성”을 찾아야합니다. 국제 연구팀의 새로운 연구에 따르면, 이러한 시그니처를 찾는 한 가지 방법은 충격 사건 동안 외계 행성 표면에서 방출되는 물질을 조사하는 것입니다.
이 연구는“외계 행성 충격 방출에서 생체 특징 검색”이라는 제목의 과학 저널에 발표되었습니다. 천문학 최근에 온라인에 나타났습니다. 그것은 스톡홀름 대학교의 천문학 센터의 연구원 인 지아니 카탈 디가 주도했다. 그는 LESIA-Observatoire de Paris, SWRI (Southwest Research Institute), KTH (Royal Institute of Technology) 및 유럽 우주 연구 및 기술 센터 (ESA / ESTEC)의 과학자들과 합류했습니다.
그들이 연구에서 알 수 있듯이, 외계 생물권을 특징 짓기위한 대부분의 노력은 행성의 대기에 집중되어있다. 이것은 지구의 생명체와 관련된 가스의 증거를 찾는 것으로 구성됩니다. 이산화탄소, 질소 등 – 물. Cataldi가 Space Magazine에 이메일을 통해 말한 것처럼 :
“우리는 지구에서 생명이 대기의 구성에 강한 영향을 미칠 수 있다는 것을 알고 있습니다. 예를 들어, 대기의 모든 산소는 생물학적 기원입니다. 또한, 산소와 메탄은 생명의 존재로 인해 화학 평형에서 크게 벗어납니다. 현재 지구와 유사한 외계 행성의 대기 조성을 연구하는 것은 아직 불가능하지만, 이러한 측정은 가까운 미래에 가능할 것으로 예상된다. 따라서 대기 생체 서명은 외계 생명체를 찾는 가장 유망한 방법입니다.”
그러나 Cataldi와 그의 동료들은 영향의 징후를 찾고 방출을 조사함으로써 지구의 거주 성을 특징 짓는 가능성을 고려했습니다. 이 접근법의 장점 중 하나는 방출이 바위 행성 및 달과 같은 저 중력 체를 가장 쉽게 탈출한다는 것입니다. 이러한 유형의 신체의 대기 역시 특성화하기가 매우 어렵 기 때문에이 방법을 사용하면 불가능한 특성화가 가능합니다.
그리고 Cataldi가 지적했듯이, 그것은 여러 가지 방법으로 대기 접근에 보완 적입니다.
“먼저 외계 행성이 작을수록 대기를 연구하기가 더 어렵다. 반대로, 작은 외계 행성은 표면 중력이 낮기 때문에 더 많은 양의 이스케이프 이젝트를 생성하므로, 작은 외계 행에서의 이젝트를보다 쉽게 감지 할 수 있습니다. 둘째, 충격 방출에서 생체 특징에 대해 생각할 때, 우리는 주로 특정 미네랄에 대해 생각합니다. 이는 생명이 간접적으로 (예를 들어 대기의 구성을 변경하여 새로운 광물이 형성되도록) 또는 직접적으로 (예를 들어, 골격과 같은 광물을 생성함으로써) 행성의 광물학에 영향을 줄 수 있기 때문입니다. 따라서 임팩트 배출은 대기 시그니처를 보완하는 다른 종류의 생체 서명을 연구 할 수있게 해줍니다.”
이 방법의 또 다른 이점은 천체 간의 충돌의 영향을 조사한 기존 연구를 활용한다는 사실입니다. 예를 들어, 45 억 년 전에 Earth-Moon 시스템 (일명, Giant Impact Hypothesis)을 형성 한 것으로 여겨지는 거대한 영향에 제약을 가하려는 여러 연구가 수행되었습니다.
이러한 거대한 충돌은 지상 행성 형성의 마지막 단계 (약 1 억 년 동안 지속됨) 동안 일반적으로 여겨졌지만,이 행성은 소행성 또는 주체의 영향에 초점을 두 었으며, 이는 외계 행성의 전체 수명 동안 발생한다고 생각된다 체계. 이러한 연구에 의존하여 Cataldi와 그의 동료들은 외계 행성 방출을위한 모델을 만들 수있었습니다.
Cataldi가 설명했듯이, 충돌 분화 문헌의 결과를 사용하여 생성 된 배출량을 추정했습니다. 이젝터에 의해 생성 된 환경 별 먼지 디스크의 신호 강도를 추정하기 위해 이물질 디스크 (즉, 태양계의 주요 소행성 벨트의 태양계 유사체) 문헌의 결과를 사용했습니다. 결국 결과는 다소 흥미로 웠습니다.
“우리는 직경이 20km 인 몸이 충격을 받으면 현재 망원경으로 감지 할 수있는 충분한 먼지를 생성한다는 사실을 발견했습니다 (비교를 위해 6 천 5 백만 년 전에 공룡을 죽인 충격기의 크기는 10km 정도 임). 그러나 분출 된 분진의 조성 (예 : 생체 서명 검색)을 연구하는 것은 현재 망원경에 도달하지 않습니다. 다시 말해, 현재 망원경으로 분출 된 먼지가 있는지 확인할 수는 있지만 그 성분을 연구 할 수는 없습니다.”
요컨대, 외계 행성에서 방출되는 물질을 연구하는 것은 우리의 범위 내에 있으며 언젠가는 그 구성을 연구하는 능력은 천문학 자들이 외계 행성의 지질학을 특성화 할 수있게하여 잠재적 인 거주성에보다 정확한 제약을 둘 수있게한다. 현재 천문학 자들은 겉보기 크기와 질량을 기준으로 행성의 구성에 대해 교육적인 추측을해야합니다.
불행히도, 이젝트에서의 생체 서명의 존재를 결정할 수있는보다 상세한 연구는 현재 불가능하며, 차세대 망원경에서도 매우 어렵다. 제임스 웹 우주 망원경 (JWSB) 또는 다윈. 한편, 외계 행성에서 방출에 대한 연구는 외계 행성 연구와 특성 분석에있어 매우 흥미로운 가능성을 제시한다. Cataldi가 지적했듯이 :
“충돌 사건에서 방출을 연구함으로써 우리는 외계 행성의 지질학 및 거주성에 대해 배울 수 있고 잠재적으로 생물권을 감지 할 수있었습니다. 이 방법은 외계 행성의 지하에 접근하는 유일한 방법입니다. 이런 의미에서, 그 영향은 본질적으로 제공되는 시추 실험으로 볼 수 있습니다. 우리의 연구에 따르면 충돌 사건에서 생성 된 먼지는 원칙적으로 감지 가능하며, 장래의 망원경은 먼지의 구성과 따라서 행성의 구성을 제한 할 수 있습니다.”
앞으로 수십 년 동안 천문학 자들은 생명의 징후를 찾기 위해 감도와 힘을 증가시키는 도구를 가진 태양계 행성을 연구 할 것입니다. 주어진 시간에, 소행성 충돌에 의해 생성 된 외계 행성 주변의 잔해물에서 생체 서명을 찾는 것은 대기 생체 서명에 대한 검색 자와 함께 수행 될 수있다.
이 두 가지 방법을 결합하면 과학자들은 먼 행성들이 생명을 지탱할 수있을뿐만 아니라 적극적으로 그렇게하고 있다고 더 확실하게 말할 수있을 것입니다!
