2016 년 8 월에 우리 태양계 바로 옆에 지구와 같은 행성이 있음이 확인되었습니다. 더 흥미로운 일을하기 위해이 행성은 별의 거주 가능 구역 내에서 궤도를 돌고 있다는 것이 확인되었습니다. 그 이후로, 천문학 자와 외계 행성 사냥꾼들은 Proxima b로 알려진이 바위 같은 행성에 대해 그들이 할 수있는 모든 것을 결정하려고 바빴습니다. 모든 사람들의 마음에 가장 중요한 것은 습관성 일 가능성이 높다는 것입니다.
그러나 그 이후로 Proxima b가 M 형 (빨간색 왜성)을 공전한다는 사실을 감안할 때 Proxima b가 생명을 유지하는 데 어려움을 겪을 것이라는 많은 연구가 나타났습니다. 이것은 NASA의 고다드 우주 비행 센터 (Godard Space Flight Center)의 연구원들이 이끄는 새로운 연구에서 얻은 결론 일 것입니다. 그들이 보여 주듯이, Proxima b와 같은 행성은 지구와 같은 분위기를 오랫동안 유지할 수 없었습니다.
붉은 왜성 별은 우주에서 가장 흔하며 우리 은하에서만 별의 약 70 %를 차지합니다. 따라서 천문학 자들은 자연스럽게 그들이 거주 할 수있는 행성을 지원할 가능성을 아는 데 관심이 있습니다. 그리고 태양계와 Proxima Centauri – 4.246 광년 사이의 거리를 고려할 때 Proxima b는 적색 왜성 스타 시스템의 거주 성을 연구하는 데 이상적입니다.
무엇보다도 Proxima b가 지구와 크기와 구성이 비슷하다고 여겨지므로 연구에 특히 매력적입니다. 이 연구는 NASA의 Goddard 우주 비행 센터의 캐서린 가르시아 세이지 박사와 워싱턴 DC의 가톨릭 대학교가 주도했습니다. 그녀가 이메일을 통해 Space Magazine에 말한 것처럼 :
“지금까지 지구 크기의 외계 행성은 별의 온대에서 궤도를 돌고있는 것으로 밝혀지지 않았습니다. 그것은 존재하지 않는다는 것을 의미하지는 않습니다. 더 큰 행성은 더 자주 발견됩니다. 더 쉽게 감지 할 수 있기 때문입니다. 그러나 Proxima b는 지구 크기 일뿐 아니라 별과 적절한 거리에 있기 때문에 관심 대상입니다. 우리 태양계에 가장 가까운 별을 공전한다”
Proxima b의 거주 가능성을 결정하기 위해 연구팀은 붉은 왜성 별을 도는 바위 행성에 직면 한 주요 관심사를 해결하고자했습니다. 여기에는 별과의 거리, 붉은 왜성의 변동성 및 자기장이 있는지 여부가 포함됩니다. 붉은 왜성 주변의 거주 지역 (일명 온화한 지역)이 훨씬 더 가깝고 더 좁기 때문에 거리가 특히 중요합니다.
Garcia-Sage 박사는“빨간색 왜성이 우리 태양보다 시원하므로 온대는 지구보다 태양보다 별에 더 가깝습니다. 그러나이 별들은 매우 자기 적으로 활동적 일 수 있으며, 자기 적으로 활동적인 별에 너무 가까이 있다는 것은이 행성들이 지구가 경험하는 것과는 매우 다른 우주 환경에 있다는 것을 의미합니다. 별과의 거리에서 자외선과 엑스레이 방사선은 상당히 클 수 있습니다. 별의 바람이 강할 수 있습니다. 상부 대기에서 이온화하고 가열하는 항성에서 플레어와 에너지 입자가 더 많을 수 있습니다.”
또한 붉은 왜성 별은 태양과 비교할 때 본질적으로 불안정하고 가변적 인 것으로 알려져 있습니다. 따라서, 가까이에서 공전하는 행성들은 플레어 업과 강한 태양풍과 맞서 싸워야하며, 이로 인해 대기가 점차 사라질 수 있습니다. 이것은 자기장의 존재 인 외계 행성 습관성 연구의 또 다른 중요한 측면을 일으킨다.
간단히 말해서 지구 대기는 외핵의 다이너 모 효과에 의해 구동되는 자기장에 의해 보호됩니다. 이“자기권”은 태양풍이 우리의 대기를 제거하는 것을 막았으며, 따라서 생명이 나타나고 진화 할 수있는 기회를 제공했습니다. 반면에 화성은 약 42 억 년 전에 자기권을 잃어 대기권이 고갈되고 오늘날 표면이 차갑고 건조 된 곳이되었습니다.
따라서 Proxima b의 잠재적 거주 성 및 액체 지표수 보유 능력을 테스트하기 위해 팀은 지구와 같은 분위기의 존재를 가정했습니다. 과 행성 주위의 자기장. 그런 다음 Proxima에서 나오는 향상된 방사선을 설명했습니다. b. 이것은 하버드 스미소니언 천문 물리학 센터 (CfA)에서 제공했으며, 연구원들은이 프로젝트에서 Proxima Centauri의 자외선 및 x- 선 스펙트럼을 결정했습니다.
이 모든 것에서 지구 대기를 템플릿으로 사용하여 대기 손실률을 계산하기 시작한 모델을 만들었습니다. Garcia-Sage 박사가 설명했듯이 :
“지구에서 상부 대기는 태양으로부터의 자외선 및 x- 선 복사에 의해 이온화되고 가열됩니다. 이 이온들과 전자들 중 일부는 북극과 남극의 상부 대기에서 빠져 나옵니다. 우리는 이러한 과정을 통해 상부 대기가 얼마나 빨리 손실되는지 계산하는 모델을 가지고 있습니다 (지구에서는 그리 빠르지 않습니다). 그런 다음이 방사선을 모델의 입력으로 사용하고 Proxima Centauri b에 대한 가능한 탈출률 범위를 계산했습니다. 다양한 수준의 자기 활동에 대해.”
그들이 찾은 것은 매우 고무적이지 않았습니다. 본질적으로 Proxima b는 자기장이 존재하더라도 Proxima Centauri의 강한 방사선에 노출되면 지구와 같은 분위기를 유지할 수 없습니다. 이것은 Proxima b가 지구와 매우 다른 종류의 대기 역사를 가지고 있지 않은 한, 그것은 아마도 생명이없는 암석 일 것입니다.
그러나 Garcia-Sage 박사가 말한 것처럼, 연구가 단순히 설명 할 수없는 다른 요소도 고려해야합니다.
“우리는 대기 손실이 지구보다 훨씬 강하고 Proxima b에서 기대하는 높은 수준의 자기 활동에 대해 탈출 속도가 빠르기 때문에 지구와 같은 대기 전체를 우주로 잃을 수 있습니다. 그것은 화산 활동이나 대기를 보충 할 수있는 혜성에 대한 영향과 같은 다른 것들을 고려하지 않지만, 어떤 과정이 Proxima b의 대기를 형성했는지 이해하려고 할 때, 우리는 별의 자기 활동을 고려합니다. 그리고 대기를 이해하는 것은 액체 물이 지구 표면에 존재할 수 있는지와 생명이 진화 할 수 있었는지 이해하는 데 중요한 부분입니다.”
모두 나쁜 소식은 아니지만 자신감도 많이 얻지는 않습니다. Proxima b가 화산 활동적인 행성이 아니라면 많은 코미 티에 영향을받지 않는 한, 온난 한 물을 가진 세계는 아닐 것입니다. 아마도 기후는 화성과 비슷합니다. 차갑고 건조하며 주로 얼음 형태의 물이 있습니다. 그리고 그곳에서 나오는 원주민의 삶은 그다지 크지 않습니다.
이 연구들과 다른 최근의 연구들은 적색 왜성 스타 시스템의 거주성에 대해 다소 황량한 그림을 그렸습니다. 이들이 알려진 우주에서 가장 일반적인 유형의 별임을 감안할 때, 우리 태양계 너머에 거주 가능한 행성을 찾는 통계적 가능성은 떨어지고있는 것으로 보입니다. 평생 동안 삶이 발견되기를 희망하는 사람들에게는 전혀 좋은 소식이 아닙니다!
그러나이 시점에서 태양계 외계 행성에 대해 확실히 말할 수있는 것은 제한적이라는 것을 기억하는 것이 중요합니다. 앞으로 수십 년 동안, 제임스 웹 우주 망원경 (JWST) 및 통과 외계 행성 위성 (TESS)과 같은 차세대 임무는보다 자세한 그림을 그릴 것입니다. 그 동안 우주에는 별이 너무 멀리 있어도 여전히 많은 별이 있습니다!
