외계 생명체를 찾는 데있어 과학자들은 약간의 지구 중심적 경향이 있습니다. 즉, 우리와 비슷한 행성을 찾습니다. 이것은 지구가 우리가 아는 유일한 행성이 생명을 지탱하는 유일한 방법이라고 생각하면 이해할 수 있습니다. 그 결과, 외계 생명체를 찾는 사람들은 사실상 지상 (바위)의 행성, 별 거주 가능 구역 내에서 궤도를 돌고 표면에 충분한 물을 가진 행성을 찾고 있습니다.
수천 개의 외계 행성을 발견하는 과정에서 과학자들은 많은 사람들이 실제로“물 세계”(질량의 최대 50 %가 물인 행성) 일 수 있음을 발견했습니다. 이것은 자연적으로 물이 얼마나 많은지, 너무 많은 땅이 문제가 될 수 있는지와 같은 질문을 제기합니다. 이러한 문제를 해결하기 위해 하버드 스미스 소니 언 천체 물리학 센터 (CfA)의 한 쌍의 연구자들이 물과 육지 질량의 비율이 어떻게 생명에 기여할 수 있는지 결정하는 연구를 수행했습니다.
연구 –“지구의 지표수 분획에 대한 생물학적 활동의 의존성”, 천문 저널– CfA의 이론 및 계산 연구소 (ITC)의 박사후 연구원 인 Manasvi Lingam과 ITC의 이사이자 하버드 대학의 Frank B. Baird Jr. 과학 회장 인 Abraham Loeb가 저술했습니다.
먼저 Lingam과 Loeb는 천문학 및 외계 행성 연구에서 중요한 역할을하는 인류 학적 원리에 대해 다룹니다. 요컨대,이 원칙은 지구상의 조건이 생명에 적응하기에 적합하다면 생명을 창출하기 위해 존재해야한다고 말합니다. 이 원칙은 우주 전체로 확장되어 생명을 일으키기 위해 물리 법칙이 존재한다고 주장합니다.
또 다른 방법은 지구에 대한 우리의 평가가“관찰 선택 효과”로 알려진 결과에 어떻게 영향을 미치는지를 고려하는 것입니다. 여기서 결과는 관련된 방법의 유형에 직접 영향을받습니다. 이 경우, 지구와 태양계를 넘어서서 우리의 삶을 탐색하기 위해서는 적절하게 위치 된 관찰자가 있어야한다는 사실에서 효과가 발생합니다.
사실상, 우리는 우주에 대해 잘 알고 있기 때문에 인생의 조건이 우주에서 풍부 할 것이라고 가정하는 경향이 있습니다. 이 조건들은 우리가 알고있는 생명의 출현에 필수적인 액체 물과 땅 덩어리의 존재를 조건으로합니다. Lingam이 이메일을 통해 Space Magazine에 설명했듯이, 이것은 잠재적으로 거주 가능한 행성을 검색 할 때 의인화 된 원칙이 등장하는 방법 중 하나입니다.
"지구와 물의 비율이 비슷하다는 사실은 인류의 선택 효과를 나타내는 것입니다. 즉, 인간과 (또는 유사한 의식 관찰자)의 출현은 적절한 토지와 물의 혼합에 의해 촉진되었을 수 있습니다."
그러나 다른 별 시스템에서 발견 된 많은 슈퍼-아티스트를 다룰 때, 평균 밀도의 통계적 분석은 대다수가 휘발성 물질의 비율이 높은 것으로 나타났습니다. 이에 대한 좋은 예는 TRAPPIST-1 시스템으로, 지구 크기의 7 개 행성에 대한 이론적 모델링에서 최대 40-50 %의 물이 될 수 있음을 나타 냈습니다.
그러므로이“물 세계”는 바다가 매우 깊고 육지가 없어서 생명의 출현에 엄청난 결과를 초래할 수 있습니다. 동시에, 표면에 물이 거의 없거나 전혀없는 행성은 우리가 알고있는 물이 생활에 얼마나 필수적인지 고려할 때 생명의 좋은 후보로 간주되지 않습니다.
Lingam은“표면 수의 양을 제한하여 대부분의 대륙을 매우 건조하게 만들므로 너무 많은 토지가 문제가된다”고 말했다. “건조한 생태계는 일반적으로 지구에서 낮은 비율의 바이오 매스 생산이 특징입니다. 대신, 반대 시나리오 (대부분 대양)를 고려한다면, 인의 이용 가능성과 관련하여 잠재적 인 문제에 직면하게되는데, 이는 알고있는 삶의 필수 요소 중 하나입니다. 따라서 이로 인해 바이오 매스 양에 병목 현상이 발생할 수 있습니다.”
이러한 가능성을 해결하기 위해 Lingam과 Leob는 물이나 땅이 너무 많은 행성이 외계 생물권 개발에 어떤 영향을 미칠 수 있는지 분석했습니다. Lingam은 다음과 같이 설명했다.
“[W] e는 토지의 어느 부분이 건조하고 (예를 들어 사막) 상대적으로 살기 어려운지를 추정하기위한 간단한 모델을 개발했습니다. 물이 지배적 인 생물권을 가진 시나리오의 경우, 인의 가용성이 제한 요인이됩니다. 여기에서 우리는 인의 근원과 싱크를 고려한 이전 논문 중 하나에서 개발 된 모델을 사용했습니다. 우리는이 두 가지 사례를 결합하여 지구의 데이터를 벤치 마크로 사용하여 일반 생물권의 특성이 토지와 물의 양에 어떻게 의존하는지 결정했습니다.”
그들이 발견 한 것은 복잡한 생물권의 출현에있어 육지와 바다 사이의 신중한 균형 (우리가 여기 지구상에있는 것과 유사 함)이 중요하다는 것입니다. 린감 (Lingam)과 로브 (Loeb)의 연구는 다른 연구자들의 수치 시뮬레이션과 결합하여 지구 대 지구의 질량 대 대양의 비율 (대략 30:70)이 매우 드물다는 것을 보여줍니다. Lingam이 요약 한대로 :
“따라서 기본적인 결론은 육지와 물의 균형이 너무 많이 기울어 질 수 없다는 것입니다. 우리의 연구는 또한 산소 수준의 상승과 기술 종의 출현과 같은 중요한 진화 사건이 지표수 분율에 영향을받을 수 있으며 최적의 가치는 지구의 가치와 비슷할 수 있음을 보여줍니다.”
한동안 천문학 자들은 지구와 같은 조건이 널리 퍼진 외계 행성을 찾고있다. 이것을“낮은 매달 기”접근법으로 알려져 있으며, 우리가 알고있는 삶과 연관되는 생체 서명을 찾아서 생명을 찾으려고 시도합니다. 그러나이 최신 연구에 따르면, 그러한 장소를 찾는 것은 거친 다이아몬드를 찾는 것과 같을 수 있습니다.
이 연구의 결론은 외계 지능을 검색 할 때 상당한 의미를 가질 수 있으며, 이는 매우 드문 일임을 나타냅니다. 운좋게도 Lingam과 Loeb는 외계 행성과 그들의 질량 대 육상 질량 비율에 대해 충분히 알려진 것은 없다고 결론 지었다.
Lingam은“그러나 이것이 결정적인 방식으로 SETI에 미치는 영향을 예측하는 것은 불가능합니다. "우리는 아직 외계 행성의 육지-물 분획에 대한 적절한 관측 제약이 없기 때문에, 기술 종 (SETI에 참여할 수있는)이 어떻게 진화했는지에 대한 현재의 지식에는 여전히 많은 미지수가 존재하기 때문이다."
결국, 우리는 인내심을 가지고 천문학 자들이 태양계 외계 행성과 각 환경에 대해 더 많이 배울 때까지 기다려야합니다. 이것은 차세대 망원경 덕분에 앞으로 가능할 것입니다. 여기에는 ESO와 같은 지상 망원경이 포함됩니다 매우 큰 망원경 (ELT)와 같은 우주 망원경 제임스 웹 우주 망원경 (JWST) – 각각 2024 년과 2021 년에 운영을 시작할 예정입니다.
기술의 개선과 현재 수천 개의 외계 행성에 대한 연구가 가능해지면서 천문학 자들은 발견 과정에서 특성화로 전환하기 시작했다. 앞으로 몇 년 동안, 우리가 외계 행성에 대해 배우는 것은 이론적 모델, 희망 및 기대를 입증하거나 반증하는 데 먼 길을 갈 것입니다. 시간이 주어지면 마침내 우리는 우주에서 얼마나 많은 생명체가 있는지, 그리고 어떤 형태를 취할 수 있는지 결정할 수 있습니다.
