지금까지 발견 된 거의 모든 외계 행성은 거대하고 목성 이상입니다. 문제는 더 작은 지구 크기의 행성이 동일한 별 시스템에서 지속될 수 있는가하는 것입니다. 연구원들은 작은 행성이 큰 행성과 동일한 시스템에 배치되어 지구만큼 커질만큼 충분한 물질을 모을 수 있는지 시뮬레이션했습니다. 그들은 인근의 한 시스템 인 55 개의 Cancri가 거주 가능한 지역에 상당한 양의 물을 가지고 지상 행성을 형성 할 수 있음을 발견했습니다.
태양 이외의 별을 공전하는 거대한 행성의 꾸준한 발견은 생명을 유지할 수있는 지구 행성계에 지구형 세계가 존재할 수 있다는 추측을 높였다. 목성 크기의 거대한 행성을 포함하는 4 개의 인근 시스템에 대한 컴퓨터 시뮬레이션을 실행하는 연구원들은 생명을 지탱할 수있는 적절한 조건을 가진 지구와 같은 행성을 형성 할 수있는 것을 발견했습니다.
두 번째 시스템은 화성 크기 이하의 암석 체 벨트를 가질 가능성이 높습니다. 다른 두 모델은 지구 크기의 행성을 형성하기에 적절한 조건이 없음을 보여줍니다. 각 시스템은 지구에서 250 광년 내에 있습니다 (광년은 약 5.88 조 마일입니다). 천문학 자들은 이미 각 시스템에 목성의 질량에 관한 적어도 두 개의 거대한 행성이 포함되어 있다는 것을 발견했다.
4 개 시스템 각각에 대해 연구진은 작은 행성 배아 또는 원형 행성을 시스템에 배치하여 10 개의 컴퓨터 시뮬레이션을 수행하여 더 많은 물질을 수집하고 지구 크기의 실제 행성을 형성 할 수 있는지 확인했습니다. 콜로라도 대학 (University of Colorado)의 박사후 연구원 인 션 레이몬드 (San Raymond)는 천문학 박사 과정을 밟고있는 동안이 연구에 참여한 사람은 각 행성의 위치와 질량이 약간 변경되었다는 점을 제외하고는 각 시뮬레이션에서 행성 시스템의 조건이 동일하다고 가정했다. 워싱턴 대학.
Raymond는 6 월에 천체 물리 저널에 발표 된 연구를 설명하는 논문의 수석 저자입니다. 공동 저자는 UW 천문학 박사 과정 학생으로 일한 아리조나 대학 (University of Arizona)의 박사후 연구원 인 Rory Barnes와 천문학 박사 과정 학생 인 Nathan Kaib입니다. 이 작업은 미국 항공 우주국, NASA의 Astrobiology Institute 및 National Science Foundation에서 자금을 지원했습니다.
Barnes는“우리 모델이 지구와 유사한 질량, 온도 및 수분 함량을 가진 행성 인 거주 가능한 행성을 발견 한 것은 매우 흥미로운 일입니다.
최근의 연구에 따르면 많은 알려진 외계 행성계는 지구의 질량에서 토성의 행성까지 다양한 행성을 지탱할 수있을만큼 안정적인 지역이 있습니다. UW 모델은 55 Cancri, HD 38529, HD 37124 및 HD 74156이라는 시스템에서 행성 형성을 테스트했습니다. 연구원들은 시스템이 완전하고 거대 행성의 궤도가 잘 확립되어 있다고 가정했습니다. 그들은 또한 바위 같은 지구 같은 행성으로 발전 할 수있는 작은 물체를 형성 할 수있는 조건을 가정했습니다.
이 모델에서 과학자들은 거대한 행성 사이에 달 크기의 행성 배아를 놓고 1 억 년 동안 진화 할 수있었습니다. 이러한 가정을 통해 55 Cancri에서 지상 행성이 쉽게 형성되고 때로는 시스템 거주 지역의 상당한 물과 궤도가 형성되는 것을 발견했습니다. 그들은 HD 38529가 소행성 벨트와 화성 크기 또는 더 작은 몸을 지탱할 수 있지만 주목할만한 지구 행성은 지원하지 않는다는 것을 발견했습니다. HD 37124와 HD 74156에는 행성이 형성되지 않았습니다.
Raymond는“가장 큰 놀라움은 화성 크기 이하의 행성 만 형성하는 시스템을 보는 것이 었습니다. "너무 크게 자란 것은 불안정 할 것이므로 지구 크기의 10 분의 1 정도의 작은 원형 행성이 많이 쌓여있었습니다."
Kaib는이 모델들이 행성 배아가 더 많은 물질을 모으고 달이나 화성의 크기의 몸으로 발전 할 수있는 기회를 가질 수 있도록 1 억 년 동안 충분히 안정된 상태를 유지할 수 있음을 보여 주었다고 말했다. "초기 시스템에서는 아마도 우리 몸의 내부 태양계가 수백 개의 몸을 가진 모습 일 것입니다."
최근 몇 년 동안 외계 행성은 부모 별에 대한 중력 효과에 의해 거대한 행성을 감지하는 기술로 인해 주파수가 증가하면서 발견되었습니다. 거대 행성이 어떻게 진화하는지는 확실하지 않지만, 그들은 별 모양에서 멀리 떨어져 형성되어 그들이 만든 가스 디스크에 의해 안쪽으로 이동하는 것으로 생각됩니다. Raymond는 시스템 개발 후반에 마이그레이션이 발생하면 거대한 행성이 지구와 같은 행성을 만드는 데 필요한 대부분의 재료를 파괴 할 수 있다고 말했다. 그는 거대한 행성의 존재가 상당히 잘 확립되어 있지만 다른 별 주위의 훨씬 작은 지구 크기의 행성을 탐지하기까지 어느 정도 시간이 걸릴 것이라고 지적했다.
또 다른 최근 논문에서 Raymond는 450 개 이상의 컴퓨터 시뮬레이션을 실행하여 지구와 같은 행성이 형성 될 수있는 거대한 행성 궤도를 매핑했습니다. 거대한 행성이 너무 가까우면 바위 같은 물질이 지구 크기의 행성에 축적되는 것을 막을 수 있습니다. 이 연구에 따르면 알려진 거대 행성 시스템의 약 5 %만이 지구와 같은 행성을 가지고있을 가능성이 있습니다. 그러나 관측 시간이 길고 토성과 목성 크기의 행성을 감지하는 데 필요한 민감한 장비로 인해이 은하계에 우리와 같은 많은 행성 시스템이 존재할 수 있다고 그는 말했다.
원본 출처 : UW 뉴스 릴리스
