거주에 너무 큰 행성 크기.

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거주 가능한 것으로 간주 되려면 행성에 액체 물이 있어야합니다. 가장 작은 단위 인 세포는 기능을 수행하기 위해 물이 필요합니다. 액체 물이 존재하기 위해서는 지구 온도가 적당해야합니다. 그러나 행성의 크기는 어떻습니까?

질량이 충분하지 않으면 행성에 물을 담기에 충분한 중력이 없습니다. 새로운 연구는 크기가 지구가 물을 붙잡는 능력에 영향을 미치며 결과적으로 거주성에 어떤 영향을 미치는지 이해하려고합니다.

행성을 거주 가능하게 만들 수있는 문제는 진행중인 토론입니다. 외계 행성뿐만 아니라 우리 태양계의 미래에있는 일부 위성들에 대해서도. 과학자들은 액체 물을 유지하기 위해 행성이 별에서 얼마나 많은 에너지를 받아야하는지 잘 알고 있습니다. 이는 "골디락스 구역 (Goldilocks Zone)"또는 지구의 거주 가능한 구역 인 지구상에서 액체 수를 유지하기에 별과 너무 멀거나 멀지 않은 근접성 범위 인 인기있는 개념으로 이어졌습니다.

거주 지역에서 외계 행성에 대한 검색이 증가하고 있으며, 외계 행성에 대해 더 자세히 연구 할 수있는 더 나은 망원경과 기술을 얻게됨에 따라 과학자들은 행성이 자원을 관찰하는데 소비하는 것에 더 많은 제약이 필요합니다. 이 논문에서 알 수 있듯이 행성의 질량은 유용한 필터가 될 수 있습니다.

새로운 논문의 제목은“저 중력 세계에서 대기의 진화”입니다. 천체 물리 저널에 실 렸습니다. 주 저자는 MIT의 대학원생 인 Constantin W. Arnscheidt입니다.

표면과 대기에 액체 물을 유지하기 위해서는 외계 행성 또는 외계 문이 충분한 질량을 가져야합니다. 그렇지 않으면 물과 대기가 단순히 공간으로 흘러 들어갑니다. 그리고 그것은 생명이 나타나기 위해 오랫동안 물을 붙잡고 있어야합니다. 천문학 자들은이를 위해 10 억 년의 구장을 사용합니다.

“사람들이 거주 지역의 안쪽과 바깥 쪽 가장자리에 대해 생각할 때 공간에 대해서만 생각하는 경향이있다. 이는 행성이 별과 얼마나 가까운지를 의미한다”고 논문의 첫 저자 인 Constantin Arnscheidt는 말했다. 그러나 실제로 질량을 포함하여 거주성에 대한 다른 많은 변수가 있습니다. 행성 크기 측면에서 거주성에 대한 하한선을 설정하면 거주 가능한 외 계기 및 외계인에 대한 지속적인 사냥에 중요한 제약이 따릅니다.”

거주 지역의 크기와 범위는 별에 따라 다릅니다. 붉은 왜성처럼 작고 에너지가 적은 별은 태양처럼 큰 별보다 거주지가 더 가깝습니다. 이것은 잘 이해됩니다. 행성이 별에서 너무 멀면 물이 얼어 붙습니다. 너무 가까워지면 가옥 온실 효과가 발생하고 물이 증기로 바뀌어 우주로 끓을 수 있습니다.

그러나 소량의 작은 행성에서는 더 많은 일이 벌어지고 있습니다. 그들은 가출 온실 효과에 저항 할 수 있습니다.

낮은 질량의 행성이 따뜻해지면 대기가 팽창합니다. 지구를 둘러싼 행성의 크기에 비해 커집니다. 표면 크기가 증가하면 대기가 기존보다 더 많은 에너지를 흡수 할 수 있고 이전보다 더 많은 에너지를 방출 할 수 있다는 두 가지 효과가 있습니다.

연구자들에 따르면이 결과의 전반적인 결과는 팽창 된 대기가 가옥 온실 효과를 방해하고 표면 액체 수를 유지할 수 있다는 것이다. 즉, 물을 잃지 않고 별에 더 가까이 갈 수있어 작은 외계 행성을 위해 골디 락 지역을 확장 할 수 있습니다.

물론 한계가 있습니다. 저 질량 행성이 너무 작 으면 중력이 충분하지 않고 대기가 제거되고 물이 제거되거나 표면에서 얼어 붙습니다. 그것은 삶에 대한 전망이 희미하다는 것을 의미합니다. 연구원들은 행성이 거주 가능해야 할 임계 하한선이 있다고 말합니다. 즉, 행성의 거주 가능성을 결정하는 별과의 근접성이있을뿐만 아니라 크기 제한이 있습니다.

간단히 말해서, 행성은 골디락스 지역에 있어도 거주하기에는 너무 작을 수 있습니다.

Arnscheidt와 다른 연구 저자들에 따르면이 중요한 크기는 지구 질량의 2.7 %입니다. 그들은 그것보다 작은 것을 말한다. 그리고 지구는 단순히 생명이 나타날만큼 오랫동안 대기와 물을 붙잡을 수 없을 것이라고 말합니다. 문맥 상 달은 지구 질량의 1.2 %이고 수은은 5.53 %입니다.

연구원들은 혜성 같은 행성을 예로 사용합니다. 혜성은 많은 양의 물을 가지고 있으며, 태양 근처에 가면 승화됩니다. 그러나 그들은 그 증기를 붙잡는 데 필요한 질량이 부족하고 결코 대기를 형성 할 수 없습니다. 물은 우주로 잃어 버렸다. 그래서 물이 많더라도 너무 작은 행성은 결코 붙 잡지 않을 것입니다.

연구원들은 모형을 사용하여 두 종류의 별, 즉 M 형 또는 적색 왜성 별과 태양과 같은 G 형 별 주변의 저 질량 행성 거주 지역을 추정했습니다.

그들은 또한 우리 자신의 태양계에서 또 다른 오랜 거주 성 문제를 해결했을 수도 있습니다. 목성의 달 가니메데 (Ganymede), 칼리스토 (Callisto), 유로파 (Europa)는 모두 얼음 층에 갇힌 액체 물을 많이 가지고 있습니다. 천문학 자들은 태양이 별이 빛나는 미래의 어느 시점에서 더 많은 에너지를 방출 할 때 습관성이 될지 궁금해하고 있습니다. 그러나 저자의 연구에 따르면, 그들은 충분히 따뜻해 지더라도 그 물을 붙잡을 질량이 부족합니다. 가니메데 (Ganymede)는 지구 질량의 2.5 %로 가까이 오지만“comet-like”가되어 물을 우주로 잃을만큼 작습니다.

로빈 워드 워스 (Robin Wordsworth) 환경 과학과 부교수는“저 체수 세계는 생명체를 찾는 데있어 매력적인 가능성이며,이 논문은 그들의 행동이 지구와 같은 행성의 행동과 비교 될 가능성이 얼마나 다른지를 보여준다”고 말했다. SEAS 및 연구의 수석 저자. "이러한 종류의 객체에 대한 관찰이 가능 해지면 이러한 예측을 직접 테스트하는 것이 흥미로울 것입니다."

연구원들은 그들의 연구에 필요한 몇 가지 가정을했다. 그들은 저 질량 세계의 대기가 순수한 수증기라고 가정했습니다. 그들은 또한 물이 지구 질량의 40 %로 고정되어 있다고 가정했다. 또한 CO2 사이클링, 구름 덮개 및 해양 화학과 같은 다른 요인도 무시했습니다. 이 작업 단계에서 모델링 할 변수가 너무 많습니다.

저자는 또한 외계 행성보다는 거주 가능한 외계인에 대한 아이디어를 다루고있다. 다른 태양계에서는 달이 행성보다 거주 가능할 가능성이 더 높습니다. 이 경우 조력과 같은 다른 요인이 작용합니다. M 형 별이나 적색 왜성에서는 특히 그렇습니다. 저에너지 별 주변의 우주 거주권이 태양과 같은 G 형 별보다 이미 별에 더 가깝기 때문입니다. 외계인, 행성, 별의 중력이 결합되어 거주 성을 완전히 없앨 수 있습니다.

그들은 또한 거주성에 영향을 미치는 다양한 다른 요소들 중 일부를 인정합니다. 예를 들어, 가니메데와 같은 달이 모델에서 거주하기에는 너무 작을 수 있지만, 얼음이 짙은 층으로 물이 빠져 나가지 못하는 지하 해역에서 생명체가 될 수 있습니다.

거주 성 결정과 관련하여 수행해야 할 작업이 훨씬 더 많습니다. 저자들이 논문에서 밝힌 바와 같이,“추가 연구는 유체 역학적 탈출의 복잡한 모델을 고려할 수 있습니다.” 우리가 지금 알고있는 것보다 외계 행성에는 다양성과 복잡성이 더 많지만이 연구는 그 중 일부를 다루기 시작합니다.