모든 별은 수명이 있다는 것은 잘 알려진 사실입니다. 이것은 그들의 형성으로 시작한 다음, 죽음으로 끝나기 전에 그들의 주요 순서 단계 (생명의 대부분을 구성)를 통해 계속됩니다. 대부분의 경우, 별은 자신의 생명의 주 계열 단계를 빠져 나갈 때 정상 크기의 수백 배까지 팽창하며,이 시간 동안 별은 궤도를 도는 행성을 소비 할 가능성이 높습니다.
그러나, 행성의“Frost Line”을 넘어 더 먼 거리에서 별을 공전하는 행성의 경우, 실제로는 생명체를 지탱할 수있을 정도로 조건이 따뜻할 수 있습니다. 코넬 대학 (Cornell University)의 칼 사간 연구소 (Carl Sagan Institute)의 새로운 연구에 따르면,이 상황은 일부 스타 시스템에서 수십억 년 동안 지속될 수 있으며, 완전히 새로운 형태의 외계 생명체가 될 수 있습니다!
지금으로부터 약 54 억 년 안에 우리 태양은 메인 시퀀스 단계에서 나갈 것입니다. 핵에서 수소 연료를 배출 한 후에, 그 위에 쌓인 불활성 헬륨 재는 자체 무게에 따라 불안정 해지고 붕괴 될 것이다. 이로 인해 코어가 뜨거워지고 밀도가 높아져 태양의 크기가 커지고 진화의 RGB (Red Giant-Branch) 단계로 들어가게됩니다.
이 기간은 우리 태양이 보조자가되어 약 50 억 년 동안 천천히 두 배의 크기가 될 것입니다. 그런 다음 현재 크기의 200 배, 수천 배 더 밝을 때까지 향후 50 억 년을 더 빠르게 확장 할 것입니다. 그러면 공식적으로는 붉은 거성 별이되어 결국 화성 궤도 너머에 도달하는 지점까지 확장됩니다.
이전 기사에서 살펴본 것처럼 행성 지구는 태양이 붉은 거인이 되어도 살아남지 못합니다. 수성, 금성 또는 화성도 마찬가지입니다. 그러나 물, 암모니아, 메탄, 이산화탄소 및 일산화탄소와 같은 휘발성 화합물이 얼어 붙은 상태, 가스 자이언트, 아이스 자이언트 및 난쟁이 행성에서 살아남을 정도로 충분히 추운“냉동선”을 넘어 서면 . 뿐만 아니라 엄청난 해동이 시작됩니다.
요컨대, 별이 팽창 할 때, "거주 가능한 구역"은 목성과 토성의 궤도를 포함하여 동일하게 수행 될 것입니다. 이런 일이 발생하면 Jovian과 Cronian 위성과 같은 이전에는 살 수 없었던 장소가 갑자기 살 수 없게되었습니다. 우주의 다른 많은 별들도 마찬가지입니다.이 별들은 모두 수명이 끝날 무렵에 레드 자이언트가 될 운명입니다.
그러나 태양이 레드 자이언트 브랜치 단계에 도달하면 1 억 2 천만 년의 활동적인 삶이 남아있을 것으로 예상됩니다. 이것은 새로운 생명체가 나타나고 진화하며 진정으로 복잡해지기에 충분한 시간이 아닙니다 (예 : 인간과 다른 포유류 종처럼). 그러나 최근에 발표 된 연구에 따르면 천체 물리 저널 –“주요 후 순서 별의 거주 가능 구역”이라는 제목 – 일부 행성은 우주에서 다른 붉은 거인 별 주위에서 훨씬 더 오래 머무를 수 있습니다 – 어떤 경우에는 최대 90 억 년 이상!
이를 고려하면 90 억 년은 현재 지구의 두 배에 가깝습니다. 따라서 해당 세계에 요소가 올바르게 혼합되어 있다고 가정하면 새롭고 복잡한 형태의 삶을 살 수있는 충분한 시간이 있습니다. 이 연구의 공동 저자 인 Lisa Kaltennegeris 교수는 Carl Sagan Institute의 이사이기도합니다. 따라서 그녀는 우주의 다른 부분에서 삶을 찾는 것에 익숙하지 않습니다. 그녀는 이메일을 통해 Space Magazine에 설명했습니다.
“우리는 태양이 얼마나 큰지에 따라 (별이 작을수록 행성이 더 오래 거주 할 수있는) 행성은 최대 90 억 년 동안 따뜻하고 따뜻하게 지낼 수 있다는 것을 발견했습니다. 그것은 오래된 별을 삶을 찾는 흥미로운 장소로 만듭니다. 그것은 표면 아래 (예를 들어 얼어 붙은 바다에서) 시작했을 수 있고 얼음이 녹을 때, 생명이 숨을들이 쉬고 내뿜는 가스는 대기로 빠져 나갈 수 있습니다. 또는 가장 작은 별의 경우 이전에 얼어 붙은 행성이 멋지고 따뜻할 수있는 시간은 최대 90 억 년입니다. 따라서 인생은 그 시간에 시작될 수도 있습니다.”
Kaltenegger와 Ramirez는 기존의 별 모델과 그 진화 (즉, 1 차원 복사 대류 기후와 별 진화 모델)를 사용하여 연구를 위해 일련의 메인 시퀀스 이후의 거주 가능 구역 (HZ)의 거리를 계산할 수있었습니다. (MS 이후) 별. Carl Sagan Institute의 연구원이자 논문의 저자 인 Ramses M. Ramirez는 Space Magazine에 이메일을 통해 연구 과정을 설명했습니다.
“우리는 별이 붉은 거인 단계를 거치면서 시간이 지남에 따라 별의 양, 주로 밝기, 반지름 및 온도가 모두 시간에 따라 어떻게 변하는 지 알려주는 별의 진화 모델을 사용했습니다. 우리는 또한 기후 모델을 사용하여 거주 가능한 구역의 경계에서 각 별이 얼마나 많은 에너지를 출력하는지 계산했습니다. 이 점과 위에서 언급 한 별의 밝기를 알면 이러한 거주 가능 구역 경계까지의 거리를 계산할 수 있습니다.”
동시에, 그들은 이러한 종류의 항성 진화가 어떻게 별 행성의 대기에 영향을 줄 수 있는지 고려했습니다. 별이 팽창하면 질량을 잃고 태양풍 형태로 바깥쪽으로 방출합니다. 항성 근처에서 공전하거나 표면 중력이 낮은 행성의 경우 일부 또는 모든 대기가 폭발 할 수 있습니다. 반면에 충분한 질량 (또는 안전한 거리에 위치)을 가진 행성은 대부분의 대기를 유지할 수 있습니다.
라미레즈는“이러한 질량 손실로 인한 별의 바람은 행성의 대기를 침식 시키며 우리는 또한 시간의 함수로 계산한다”고 말했다. “별이 질량을 잃으면 서 태양계는 바깥쪽으로 움직여서 각운동량을 보존합니다. 우리는 궤도가 시간에 따라 어떻게 움직이는 지 고려합니다.” RGB (Red Giant Branch) 및 AGB (Asymptotic Giant Branch) 단계에서 별과 대기 손실률이 통합 된 모델을 사용하여, 크기가 초고속에서 다양한 행성에 미치는 영향을 결정할 수있었습니다. 슈퍼 에타 스에 달.
그들이 발견 한 것은 별이 얼마나 더운 지, 태양과 유사한 금속성을 알아내는 것에 따라 행성이 이온 이후 HZ 이후 HZ에 머무를 수 있다는 것입니다. 라미레즈는 다음과 같이 설명했다.
“주요 결과는 행성이이 붉은 거대한 거대 거주 지역에 머무를 수있는 최대 시간이 2 억 년이라는 것입니다. 우리의 가장 멋진 별 (M1)의 경우, 행성이이 거대한 거대한 거주 지역 내에 머무를 수있는 최대 시간은 90 억 년입니다. 이 결과는 우리 태양과 비슷한 금속성 수준을 가정합니다. 더 높은 비율의 금속을 가진 별은 비금속 (H, He 등)을 융합하는 데 시간이 더 걸리므로이 최대 시간은 최대 2 배까지 증가 할 수 있습니다.”
우리 태양계의 맥락에서, 이것은 수십억 년 안에 유로파와 엔셀라두스 (얼음 표면 아래에서 생명을 가지고 있다고 의심되는)와 같은 세계가 본격적인 거주 가능한 세계가 될 수 있음을 의미 할 수 있습니다. Ramirez가 아름답게 요약 한 것처럼 :
“이것은 메인-시퀀스가 거주 성 관점에서 볼 때 스텔라 진화의 또 다른 흥미로운 단계라는 것을 의미합니다. 점점 커지는 붉은 거대한 별이 행성의 내부 시스템을 지글 지글 황무지로 바꾼 후에는 혼돈에서 멀리 떨어진 거주지가있을 수 있습니다. 그들이 유로파처럼 얼어 붙은 세계라면 얼음이 녹아서 기존의 삶을 공개 할 수 있습니다. 이러한 기존 생명체는 대기 생체 서명을 찾는 미래의 임무 / 망원경에 의해 감지 될 수 있습니다..”
그러나 아마도 그들의 연구 연구에서 가장 흥미 진진한 것은 별의 MS 후 거주 지역 내에서 공전하는 행성이 직접 이미징 기술을 사용하여 탐지 할 수있는 거리에서 그렇게 할 것이라는 결론이었다. 따라서 이전에 생각했던 것보다 오래된 별 주변의 삶을 발견 할 확률이 높을뿐만 아니라 현재의 외계 행성 사냥 기술을 사용하여 별을 찾는 데 어려움이 없어야합니다!
칼테 네거 박사와 라미레즈 박사는 지구에 100 광년 이내에 23 개의 붉은 거인 별 목록을 제공하는 두 번째 논문을 제출했다는 점도 주목할 가치가있다. 우리의 별이 많은 지역에있는이 별들은 거주 가능한 지역 내에 생명을 유지하는 세계를 가질 수 있다는 것을 알면 앞으로 몇 년간 행성 사냥꾼들에게 추가적인 기회를 제공해야합니다.
Kaltenegger 교수는 그녀의 과학적 호기심을 불러 일으키는 점과 Cornell의 과학자들이 외계 생명체의 증거를 찾기 위해 노력하고있는 방법을 공유하는 Cornellcast에서이 비디오를 확인하십시오.
