이미지 크레디트 : John Rowe
지구와 같은 행성에 대한 검색은 태양과 같은 별에 대한 검색으로 시작됩니다. 천문학 자 매기 턴불 (Maggie Turnbull)은 우리로부터 100 광년 이내에있는 총 2,350 개의 별 중에서 우리의 태양과 밀접하게 일치하는 30 개의 후보 별들의 짧은 목록을 만들라는 요청을 받았습니다. 37 보석을 포함한이 짧은 목록은 지구 행성에서 생명의 확실한 표시 인 산소 나 물의 가시 광선을 찾아 거주 가능한 행성을 찾는 지구 행성 찾기 임무에서 사용될 것입니다.
별자리에서 31 번째로 가장 서쪽에있는 별인 쌍둥이 자리는 우리 태양과 같은 노랑-오렌지색 별입니다. 별은 37 개의 게 미노 럼 (Gminorum)이라고하지만 천체 물리학 자 마가렛 턴불 (Margaret Turnbull)의 경우 별은 거주 할 수있는 행성을 가두기위한 좋은 후보가 될 수있는 것을 고려한 사례 연구를 제공하기 때문에 특별하다.
액체 물과 산소로 행성을 지탱할 수있는 그녀의 별 목록을 만들 때, 그녀는 너무 젊거나 너무 늙거나, 너무 빠르게 회전하거나, 밝기가 변하여 어떤 기후에서든 혼란을 일으킬 정도로 극단적 인 태양을 배제해야합니다 근처 세계.
56.3 광년 거리에서 별 37 보석은 아직 그러한 행성이나 다른 행성을 가지고 있다는 확실한 징후를 보여주지 못했지만 미래 NASA와 유럽 망원경은 공유 할 수 있기 때문에 37 보석과 같은 별을 목표로 삼고 있습니다. 우리 태양계를 거주 가능하게 만든 동일한 속성 중 일부. 지금까지 지상 망원경을 사용하여 100 개가 넘는 태양계 행성이 발견되었으며, 우리 은하에있는 그러한 행성의 총계에 대한 추정치는 수십억의 후보 세계에있을 수 있습니다.
투손에있는 애리조나 대학교에서 근무한 매기 턴불 (Maggie Turnbull)은 인생의 번창 조건을 지원할 수있는 다른 태양들과 가장 유사한 30 개의 별 후보 목록을 작성하라는 요청을 받았습니다. 백 광년 미만의 별들 사이에서 그녀의 수색을 시작하면 약 2,350 개의 별이 더 고려 될 것입니다.
Turnbull은 최근 NASA의 우주 망원경 프로젝트 인 지구 행성 파인더 (TPF)의 과학자 그룹에게 결과를 발표했습니다. 유형 행성. 2013 년경 TPF가 예정된 발사 후, 6 대의 우주 망원경과 관련된 유럽 다윈 프로젝트를 따라갈 것입니다.
SETI 연구소의 Turnbull이자 조언자 인 Jill Tarter는 Astrophysical Journal에 처음으로 출판 한 더 큰 목록 (450 광년 내에 17,129 개의 별 또는 140 파섹)에서 별 목록을 세분화했습니다. 이 목록은 인근 거주 가능한 스텔라 시스템 카탈로그 (또는 HabCat)로 알려졌습니다. 그들의 논문은 8 월에 발표 된“SETI를위한 대상 선정 : I. 인근 거주 가능한 스텔라 시스템의 카탈로그”라는 제목으로 이전 후보 목록을 거의 10 배 또는 몇 배 정도 확대했습니다.
복잡한 생활을 지원하려면 후보 별이 올바른 색상, 밝기 및 연령이어야합니다. 그것이 우리와 같은 중년의 별이라면, 철과 같은 더 무거운 금속을 생산하기에 충분한 융합 가능한 가벼운 요소를 통해 태워 졌을 것입니다. 그러나 너무 오래되어 붕괴되거나 젊어서 인생은 먼 미래의 전망 일뿐입니다. Turnbull의 검색은 지구상에서 복잡한 삶이 어떻게 나타나는지에 대해 우리가 알고있는 단편을 바탕으로 '정확한'것으로 보이는 별의 '골디 락'을 찾는 것을 목표로합니다.
왜 37 보석?
쌍둥이 자리는 쌍둥이 자리의 이름을 따서 별자리 쌍둥이 자리의 북서쪽에 위치하고 있습니다. 뒤뜰 망원경이 좋은 아마추어 천문학 자에게는 37 보석이 보입니다. 그리스 신화에서 쌍둥이 자리 쌍둥이는 황금 양털을 찾기 위해 제이슨과 함께 항해했습니다. 폭풍이 치는 동안 쌍둥이는 선박 ARGO가 가라 앉는 것을 막는 데 도움이되었으므로 별자리는 선원들에게 많은 가치를 부여했습니다.
보석 37과 같은 대부분의 별들은 그들이 방출하는 빛의 색상에 따라 소수의 스펙트럼 등급으로 분류됩니다. 헨리 드레이퍼 카탈로그 (Henry Draper Catalog)라고 불리는이 별표는 가장 인기있는 별부터 가장 멋진 별까지 7 개의 광범위한 범주로 스펙트럼 클래스를 나열합니다. 이러한 유형은 온도를 내림차순으로 문자 O, B, A, F, G, K 및 M으로 지정됩니다. 명명법은 항성 진화에 대한 오래 쓸모없는 아이디어에 뿌리를두고 있지만 용어는 여전히 남아 있습니다. 전형적인 'G2V'드워프로 더 세밀하게 분류 된 우리 태양은 약 45 억 년이되었습니다. 후보 스타 37 보석은 비슷하게 중년이지만 55 억 년에 10 억 년 정도 다소 늙었습니다.
우리와 같은 G 형 별의 스펙트럼 (및 37 보석)은 특성 스펙트럼 선 (또는 방출)에 의해 표시되는 특정 화학 원소에 의해 지배됩니다. 현재 가장 관심있는 요소는 금속, 특히 철, 칼슘, 나트륨, 마그네슘 및 티타늄이 풍부한 별형에 대한 금속입니다. 천문학적 관점에서 볼 때, 우리 태양의 전형적인 G2V 드워프 분류에 비해 37 Gem은 표면 온도가 약간 더 높습니다. 따라서 Turnbull의 주요 선택 -37 보석-은 G0V 드워프로 분류되어 노란색 주황색 주 계열 드워프 스타이기도합니다. G 별은 이러한 금속성 선과 약한 수소 스펙트럼의 존재를 특징으로하기 때문에 공통된 나이, 질량 및 광도를 공유합니다.
그렇지 않으면, 37 보석은 우리 태양의 쌍둥이 또는 태양과 비슷한 쌍둥이 자리에 가깝습니다. 태양 질량의 1.1 배, 지름의 1.03 배, 광도의 1.25 배입니다.
Turnbull은 광도가“아마도 가장 중요한 정보”라고 Astrobiology Magazine에 말했다.“우리는 근처의 별들의 거주 가능성을 결정하는 데 복잡한 삶을 위해 사용합니다.”광도는 별의 삶의 단계를 나타내며, 그로 인해 별은 안정적으로 유지됩니다.
Astrobiology Magazine은 투손에있는 스튜어드 천문대에서 매기 턴 불과 대화 할 기회를 가졌으며, 거주 성을 위해 별 후보자를 선정하는 방법에 대해 이야기했습니다.
Astrobiology Magazine (AM): 귀하의 최근 설문 조사는 우리 태양으로부터 약 100 광년 떨어진 거리를 바라보기 시작했으며, 그 반경의 모든 별은 맞습니까? 그것이 검색을 시작하기위한 시각적 영역입니까?
마가렛 턴불 (MT): 30 파섹 (90 빛) 내에 약 2,350 개의 Hipparcos 별이 있습니다
지구 행성 찾기 (TPF) 임무의 최대 거리. 그 거리 안에는 총 5,000 개의 별이 있지만, 우리는 Hipparcos 별만보고 있습니다. 그래서 내 시작 목록의 길이는 2,350 개입니다.
오전: 37 젬을보기 위해 뒤뜰 망원경을 잡은 적이 있습니까?
산: 그것은 뒤뜰 망원경으로 볼 수 있어야하지만, 내 눈으로는 보지 않았습니다! 내가 본 광도계 (밝기 측정)와 분광법 (구성 측정)으로 인해, 나는 그것을 보지 않고 그것을“알고”있는 것처럼 느낍니다.
그러나 37 보석에 대한 관찰이 더 많습니다. 예를 들어,이 별을 대상으로 지정하기 전에이 별에 대한 고해상도 적외선 이미지를 수행해야합니다. 주변에 떠 다니는 잔해가 많이 발견되면 목록에서 제거해야합니다.
오전: 스타, 37 보석은 서른 최고의 후보자 목록에서 두 번째와 많이 다른가요?
산: 실제로 '최고의'별은 서로 매우 유사하며 실제로 별을 평가하려고 시도하는 것은 의미가 없습니다. 37 Gem은 엔지니어링 기준을 만족시키는 가장 가까운 별 중 하나입니다. 현재로서는 TPF 검색에 매우 적합한 후보로 보입니다.
오전: 호기심에서, 공식적으로 2 위를 차지한 별은 무엇입니까?
산: 당신이 서른 별만 볼 때, 그들은 모두 "1 위"가 낫습니다. 즉, 우리가 관찰하는 모든 별은 우리가 낭비 할 시간이 없기 때문에 임무에 주요 관심사가되어야합니다. 우리는 여전히 주요 임무 목표를 정확하게 정의하는 과정에 있습니다.
목표가 스펙트럼 유형의 범위를 보는 것이라면 최상위 별에는 매우 가까운 K 또는 M 별이 포함될 수 있지만, 가장 태양과 가장 유사한 별 중 30 개를 보는 것이 목표라면 18 Sco (태양) 별자리 전갈 자리에서 14 파섹에서 트윈, 베타 CVn ( "하운드") 또는 51 페그 (비행 말 "페가수스")가 최상의 베팅이 될 수 있습니다.
오전: 스타 후보에서 분류를 더 잘 연마하는 데 도움이되는 하나 또는 두 개의 누락 된 데이터가 있습니까?
산: 현재 고해상도 적외선 이미지는 우리에게 꼭 필요한 데이터가 없습니다. 우리는이 별들에 먼지가있는 파편 디스크가 있는지 알고 있어야합니다.
목성은 소행성 벨트를 지속적으로 자극하고 소행성이 충돌함에 따라 태양계에 먼지를 추가하기 때문에 상당한 양의 황도 분진이 있습니다.
다른 별 주위의 비슷한 먼지 수준은 행성을 볼 가능성을 망치지 않을 수도 있지만, 우리는 그것을 최소한으로 유지하고 싶습니다.
오전: 지구 행성 찾기 및 다윈 임무를 지원하는 별 목록에 대한 향후 계획은 무엇입니까?
산: 11 월 18 일과 19 일 미국 해군 천문대에서 자신의 목록을 작성하는 다른 사람들과의 회의에서 TPF 과학 실무 그룹에 '최종'목록을 아직 발표하지 않았습니다.
나는 이미 방법론을 그룹에 제시했지만 이제 우리는 계측기의 제약 조건을 설명 할 엔지니어들과 만날 것이며 기준을 충족시키기 위해 목록을 더 세분화해야 할 것입니다.
그들의 기준은 다음과 같은 것들을 포함 할 것입니다 : 여분의 빛이 시야를 오염시키기 때문에 동반자가 행성의 안정성에 대해 염려하지 않아도 몇 초 안에 동반자 별을 가질 수 없습니다. 약 6 도보 다 희미한 별을 볼 수 없습니다. 일년 내내 태양으로부터 최소 60도 이상 떨어진 별만 볼 수 있습니다.
오전: 당신은 올해 8 월에 거주 할 수있는 별들의 첫 번째 카탈로그를 출판했으며, 그 분류에는 2 부가 있습니다. HabCat의 파트 II에 대한 주요 계획은 무엇입니까?
산: 질 타터 (Jill Tarter)와 저는 최근 12 월에 천체 물리학 저널 보충 자료에 실릴 SETI 목표 목록에 두 번째 논문을 제출했습니다. 이 논문은 오래된 금속성 개방 클러스터, 별 종류에 관계없이 가장 가까운 100 개의 별, 그리고 Tycho Catalogue에서 약 250,000 개의 주 계열성 별 목록을 제공합니다.이 별들은 모두 HabCat이있을 때마다 Allen Telescope Array (ATA)에 의해 관찰됩니다 별표를 볼 수 없습니다.
1 차 ATA 빔은 무선 천문학 자들에 의해 지적 될 것이며, 그들은 그들 자신의 목표에 대한 매우 높은 해상도의지도를 만들 것이며, 동시에 우리는 SETI에 대한 HabCat 별 (또는 Paper 2의 목록에있는 별들)을 관찰 할 것입니다.
오전: 마지막으로, 케플러와 TPF의 임무는 설문 조사에서 주어진 별에 대해 가스 거인뿐만 아니라 더 많은 지구 크기의 행성을 탐지 할 수있는 개선의 종류를 계획하고 있습니까?
산: 예. 케플러는 행성이 실제로 궤도를 통과하고 별의 빛을 일시적으로 차단하는“운항”에 대해 수천 개의 태양과 같은 별을 보면서 일반적인 지구 행성의 상태를 알려줄 것입니다.
지구 행성 파인더는 실제로 가장 가까운 별을 공전하는 행성을 이미징하고 스펙트럼을 취하여 행성에 대기가 있는지 여부를 알려줌으로써 후속 조치를 취할 것입니다.
우리는 물, 산소 및 이산화탄소를 찾을 수 있습니다. 운이 좋으면 산소와 메탄의 동시 존재와 같은 식생 서명 또는 강한 대기 불균형의 형태로 생명의 직접적인 징후를 볼 수도 있습니다. 지구상에서 식물과 메탄 박테리아의 동시 존재).
무엇 향후 계획
다른 별 주위의 지구 행성을 탐지하고 분 광학적으로 특성화하는 임무는 유용한 결과로 다양한 유형의 지구 행성을 탐지 할 수 있도록 설계되어야합니다. 이러한 임무는 현재 NASA의 지구 행성 파인더 (TPF)와 유럽 우주국의 ESA의 다윈 (Darwin)에 의해 연구되고있다. TPF / Darwin의 주요 목표는 생물 학자와 대기 화학자에게 데이터를 제공하는 것입니다.
TPF / Darwin 개념은 외계 행성을 분 광학적으로 분별할 수 있다는 가정에 근거합니다. 이러한 가정이 유효하려면 다음 질문에 대답해야합니다. 행성을 거주 가능하게 만드는 것은 무엇이며 어떻게 원격으로 연구 할 수 있습니까? 바이오 타가 행성 대기의 스펙트럼에 미치는 영향은 무엇입니까? 우리는 어떤 오 탐지를 기대할 수 있습니까? 대기의 진화 이력은 무엇입니까? 그리고 특히 삶의 강력한 지표는 무엇입니까?
TPF / Darwin은 거주 가능한 지역 ( "지구와 같은"행성)에 지상 크기의 행성을 포함하는 행성계에 대해 근처의 별을 조사해야합니다. 분광법을 통해 TPF / Darwin은 이러한 행성에 대기가 있는지 확인하고 거주 가능 여부를 설정해야합니다.
케플러 임무는 2006 년 10 월에 태양계 궤도에 발사 될 예정이다. 케플러는 넓은 범위의 별들의 거주 지역 근처의 행성 내부의 주파수를 결정하는 임무로 의도되었다. 케플러는 우리 은하의“이웃집”에서 동시에 10 만 개의 별을 관찰 할 것입니다. 각 별 주위의“거주 가능한 구역”내에서 지구 크기 이상의 큰 행성, 액체 물이 존재할 수있는 너무 뜨겁지 않고 너무 차갑지 않은 구역을 찾습니다. 행성.
NASA Ames의 윌리엄 보 루키 (William Borucki) 케플러 (Kepler) 수석 연구원은 먼 별 궤도를 도는 지구 크기의 행성을 탐지하기 어렵다는 점을 강조하기 위해 태양의 원반을 덮는 데 1 만 개의 지구가 필요하다고 지적했다. NASA의 한 추정에 따르면 케플러는 발견 된 행성의 대부분이 지구 크기에 해당하는 경우 50 개의 지구 행성을 발견하고 지구의 30 %가 지구보다 30 % 더 큰 경우 185 개의 행성, 대부분 지구 크기의 2.2 배인 경우 640 개의 행성을 발견해야한다고 말합니다. 또한 케플러는 거의 900여 개의 거대한 행성이 자신의 별 근처에 있고 약 30 개의 거대 행성이 목성에서 부모의 별과 같은 거리에서 선회 할 것으로 예상됩니다.
보 루키 박사는 4 ~ 6 년의 임무 기간 동안 케플러가 별과 매우 가까운 행성을 발견 할 것이라고 믿고있다. 그것이 사실이라면 그는 "우리는 수천 개의 행성을 찾을 것으로 예상한다"고 말했다.
오늘날의 천문학 자들은 현재의 방법을 사용하여 별 37 보석 주위의 지구 크기의 행성을 탐지하는 것이 매우 어렵다는 것을 알게 될 것입니다. 그러나 과거의 분석은 몇 가지 선택을 배제했습니다. 예를 들어, 우리 자신의 목성 또는 토성과 같은 거대한 행성은 37 보석 주위를 공전하지 않습니다. 이 연구는 목성의 질량의 10-10 배의 거대한 행성이 37 보석에 가깝지 않다는 것을 시사한다 (0.1 ~ 4 개의 천문학적 단위 또는 1 개의 지구-태양 거리, AU, Cummings et al, 1999 참조) . 훨씬 더 밝은 별들 근처에서 희미한 행성을 찾는 데 어려움이 있기 때문에, 지금까지 발견 된 거의 모든 외계 행성은 우리 자신의 목성과 같으며, 아마도 가스가 많으며, 부모 별과의 근접성 때문에 삶의 항구 조건이 아닐 것입니다 .
그러나 37 보석 주위의 조건은 금성 또는 지구와 같은 더 작은 내부 행성을 지원할 수 있습니다. 아무도 모른다. 미래의 조사 만이 지구와 같은 행성을 찾을 수있는 계기가 될 것입니다.
그러나 37Gem과 같은 별 모델은 지구-태양 거리 (1.12 AU)를 중심으로 한 지구와 같은 행성 (액체가있는 물)에 대해 적어도 하나의 안정적인 궤도가 존재할 수 있도록 지원합니다. 추정되는 행성은 우리 태양계에서 지구와 화성 거리 사이를 공전 할 것입니다. 발견되지 않은이 행성은 미래의 연구에서 발견 될 수 있다면 450 년 이상 지속되는 해 또는 1.3 년의 궤도 기간을 가질 것입니다.
지구상에서 산소 생성 생명체를 잡는 데 약 20 억 년이 걸렸기 때문에, 이보다 훨씬 더 어린 별들은 생명체가 복잡한 형태로 진화하기에 충분한 시간을 갖지 않았을 것입니다. 지구에서 생명체의 진화에 필요한 수십억 년의 시간을 감안할 때, 과학자들은 생명체가 더 짧은 수명의 태양계에서 기회가 될 수 있을지 의문을 제기 할 수있었습니다. 더 뜨겁고, 더 큰 별들은 항상 생명을 품을 가능성이 적은 것으로 여겨져 왔지만 너무 뜨겁기 때문이 아닙니다. 행성은 여전히 온난 한 기후를 즐길 수 있으며, 지구가 태양보다 훨씬 더 멀리 있고, 자신의 부모 별에서 멀리 떨어진 궤도에서 멀리 떨어져 있습니다. 거주 성의 첫 번째 문제는 온도가 아니라 시간 중 하나입니다. 더 뜨거운 별은 더 빨리 타는 경향이 있습니다. 아마도 그곳에서 인생이 발전하기에는 너무 빠를 것입니다.
원본 출처 : Astrobiology Magazine
