Proxima b로 알려진 태양계 외계 행성은 2016 년 8 월에 발표 된 이래 대중의 마음에 특별한 장소를 차지했습니다. 우리 태양계에 가장 가까운 외계 행성으로서, 그 발견은 그것을 탐험 할 가능성에 대한 의문을 제기했습니다. 그리 멀지 않은 미래. 그리고 잠재적 인 습관성에 관한 질문은 더욱 무섭다.
우리가 알고있는 것처럼 지구가 생명체에 적합 할 수 있는지에 대한 많은 연구가 있었음에도 불구하고 결정적인 것은 없습니다. 다행스럽게도 영국 Met Office의 기상 전문가의 도움을 받아 엑서 터 대학 (University of Exeter)의 천체 물리학 팀은 Proxima b가 거주 할 수있는 기후인지 판단하기위한 첫 번째 임시 조치를 취했습니다.
최근에 저널에 실린 그들의 연구에 따르면 천문학 및 천체 물리학팀은 최첨단 Met Office 통합 모델 (UM)을 사용하여 일련의 시뮬레이션을 수행했습니다. 이 수치 모델은 수십 년 동안 지구의 대기를 연구하는 데 사용되었으며 날씨 예측에서 기후 변화의 영향에 이르기까지 다양한 응용 분야에서 사용됩니다.
이 모델을 사용하여 팀은 지구와 유사한 대기 조성을 갖는 경우 Proxima b의 기후가 어떻겠는지를 시뮬레이션했습니다. 그들은 또한 훨씬 더 간단한 대기권 (미량의 이산화탄소를 가진 질소로 구성된 지구)이 있다면 지구가 어떻게 될지에 대한 시뮬레이션을 수행했습니다. 마지막으로, 그들은 행성의 궤도 변화를 허용했습니다.
예를 들어, 행성과 태양으로부터의 거리가 0.05AU (750 만 km; 460 만 마일) 인 경우 지구의 궤도 특성에 대한 의문이있었습니다. 한편으로, 한쪽면이 지속적으로 Proxima Centauri를 향하고있는 tidally-locked 될 수 있습니다. 다른 한편으로, 행성은 태양과 3 : 2의 궤도 공명을 겪을 수 있는데, 행성은 두 궤도마다 축에서 3 번 회전합니다 (수성은 태양에 대한 경험과 유사합니다).
두 경우 모두 지구의 한 쪽면이 약간의 방사선에 노출 될 수 있습니다. 다른 유형의 별들에 비해 매우 가변적이고 불안정한 M- 타입 적색 왜성들의 특성을 고려할 때, 태양을 향한면이 주기적으로 조사 될 것이다. 또한, 두 궤도 시나리오 모두에서, 행성은 액체 물이 존재하기 어렵게하는 온도의 상당한 변화에 종속 될 것이다.
예를 들어, 조석으로 잠긴 행성에서는 밤을 향한 쪽의 주요 대기 가스가 동결되어 일광 영역이 노출되어 건조하게됩니다. 그리고 3 : 2 궤도 공명을 가진 행성에서, 단일 태양 일은 아마도 매우 오래 지속될 것입니다 (수성의 태양 일은 176 일 지속됩니다), 한쪽이 너무 뜨겁고 다른 쪽이 너무 차갑게 건조 될 것입니다 건조합니다.
이 모든 것을 고려하여 팀의 시뮬레이션을 통해 이전 연구와의 중요한 비교를 할 수 있었지만 팀이 그 이상으로 도달 할 수있었습니다. 엑서 터 대학교 (University of Exeter)의 명예 대학교 연구원이자 이안 부틀 (Ian Boutle) 박사는 논문 보도에서 다음과 같이 설명했다.
“우리 연구팀은 일련의 시뮬레이션을 사용하여 지구의 궤도 구성에 대한 다양한 시나리오를 조사했습니다. 지구가 '잠정적으로 잠긴'경우 (하루가 1 년과 동일한 길이 인 경우) 기후가 어떻게 작동하는지 조사 할뿐만 아니라 수성과 유사한 궤도가 축에서 3 번 회전하는 방법도 살펴 보았습니다. 태양 주위의 두 궤도 (3 : 2 공명)마다 환경에 영향을 미칩니다.”
결국, 연구팀은 Proxima b가 대기와 궤도 구성 모두에서 현저하게 안정적인 기후를 가질 것이라는 사실을 알게 되었기 때문에 결과는 상당히 호의적이었습니다. 본질적으로, UM 소프트웨어 시뮬레이션은 대기와 조력 잠금 및 3 : 2 공명 구성이 모두 고려 될 때, 물이 액체 형태로 존재할 수있는 지구상의 영역이 여전히 존재 함을 보여 주었다.
당연히 3 : 2 공명의 예는 행성의 더 실질적인 영역이이 온도 범위 내에 들어가는 결과를 가져 왔습니다. 그들은 또한 지구와 Proxima Centauri 사이의 거리가 단일 궤도 기간 동안 상당한 정도로 변하는 편심 궤도가 잠재적 거주 성을 더 증가시킬 수 있음을 발견했습니다.
다른 명예 대학 연구원이자 논문의 공동 저자 인 제임스 매너 스 (James Manners) 박사는 다음과 같이 말했습니다.
“지구와 지구를 구별하는 주요 특징 중 하나는 별의 빛이 대부분 근적외선에 있다는 것입니다. 이러한 빛의 주파수는 대기에서 수증기 및 이산화탄소와 훨씬 더 강하게 상호 작용하여 모델에서 나타나는 기후에 영향을줍니다.”
물론이 지구가 우리가 알고있는 것처럼 생명을 지탱할 수 있는지 여부를 진정으로 이해하려면 훨씬 더 많은 작업이 필요합니다. 언젠가 식민지화를보고 싶어하는 사람들의 희망을 먹이는 것 외에도, Proxima b의 상태에 대한 연구는 현재 토착 생활이 존재하는지 여부를 결정하는 데 매우 중요합니다.
그러나 그와 같은 연구는 우리가 먼 행성에서 어떤 종류의 환경을 찾을 수 있는지 예측할 때 매우 유용합니다. 엑서 터 대학 (Exeter University)의 외계 행성 모델링에 관한 과학적 리더이자 논문의 공동 저자 인 Nathan Mayne 박사는 이러한 종류의 기후 연구가 집에서 과학자들에게 응용 될 수 있다고 지적했다.
"Exeter에있는 프로젝트를 통해 우리는 발견되는 외계 행성의 다양성을 이해하려고 노력할뿐만 아니라이를 활용하여 기후가 어떻게 발전 할 것인지에 대한 이해를 향상시키기 위해 노력하고 있습니다." 또한 지구상의 조건을 사용하여 태양계 외의 환경에 존재하는 상황을 예측하는 방법을 설명하는 데 도움이됩니다.
지구 중심의 소리로 들릴지 모르지만 다른 별 시스템의 행성은 우리가 태양 행성에서 본 것과 유사한 프로세스와 역학의 적용을받는다고 가정하는 것이 전적으로 합리적입니다. 그리고 이것은 태양계 너머에 거주 할 수있는 행성과 생명체를 찾을 때 반드시해야 할 일입니다. 우리가 직접 갈 수있을 때까지 우리가 무엇을하는지 모르는 것을 측정해야합니다.
