잠재적으로 거주 가능한 외계 행성을 찾을 때 과학자들은 매달린 과일 접근 방식을 취해야합니다. 지구가 생명을 지탱할 수있는 유일한 행성이기 때문에이 검색은 기본적으로“지구와 같은”행성을 찾는 것입니다. 그러나 지구가 우리 모두가 생각하는 경향이있는 거주 성을위한 미터 막대가 아니라면 어떨까요?
이것은 8 월 18 일부터 23 일까지 스페인 바르셀로나에서 열린 Goldschmidt Geochemistry Congress에서 최근 열린 기조 강연의 주제였습니다. 여기서 NASA 지원 연구팀은 거주 가능한 지역 (HZ)을 정의하는 과정을 조사한 결과 일부 외계 행성이 지구보다 번성하는 삶의 조건이 더 좋을 수 있음을 설명했습니다.
이 프레젠테이션은 2019 년 6 월호에 실린“복잡한 생활을위한 제한된 거주 지역”이라는 제목의 연구를 기반으로했습니다. 천체 물리학 저널. 이 연구는 Caltech, NASA Goddard Institute for Space Research, NASA Astrobiology Institute, NASA Postdoctoral Program, NExSS Virtual Planetary Laboratory, Blue Marble Space Institute of Science 및 여러 대학의 연구원들이 수행했습니다.
연구에서 알 수 있듯이, HZ는 일반적으로 액체 물이 표면에 존재할 수있는 호스트 스타로부터의 거리 범위로 정의됩니다. 그러나 이것은 기후 안정성을 보장하는 데 필요한 대기 역학을 고려하지 않습니다. 여기에는 특정 온도 범위 내에서 표면 온도를 유지하기위한 탄산염 규산염 피드백이 포함됩니다.
먼 외계 행성에서 어떤 조건이 어떤지 측정하는 데 간접적 인 방법 만 사용할 수 있기 때문에 천문학자는 행성 기후와 진화를위한 정교한 모델에 의존합니다. 기조 연설에서이 접근법의 종합을 제시하는 과정에서 시카고 대학교의 스테파니 올슨 박사 (연구의 공동 저자)는 외계 행성 생활에 가장 적합한 환경을 찾기위한 탐색을 설명했습니다.
“NASA의 우주 생활에 대한 탐색은 액체 물 바다에 대한 잠재력을 가진 세계인 이른바 거주 지역 행성에 초점을 맞추고 있습니다. 그러나 모든 대양이 똑같이 환영받을 수있는 것은 아니며, 일부 대양은 지구 순환 패턴으로 인해 다른 곳보다 살기 좋은 곳이 될 것입니다.
“우리의 연구는 전 세계적으로 풍부하고 활동적인 생활을 호스트 할 수있는 가장 큰 능력을 가진 외계 행성을 식별하는 데 목표를두고 있습니다. 지구의 바다에서의 생명은 영양의 영양분을 바다의 어두운 깊이에서 광합성 생물이 사는 바다의 햇볕에 쬐는 부분으로 되 돌리는 상승 (위쪽 흐름)에 달려 있습니다. 더 많이 자라는 것은 더 많은 영양분 공급을 의미하며, 이는 더 많은 생물학적 활동을 의미합니다. 이것이 우리가 외계 행성에서 찾아야 할 조건입니다.”
연구를 위해 Olsen과 동료들은 ROCKE-3D 소프트웨어를 사용하여 다양한 종류의 외계 행성에 어떤 조건이 있을지 모델링했습니다. 이 일반 순환 모델 (GCM)은 NASA의 Goddard Institute for Space Research (GISS)가 개발 한 지구 및 다른 태양계 지구 행성 (수성, 금성, 화성 등)의 역사에서 다른 지점을 연구하기 위해 개발되었습니다.
이 소프트웨어는 또한 다른 유형의 외계 행성에서 어떤 기후와 해양 서식지가 어떤지 시뮬레이션하는 데 사용될 수 있습니다. 다양한 외계 행성을 모델링 한 후 (현재까지 발견 된 4000 가지가 넘는) 외계 행성이 번성하는 생물권을 개발하고 유지할 가능성이 가장 높은 외계 행성을 결정할 수 있었다.
이것은 어떤 외계 행성이 가장 효율적인 상승을 가져서 호의적 인 상태로 해양을 유지할 수 있는지를 식별하는 해양 순환 모델을 사용하는 것으로 구성되었습니다. 그들이 발견 한 것은 대기 밀도가 높고 회전 속도가 느리고 대륙이 존재하는 행성은 모두 상승 속도가 높다는 것입니다.
이것으로부터의 주요 탈취는 지구의 회전 속도가 빠르기 때문에 지구가 최적의 거주지가 아닐 수 있다는 것입니다. 올슨 박사는“이것은 놀라운 결론이다”며“우리에게 유리한 해양 순환 패턴을 가진 일부 외계 행성의 조건은 지구의 생명보다 더 풍성하고 활동적인 삶을 지원하는 데 더 적합 할 수있다”고 말했다.
이것은 좋은 소식 / 나쁜 소식 상황입니다. 한편으로, 지구가 잠재적으로 거주 할 수있는 다른 외계 행성을 측정 할 수있는 표준이라는 착각을 깨뜨립니다. 반면에, 그것은 우리의 우주에서 이전의 보수적 인 추정치보다 더 많은 생명이있을 수 있음을 나타냅니다.
그러나 올슨이 지적한 바와 같이, 기술의 한계로 인해 삶과 우리가 감지 할 수있는 것 사이에는 항상 간격이있을 것입니다. 따라서이 연구는 천문학 자들이“생명이 가장 쉽게 감지 할 수 있고 감지가 가장 의미가없는 대규모의 전 세계적으로 활발한 생물권을 선호하는 외계 행성의 하위 집단에 노력을 기울 이도록 격려한다는 점에서 중요하다.
이것은 다음과 같은 차세대 망원경의 배치 덕분에 앞으로 10 년 안에 가능할 것입니다. 제임스 웹 우주 망원경 (JWST), 천문학 자들은 외계 행성의 대기와 표면 환경을 특성화하는 데 도움이 될 것으로 기대합니다. 여전히 칠판에 남아있는 다른 망원경들은 이런 연구 덕분에 훨씬 더 나아갈 수있었습니다.
Olson 박사는“이 제안 된 연구는 미래의 임무를 보장하기 위해 망원경 설계에 정보를 제공 할 것입니다.”라고 제안했습니다. 이제 우리는 무엇을 찾아야하는지 알기 때문에 찾아야합니다.”
태양계를 넘어서 (또는 그 안에서) 생명의 증거를 찾고자 할 때, 무엇을 찾아야 하는지를 아는 것이 가장 정교한 도구를 사용하는 것보다 훨씬 중요 할 수 있습니다. 앞으로 천문학 자들은 우리 자신이 아닌 다른 삶의 증거를 찾기 위해 지금까지 배운 모든 것을 사용하여 최첨단 기술과 개선 된 방법의 이점을 얻게 될 것입니다.
