최근 수십 년 동안 천문학 자들은 자연에서 지구와 같은 행성이라고 생각하는 많은 행성을 발견했습니다. 즉, 지구 표면에 액체 물의 존재를 뒷받침하기 위해 지상 (즉, 바위 같은)으로 보이고 별을 올바른 거리에서 선회합니다. . 불행히도, 최근 연구에 따르면이 행성들 중 다수는 실제로 물이 행성 질량의 상당 부분을 차지하는“물 세계”일 수 있다고합니다.
과학계에서는이 세계가 지구의 기후를 안정적으로 유지하는 광물과 가스의 순환을 지원할 수 없기 때문에이 세계가 오랫동안 거주 할 수 없었 음을 나타냈다. 그러나 시카고 대학교와 펜실베이니아 주립 대학교의 연구팀이 실시한 새로운 연구에 따르면, 이러한“물 세계”는 우리가 생각하는 것보다 더 습관적 일 수 있습니다.
“외계 행성 세계의 거주 성”이라는 제목의 연구는 최근에 천체 물리 저널. 이 연구는 시카고 대학교 지구 물리학과 조교수 Edwin S. Kite가 수행했다. 펜실베이니아 주립 대학의 외계 행성 및 서식지 세계 센터, 사이버 과학 연구소 및 펜실베이니아 주 우주 과학 연구소의 에릭 비 포드 (Eric B. Ford) 교수.
그들의 연구를 위해 Kite와 Ford는 수십억 년 동안 해양 온도와 화학이 어떻게 진화 할 것인지를 고려하여 지구의 물보다 몇 배나 많은 바위 행성에 대한 모델을 만들었습니다. 이것의 목적은 행성의 거주성에 관한 오랜 가정을 다루는 것이 었습니다. 그 중 가장 중요한 것은 행성이 오랜 기간 동안 생명을 유지하기 위해 지구와 비슷한 조건을 가져야한다는 것입니다.
예를 들어, 행성 지구는 온실 가스를 미네랄로 끌어 내고 (글로벌 냉각으로 이어짐) 화산을 통해 온실 가스를 방출하여 몸을 따뜻하게함으로써 오랜 시간 동안 안정적인 온도를 유지할 수있었습니다. 행성의 전체 표면 (그리고 상당한 질량 분율)이 물로 구성되어있는 물 세계에서는 그러한 과정이 불가능할 것입니다.
이 세계에서 물은 암석에 의한 이산화탄소 흡수를 막고 화산 활동을 억제합니다. 이를 해결하기 위해 Kite와 Ford는 무작위로 생성 된 수천 개의 행성으로 시뮬레이션을 설정하고 시간이 지남에 따라 기후의 진화를 추적했습니다. 그들이 발견 한 것은 수계는 여전히 수십억 년 동안 온도 평형을 유지할 수 있다는 것입니다. Kite가 최근 UChicago News 보도 자료에서 설명했듯이 :
“이것은 지구 클론이 필요하다는 생각, 즉 약간의 땅과 얕은 바다가있는 행성에 반대합니다. 놀랍게도 많은 사람들이 추첨의 운으로 10 억 년 이상 안정적으로 유지되었습니다. 가장 좋은 추측은 10 % 정도입니다. "
별들로부터 적절한 거리에있는이 행성들에 대해, 시뮬레이션은 올바른 양의 탄소가 존재했음을 나타 냈습니다. 그리고 대기에 탄소를 끌어 들이기 위해 대양에 용해 된 빵 껍질의 미네랄과 성분이 충분하지 않았지만 대기와 바다 사이에 탄소를 순환시키기에 충분한 물이있었습니다. 이 과정은 수십억 년 동안 기후를 안정적으로 유지하기에 충분했습니다.
카이트 회장은“지구의 시간은 기본적으로 이산화탄소에 의존하고 초기에는 바다, 대기, 암석 사이에 어떻게 분포되어 있는가”라고 말했다. "지구에서 우리가 보는 지구 화학 사이클링없이 지구를 습관적으로 유지할 수있는 방법이있는 것 같습니다."
시뮬레이션은 우리 자신의 G 형 별 (황색 왜성)과 같이 별을 공전하는 행성을 기반으로하지만 결과는 M 형 별 (빨간색 왜성)에도 낙관적이었습니다. 최근 천문학 자들은이 시스템이 자연 수명과 시간이 지남에 따라 더 느리게 밝아 져서 생명을 키우는 데 유망하다고 판단했습니다.
붉은 왜성이 우리 태양에 비해 가변적이고 불안정한 것으로 알려져 있지만, 행성의 대기를 제거 할 수있는 수많은 플레어가 발생하지만, 해양 세계는 대기를 일정한 온도로 유지하기에 충분한 탄소를 순환시킬 수 있다는 사실은 다음과 같습니다. 격려. 붉은 왜성 주위를 공전하는 행성들 중 일부가 보호 자기권을 가지고 있다고 가정하면, 그들은 또한 생명 유지 조건을 오랫동안 유지할 수 있습니다.
최근 몇 년 동안, 외계 행성 발견의 범위는 외계 행성 연구의 초점을 탐지에서 특성화로 이동시켰다. 이로 인해 과학자들은 생명이 나타나고 번창 할 수있는 조건의 종류에 대해 추측하기 시작했다. 과학자들이 지구와 비슷한 조건을 가진 행성을 찾는 잠재적으로 거주 가능한 행성을 찾기 위해 과학자들이 사용하는 주요 수단은“낮은 결실”접근 방식이지만, 다른 가능성이 존재한다는 것은 분명합니다.
앞으로 몇 년 동안 우주 기반 망원경을 제임스 웹 우주 망원경 (JWST)와 30 미터 망원경, 굉장히 큰 망원경, 자이언트 마젤란 망원경과 같은 지상 망원경으로, 천문학 자들은 외계 행성의 대기를 특성화 할 수 있으며 지구와 같은 대륙 지각을 가진 행성인지 실제로 확인할 수 있습니다. ).
이 같은 망원경은 또한 천문학 자들이이 대기권에서 생체 서명을 검색 할 수있게 해주므로“잠재적으로 거주 가능”인지“잠재적으로 거주하고 있는지”를 판단하는 데 도움이 될 것입니다.
