수십 년 동안 과학자들은 목성의 달 유로파의 얼음 표면 아래에 생명이있을 수 있다고 믿었습니다. 그 이후로, 그것은 혼자가 아니라는 것을 암시하는 여러 줄의 증거가 나타났습니다. 실제로 태양계에는 세레스, 가니메데, 엔셀라두스, 타이탄, 디온, 트리톤, 심지어 명왕성을 포함하여 잠재적으로 생명을 호스트 할 수있는 많은“해양 세계”가 있습니다.
그러나 우리가 알고있는 삶의 요소 가이 세상에서 충분하지 않은 경우 어떻게해야합니까? 새로운 연구에서 하버드 스미소니언 천문 물리학 센터 (CfA)의 두 연구원은 실제로 해양 세계에 생체 필수 요소가 부족한지 여부를 확인하려고했습니다. 그들의 결론은 태양계에서의 삶의 존재와 그 이상을 연구하는 우리의 능력은 말할 것도없이 광범위한 의미를 가질 수있다.
이 연구는“생체 필수 요소가 부족하기 때문에 지표면 바다 세계에서 외계 생명체가 억제 되었는가?” 최근에 온라인에 나타났습니다. 이 연구는 ITC의 이사이자 Frank B. Baird, Jr. 교수 인 Abraham Loeb의 지원을 받아 하버드 대학교 및 CfA의 이론 및 계산 연구소 (ITC)의 박사후 연구원 인 Manasvi Lingam이 주도했습니다. 하버드 과학
이전 연구에서 달과 다른 행성의 거주성에 대한 질문은 물의 존재에 초점을 맞추는 경향이 있습니다. 이것은 태양계 내에서 행성과 달을 연구 할 때, 특히 태양계 행성을 연구 할 때 사실입니다. 그들이 새로운 외계 행성을 발견했을 때, 천문학 자들은 행성이 별의 거주 가능 구역 내에서 궤도를 도는지 여부에주의를 기울였다.
이것은 행성이 지표면에서 액체 물을 지탱할 수 있는지 여부를 결정하는 데 중요합니다. 또한, 천문학 자들은 수소 가스의 존재에 의해 입증 된 바와 같이, 대기로부터 물 손실이 발생하고 있는지를 결정하기 위해 암석 외계 행성으로부터 스펙트럼을 얻으려고 시도했다. 한편, 다른 연구에서도 에너지 원의 존재를 확인하려고 시도했는데, 이는 우리가 알고있는 삶에도 필수적이기 때문입니다.
이와 반대로 Lingam 박사와 Loeb 교수는 해양 행성에서의 생명체의 존재가 제한 영양소 (LN)의 이용 가능성에 어떻게 의존 할 수 있는지 고려했습니다. 한동안, 어떤 영양소가 외계 생명체에 필수적인지에 대한 상당한 논쟁이 있었는데, 이러한 요소는 장소와 시간에 따라 다양 할 수 있기 때문입니다. Lingam이 Space Magazine에 이메일을 통해 말한 것처럼 :
“우리가 그것이 수소, 산소, 탄소, 질소 및 황으로 구성되어 있음을 알기 때문에 가장 일반적으로 수용되는 생활에 필요한 원소 목록. 또한, 특정 미량 금속 (예 : 철 및 몰리브덴)도 우리가 알고 있듯이 생명에 가치가있을 수 있지만, 생체 필수 미량 금속 목록은 더 높은 수준의 불확실성과 가변성이 있습니다.”
Loeb 박사는 목적을 위해 지구의 바다를 사용하여 모델과 소스를 가라 앉히는 방법, 즉 LN 요소를 바다에 추가하거나 고갈시키는 요인을 해양 세계와 유사하게 만들 수있는 방법을 결정했습니다. 지구상에서 이러한 영양소의 공급원에는 하천에서 나오는 하천, 대기 및 빙하가 포함되며, 햇빛에 의해 에너지가 공급됩니다.
이 영양소 중 가장 중요한 것은 인이 될 것으로 판단하고,이 조건과 다른 요소가 조건이 크게 다른 해양 세계에 얼마나 풍부 할 수 있는지 조사했습니다. Lingam 박사가 설명했듯이,이 세계에서 잠재적 인 생명체는 순 유입 (소스)과 순 유출 (싱크) 사이의 균형으로 귀결 될 것이라고 가정하는 것이 합리적입니다.
“싱크가 소스보다 훨씬 지배적이라면 요소가 비교적 빨리 고갈 될 수 있습니다. 다른 출처와 싱크의 크기를 추정하기 위해 지구에 대한 지식을 바탕으로 관측 한 것으로 알려진 해양의 pH, 세계의 크기 등과 같은 해양 세계의 다른 기본 매개 변수와 결합했습니다. / 이론 모델.”
로브 박사는 대기 오염원이 해양 내부에서 이용 가능하지는 않지만 열수 통풍구의 영향을 고려했습니다. 이미 유로파, 엔셀라두스 및 기타 해양 세계에 존재한다는 풍부한 증거가 있습니다. 그들은 또한 지구의 비에 의해 암석에서 침출 된 광물로 구성된 비 생물 소스를 고려했지만이 달의 내부 바다에 의한 암석의 풍화로 구성 될 것입니다.
궁극적으로, 그들이 발견 한 것은 물과 에너지와는 달리 태양계의 해양 세계에서 영양분이 제한적으로 공급 될 수 있다는 것입니다.
“우리 모델에서 가정 한 바와 같이, 생체 필수 요소 중 하나 인 인은 해양이 자연적으로 중성 또는 알칼리성이며 열수 활동을하는 해양 세계에서 빠른 시간 척도 (지질 표준에 따라)로 고갈됨을 발견했습니다. (즉, 해저의 열수 배출 시스템). 따라서 우리의 연구는 생명이이 해양 세계에서 전 세계적으로 저농도로 존재할 수 있고 (또는 지역 패치에만 존재할 수 있음) 따라서 쉽게 감지 할 수 없을 것이라고 제안합니다.”
이것은 자연적으로 바깥 태양계의 유로파와 다른 달을 향한 임무에 영향을 미칩니다. 여기에는 NASA가 포함됩니다유로파 클리퍼 이 탐사선은 현재 2022 년에서 2025 년 사이에 발사 될 예정입니다.이 탐사선은 일련의 유로파 비행을 통해 달 표면에서 나오는 깃털 활동에서 바이오 마커를 측정하려고 시도합니다.
엔셀라두스에도 비슷한 임무가 제안되었으며 NASA는 타이탄의 대기, 지표면 및 메탄 호수를 탐험하기위한 "드래곤 플라이"임무도 고려하고 있습니다. 그러나 로브 박사의 연구가 정확하다면, 이러한 임무가 태양계의 해양 세계에서 어떤 생명 징후를 발견 할 가능성은 다소 적습니다. 그럼에도 불구하고 Lingam이 지적했듯이 그들은 여전히 그러한 임무를 수행해야한다고 믿는다.
“우리 모델은이 세계에 대한 미래의 우주 임무가 외계 생명체 감지 측면에서 성공 가능성이 낮을 것으로 예측하지만, 그러한 임무는 여전히 추구 할 가치가 있다고 믿는다. "이 모델은 다음과 같은 훌륭한 기회를 제공하기 때문입니다. (i) 모델의 주요 예측을 테스트 및 / 또는 위조하고, (ii) 더 많은 데이터를 수집하고 해양 세계와 생지 화학주기에 대한 이해를 향상시킵니다."
또한 로브 교수가 이메일을 통해 알 수 있듯이이 연구는“우리가 알고있는 삶”에 초점을 맞추 었습니다. 이 세계에 대한 선교가 외계 생명체의 원천을 찾은 경우, 우리가 잘 모르는 조건과 요소에서 생명이 생길 수 있음을 나타냅니다. 따라서 유로파와 다른 해양 세계를 탐험하는 것이 바람직 할뿐만 아니라 필요합니다.
그는“우리의 논문은 인과 같이 '우리가 알고있는 생명의 화학'에 필수적인 요소가 해수면에서 고갈됨을 보여준다. “그 결과 유로파 나 엔셀라두스의 얼음 아래에 존재하는 것으로 의심되는 바다에서 인생은 어려울 것입니다. 미래의 임무가 고갈 된 수준의 인을 확인하지만 그럼에도 불구하고이 바다에서 생명을 찾는다면, 우리는 지구상의 생명 이외의 생명을위한 새로운 화학 경로를 알게 될 것입니다.”
결국, 과학자들은 우주에서 생명체를 찾을 때“낮은 열매”를 취해야합니다. 우리가 지구 너머의 삶을 찾을 때까지, 우리의 교육받은 모든 추측은 여기 존재하는 삶을 기반으로 할 것입니다. 나가서 우주를 탐험해야 할 더 좋은 이유를 상상할 수 없습니다!
