적어도 우리가 알고 있는 것처럼 생명체를 품으려면 행성이 상대적으로 조용하고 안정적인 별을 공전해야 합니다. 행성의 궤도도 거의 원형이어야 합니다. 그래야 행성이 일년 내내 비슷한 따뜻함을 경험할 수 있습니다. 그리고 표면의 물이 끓어오르지 않도록 너무 뜨겁지 않아야 합니다. 물이 얼음에 갇혀 있지 않도록 너무 차갑지 않아야 합니다. 하지만 강과 바다가 액체 상태로 유지되도록 딱 맞습니다.

이러한 특성은 별 주위의 "거주 가능 구역"을 정의합니다. 이는 생명 친화적인 외계 행성을 찾을 때 목표로 삼을 만한 장소입니다. 그러나 과학자들은 점점 더 은하계 전체를 비슷한 조사 대상으로 삼고 있습니다. 서로 다른 생물권을 가진 대륙에 서로 다른 동식물이 서식하는 것과 마찬가지로, 은하계의 여러 지역에는 서로 다른 별과 행성의 개체군이 있을 수 있습니다. 은하수의 격동적인 역사는 은하계의 모든 구석이 동일하지 않으며 일부 은하계 지역만이 우리가 거주할 수 있다고 생각하는 행성을 만들기에 적합할 수 있음을 의미합니다.

외계 행성 과학자들은 외계 생명체를 어디서 찾을지에 대한 아이디어를 미세 조정하면서 이제 별과 그 주변의 기원을 고려하고 있다고 말했습니다. 제스퍼 닐슨, 코펜하겐 대학의 천문학자. 행성을 찾고 수백만 개의 별을 모니터링하는 위성 관측과 함께 새로운 시뮬레이션을 통해 서로 다른 은하계 이웃, 어쩌면 서로 다른 은하계가 행성을 어떻게 다르게 형성하는지에 대한 그림이 그려지고 있습니다.

Nielsen은 “그것은 결과적으로 망원경이 가리키는 위치를 더 잘 이해하는 데 도움이 될 수 있습니다.”라고 말했습니다.

은하 지리학

오늘은 은하수 복잡한 구조를 갖고 있다. 중심부의 초대질량 블랙홀은 은하계의 가장 노인들을 포함하는 두꺼운 별 덩어리인 '팽대부'로 둘러싸여 있습니다. 돌출부는 맑고 어두운 밤에 머리 위로 구불구불하게 보이는 구조인 "얇은 원반"으로 둘러싸여 있습니다. 태양을 포함한 대부분의 별은 얇은 원반의 나선형 팔에서 발견되며, 이 팔은 더 오래된 별을 포함하는 더 넓은 "두꺼운 원반"에 둘러싸여 있습니다. 그리고 암흑 물질, 뜨거운 가스 및 일부 별들로 이루어진 분산된 구형 후광이 전체 건축물을 둘러싸고 있습니다.

적어도 2004년 동안 과학자들은 거주 가능한 조건이 구조물마다 다른지 궁금해했습니다. 은하계 거주 가능성에 대한 첫 번째 연구는 XNUMX년으로 거슬러 올라갑니다. 호주 과학자 Charles Lineweaver, Yeshe Fenner 및 Brad Gibson이 그 때였습니다. 역사를 모델로 삼았다 은하수를 연구하여 거주 가능 구역이 어디인지 연구하는 데 사용했습니다. 그들은 어떤 별이 암석 행성을 형성하기에 충분한 무거운 원소(탄소 및 철과 같은)를 가지고 있는지, 어떤 별이 복잡한 생명체가 진화할 수 있을 만큼 오랫동안 주변에 있었는지, 어떤 별(및 궤도를 도는 행성)이 이웃 초신성으로부터 안전한지 알고 싶었습니다. 그들은 결국 은하 중심에 구멍이 있는 도넛 모양의 지역인 "은하 거주 가능 구역"을 정의하게 되었습니다. 이 지역의 내부 경계는 은하 중심에서 약 22,000광년 떨어진 곳에서 시작하고, 외부 경계는 약 29,000광년 떨어진 곳에서 끝납니다.

그 이후로 20년 동안 천문학자들은 은하계 내에서 항성과 행성의 진화를 모두 제어하는 ​​변수를 보다 정확하게 정의하려고 노력해 왔습니다. 케빈 슐라우프만, 존스 홉킨스 대학의 천문학자. 예를 들어, 행성은 새로 태어난 별을 둘러싸고 있는 먼지 원반에서 탄생하며, 간단히 말해서 "원시 행성 원반에 암석을 만들 수 있는 물질이 많이 포함되어 있다면 더 많은 행성을 만들 것"이라고 그는 말했습니다.

은하계의 일부 지역은 다른 지역보다 행성을 만드는 성분이 더 밀집되어 있을 수 있으며, 과학자들은 이제 은하계 인근 지역이 그들이 품고 있는 행성에 얼마나 많은 영향을 미치는지 이해하기 위해 노력하고 있습니다.

여기 외계행성이 있어

대략 4,000개의 알려진 외계 행성 중에서 지금까지 어떤 유형의 행성이 어디에 살고 있는지를 결정하는 규칙은 거의 없습니다. 스타 시스템 없음 우리와 꽤 닮았어, 그리고 그들 대부분은 심지어 그렇지도 않습니다 서로 많이 닮았어.

Nielsen과 그의 동료들은 은하수의 두꺼운 원반, 얇은 원반 및 후광에서 행성이 다르게 형성될 수 있는지 알고 싶었습니다. 일반적으로 얇은 원반 별은 두꺼운 원반 별보다 무거운 원소를 더 많이 포함하고 있습니다. 즉, 행성을 만드는 성분이 더 많이 포함되어 있을 수 있는 구름에서 성장했다는 의미입니다. 유럽 ​​우주국(European Space Agency)의 별 추적 가이아 위성의 데이터를 사용하여 Nielsen과 그의 동료들은 먼저 특정 원소의 풍부함을 기준으로 별을 분리했습니다. 그런 다음 그들은 그 인구 사이에서 행성 형성을 시뮬레이션했습니다.

그들의 시뮬레이션그들이 10월에 발표한 는 가스 거대 행성과 가장 일반적인 유형의 외계 행성인 슈퍼지구가 얇은 원반에서 더 많이 성장했다는 것을 보여주었습니다. 아마도 (예상대로) 그 별들이 작업할 수 있는 건축 자재가 더 많기 때문일 것입니다. 그들은 또한 더 무거운 원소를 가진 어린 별들이 일반적으로 더 많은 행성을 수용하는 경향이 있으며, 거대한 행성이 작은 행성보다 더 흔하다는 것을 발견했습니다. 반대로 두꺼운 원반과 후광에는 가스 거인이 거의 존재하지 않았습니다.

작업에 참여하지 않은 Schlaufman은 결과가 타당하다고 말했습니다. 별이 탄생하는 데 사용되는 먼지와 가스의 구성은 별이 행성을 만들 것인지 여부를 결정하는 데 중요합니다. 그리고 그 구성은 위치에 따라 달라질 수 있지만 위치가 스타의 세계 구축을 위한 무대를 설정할 수는 있지만 최종 결과를 결정하지는 않을 수 있다고 그는 주장했습니다.

Nielsen의 시뮬레이션은 이론적이지만 최근의 일부 관찰은 그의 발견을 뒷받침합니다.

지난 6월 NASA의 행성탐사 케플러 우주망원경의 데이터를 사용한 연구에서는 은하수의 얇은 원반에 있는 별들이 더 많은 행성, 특히 두꺼운 원반의 별보다 슈퍼지구와 해왕성 이하 크기의 세계입니다. 한 가지 설명은 다음과 같습니다 제시 크리스티안슨캘리포니아 공과대학의 외계 행성 과학자이자 이번 연구의 공동 저자인 그는 죽어가는 별들의 세대가 우주에 건물을 심기 전, 행성을 만드는 재료가 희박할 때 오래되고 두꺼운 원반 별이 탄생했을 수도 있다고 말했습니다. 세계의 블록. 아니면 두꺼운 원반 별이 난기류로 인해 아기 행성이 전혀 합쳐지지 않는 조밀하고 높은 방사선 환경에서 태어 났을 수도 있습니다.

행성은 인구 밀도가 높은 "도시" 지역보다는 교외와 같은 개방된 지역에서 더 잘 작동할 수 있다고 Christiansen은 말했습니다. 우리 태양은 인구가 희박한 교외 지역에 있습니다.

다른 지구

Christiansen의 조사와 Nielsen의 시뮬레이션은 은하 이웃의 함수로서 행성 발생을 연구한 최초의 것 중 하나입니다. 베단트 찬드라하버드-스미스소니언 천체물리학 센터의 천문학자인 그는 한 단계 더 나아가 은하수가 성장하면서 소모한 일부 은하계에서 행성 형성이 달라졌을지 여부를 연구할 준비를 하고 있습니다. 앞으로 Nielsen은 NASA의 곧 출시될 Nancy Grace Roman Space Telescope와 같은 정밀한 조사 및 도구가 인구통계학자들이 인구를 이해하는 것과 동일한 방식으로 행성 형성을 이해하는 데 도움이 되기를 바라고 있습니다. 어떤 유형의 별이 어떤 유형의 행성을 수용할지 예측할 수 있습니까? 특정 지역에서 지구가 형성될 가능성이 더 높습니까? 그리고 우리가 어디를 봐야 할지 안다면, 우리를 돌아보는 무언가를 찾을 수 있을까요?

우리는 조용한 별을 공전하는 세계, 거주 가능 구역에 살고 있다는 것을 알고 있습니다. 그러나 생명이 지구에서 어떻게 시작되었는지, 언제, 왜 시작되었는지는 모든 과학 분야에서 가장 큰 질문입니다. 아마도 과학자들은 우리 별의 기원 이야기와 심지어 수십억 년 전에 은하수 모퉁이를 형성한 별 조상의 이야기에 대해서도 생각해야 할 것입니다.

“지구상의 생명체는 필연적이었는가? 특별했나요?” 찬드라가 물었다. "이러한 글로벌 그림을 갖기 시작한 후에야... 그런 질문에 답할 수 있습니다."