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생명의 징후? 이 외계 세계의 대기가 천문학자들을 흥분시키는 이유

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우리는 혼자입니까? 이 질문은 인류 자체만큼이나 오래되었습니다. 오늘날 천문학의 문제는 지구 너머의 생명체를 찾는 데 초점을 맞추고 있습니다. 종으로서, 행성으로서 우리는 혼자입니까? 아니면 다른 곳에 생명이 있는 걸까요?

일반적으로 이 질문은 이상한 녹색 버전의 인간에 대한 비전을 불러일으킵니다. 그러나 생명은 우리보다 더 중요합니다. 동물, 물고기, 식물, 심지어 박테리아까지 우리가 우주에서 찾고 있는 모든 종류의 것들입니다.

지구상의 생명체에 관한 한 가지 사실은 그것이 대기의 화학적 구성에 흔적을 남긴다는 것입니다. 그래서 멀리서도 보이는 그런 흔적은 우리가 외계인을 사냥할 때 찾는 것입니다.

영국과 미국의 과학자들 방금 보고했어요 지구에서 약 2광년 떨어진 K18-124b라는 행성의 대기에는 매우 흥미로운 화학적 흔적이 있습니다. 특히 그들은 지구상에서 생명체에 의해서만 생성되는 물질을 발견했을 수도 있습니다.

엑소플래닛 K2-18b를 만나보세요

K2-18b는 다른 별을 공전하는 흥미로운 외계 행성입니다. 2015년 케플러 우주 망원경의 K2 임무로 발견된 이 행성은 아해왕성(sub-Neptune)이라고 불리는 일종의 행성이다. 짐작하셨겠지만, 이것은 우리 태양계의 해왕성보다 작습니다.

이 행성은 지구보다 약 2배 더 무겁고, 우리 태양보다 훨씬 온도가 낮은 적색왜성이라는 일종의 별을 공전하고 있습니다. 그러나 K18-XNUMXb는 해왕성보다 별에 훨씬 더 가까운 궤도를 돌고 있습니다. 거주 가능 지역. 이곳은 너무 덥지도 춥지도 않은 곳으로, 액체 상태의 물이 존재할 수 있는 곳입니다(얼음으로 얼거나 끓어 증기로 변하는 대신).

지구는 (분명한 이유로) 암석 행성이라고 불리는 것이지만 해왕성 이하의 행성은 가스 행성이며 훨씬 더 큰 대기에 수소와 헬륨이 많이 포함되어 있습니다. 대기에는 다른 요소도 포함될 수 있습니다.

이는 K2-18b에 대한 흥분을 불러일으킵니다.

대기의 지문을 채취하는 방법

이 행성은 케플러 우주망원경에 의해 처음 발견되었는데, 케플러 우주망원경은 먼 별들을 감시하고 행성들이 그 앞을 지나가기를 바랐습니다. 행성이 우리와 별 사이를 지나갈 때 별은 순간적으로 어두워집니다. 이는 행성이 거기에 있음을 알려주는 것입니다.

밝기 감소가 얼마나 큰지, 행성이 별 앞을 지나가는 데 걸리는 시간, 이러한 일이 얼마나 자주 일어나는지 측정함으로써 행성의 크기와 궤도를 알아낼 수 있습니다. 이 기술은 행성을 찾는 데는 훌륭하지만 대기에 대해서는 알려주지 않습니다. 대기는 행성에 생명체가 있는지 또는 거주할 수 있는지 이해하는 데 중요한 정보입니다.

NASA의 제임스 웹 우주 망원경 - 큰 우주 망원경 2021년 말에 발사되어 이제 이 외계 행성의 대기를 관찰하고 측정했습니다.

망원경은 빛의 색을 매우 세밀하게 측정하여 특정 원자와 분자의 흔적을 감지할 수 있습니다. 분광학이라고 불리는 이 과정은 원소의 지문을 측정하는 것과 같습니다.

K2-18b의 대기에 의한 다양한 파장의 빛 흡수를 보여주는 차트와 대기 중의 다양한 물질에 해당하는 파장이 무엇인지 보여줍니다.
외계 행성 K2-18b의 대기에서는 메탄과 이산화탄소의 강한 징후와 디메틸 황화물의 약한 징후가 나타났습니다. 이미지 출처: NASA / CSA / ESA / R. Crawford(STScI) / J. Olmsted(STScI) / N. Madhusudhan(케임브리지 대학교)

각 요소와 분자에는 고유한 색상 특성이 있습니다. 색상 표시를 볼 수 있다면 약간의 탐정 작업을 수행하고 행성에 어떤 원소나 화합물이 있는지 알아낼 수 있습니다.

행성에는 자체 빛이 없지만 천문학자들은 K2-18b가 별 앞을 지나갈 때까지 기다렸다가 행성 대기를 통과하는 별빛을 측정하여 대기 중 물질의 지문을 탐지할 수 있었습니다.

외계 해양 방귀?

새로운 연구에서는 많은 양의 이산화탄소와 메탄이 발견되었습니다. 이것은 해왕성이 아닌 우리 태양계의 지구, 화성, 금성에서 발견되는 것과 유사하기 때문에 흥미롭습니다.

그러나 소량의 황화디메틸도 발견됐다. 디메틸 황화물은 탄소, 수소 및 황으로 구성된 흥미로운 분자입니다.

지구상에서는 일반적으로 약간 냄새가 납니다. 하지만 이는 삶과도 밀접하게 연관되어 있다.

지구상에서 디메틸 황화물을 생성하는 유일한 과정은 생명체입니다. 특히 해양 생물과 플랑크톤은 고창의 형태로 이를 방출합니다.

그렇습니다. 과학자들은 외계 해양 방귀에 대한 잠재적인 아이디어에 흥분하고 있습니다. 그것이 진짜라면. 그리고 삶과 연결됩니다.

검색은 계속됩니다

지구에서는 황화디메틸이 생명과 연결되어 있지만, 다른 행성에서는 지질학적 또는 화학적 과정과 어느 정도 관련이 있을 수 있습니다.

결국, K2-18b는 해왕성과 비슷합니다. 우리가 잘 모르는 행성이죠. 바로 지난달에 연구자들은 다음과 같은 사실을 발견했습니다. 해왕성의 구름은 강하게 연결되어 있습니다 태양의 11년 활동 주기에 맞춰. 우리는 행성과 그 대기에 대해 배울 것이 많습니다.

또한 황화디메틸의 측정은 매우 미묘하여 이산화탄소와 메탄만큼 강하지 않습니다. 이는 신호 강도를 향상시키기 위해 더 자세한 측정이 필요하다는 것을 의미합니다.

다른 망원경도 이 노력에 동참해야 할 수도 있습니다. 칠레의 초대형 망원경에 있는 장비는 다른 별 주위의 행성 대기를 측정할 수 있으며, 호주 사이딩 스프링 천문대에 있는 앵글로 호주 망원경의 Veloce라는 새로운 장비도 마찬가지입니다.

그리고 건설 중인 유럽의 PLATO와 같은 새로운 우주 망원경은 우리가 외계 대기를 더 잘 관찰하는 데 도움이 될 것입니다.

따라서 K2-18b의 황화디메틸 징후가 생명과 관련이 없을 수도 있지만 여전히 흥미로운 전망입니다. 탐험할 것이 더 많이 있습니다.

이 기사는에서 다시 게시됩니다. 대화 크리에이티브 커먼즈 라이센스하에 읽기 원래 기사.

이미지 신용 : NASA / CSA / ESA / J. Olmsted(STScI) / 과학: N. Madhusudhan(Cambridge University)

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