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잠재적으로 거주하는 외계 행성에서 처음으로 물을 감지하는 방법

4,000 개가 넘는 외계 행성 (태양 이외의 별을 공전하는 행성)이 지금까지 발견되었으므로, 우리가 우주에 혼자 있는지 여부를 알아내는 모습에있는 것처럼 보일 수 있습니다. 슬프게도, 우리는이 행성에 대해 많이 알지 못합니다. 대부분의 경우 질량과 반경만으로도

행성이 삶을 주최 할 수 있는지 이해하려면 더 많은 정보가 필요합니다. 현재 누락 된 매우 중요한 정보 중 하나는 대기의 존재, 구성 및 구조입니다. 대기 물, 산소 및 메탄의 징후는 모두 행성이 생명을 지원할 수 있다는 징후가 될 것입니다.

이제 우리는 처음으로 잠재적으로 거주 할 수있는 외계 행성의 대기에서 수증기를 감지했습니다. 우리의 결과는 자연 천문학 에 출판되었습니다 .

행성의 대기는 내부의 조건을 형성하는 데 중요한 역할을합니다. 그 구성, 안정성 및 구조는 모두 거기에있는 것이 무엇인지에 대한 중요한 단서를 제공합니다. 따라서 대기 연구를 통해 우리는 지구의 역사에 대해 배우고 거주 성을 조사하며 궁극적으로 생명의 징후를 발견 할 수 있습니다.

외계 행성을 검사 할 때 사용하는 주요 방법은 대중 분광법입니다. 여기에는 행성이 호스트 스타 앞에서 통과 할 때 스타 라이트를 바라 보는 것이 포함됩니다. 통과함에 따라, 대기가 구성되는 화합물에 기초하여 빛이 흡수되거나 편향되는 지구 대기를 통해 항성광이 필터링됩니다.

그러므로 대기는 우리가 관찰하려는 항성 빛에 특징적인 발자국을 남깁니다. 추가 분석은이 발자국을 물이나 메탄과 같은 알려진 요소 및 분자와 일치시키는 데 도움이 될 수 있습니다.

현재 외계 행성 분위기에 대한 연구는 제한적입니다. 이러한 종류의 측정에는 매우 높은 정밀도가 필요하기 때문에 현재 기기는 전달하기 위해 제작되지 않았습니다. 그러나 물에서 나온 분자 시그니처는 목성 또는 해왕성과 유사한 기체 행성의 대기에서 발견되었습니다. 작은 행성에서는 이전에 본 적이 없습니다 - 지금까지.

K2-18 B

K2-18 B는 2015 년에 발견되었으며 NASA의 Kepler 우주선이 발견 한 지구와 해왕성 사이에 덩어리가있는 수백 가지의“슈퍼 오트”중 하나입니다. 그것은 소위 "붉은 난쟁이"스타를 궤도하는 지구 질량의 8 배가있는 행성이며, 태양보다 훨씬 더 시원합니다.

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그러나 K2-18B는 별의 "거주 가능한 영역"에 위치하고있어 액체 물을지지하기에 적절한 온도가 있습니다. 질량과 반경을 감안할 때 K2-18 B는 기체 행성이 아니지만 바위 표면을 가질 확률이 높습니다.

우리는 Hubble Space Telescope가 제공 한 데이터와 함께 Transit 분광법을 사용 하여이 행성에 의해 필터링 된 별빛을 분석하기위한 알고리즘을 개발했습니다.

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이를 통해 우리는 비가 가세 행성 주변의 수증기로 분위기를 최초의 성공적으로 감지 할 수 있었으며, 이는 별의 거주 가능한 구역 내에 위치한

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외계 행성이 거주 가능한 것으로 정의되기 위해서는 만족해야 할 요구 사항의 긴 목록이 있습니다. 하나는 행성이 물이 액체 형태로 존재할 수있는 거주 가능한 구역에 있어야한다는 것입니다. 또한 행성은 호스트 스타에서 오는 유해한 방사선으로부터 지구를 보호하기위한 분위기를 가지고 있어야합니다.

또 다른 중요한 요소는 우리가 알고있는 삶에 필수적인 물의 존재입니다. 대기 중에 산소의 존재와 같은 거주성에 대한 다른 많은 기준이 있지만, 우리의 연구에 따르면 K2-18B는 현재까지 최고의 후보가되었습니다. 습관성에 대한 세 가지 요구 사항을 충족시키는 것은 유일한 외계 행위입니다 :올바른 온도, 대기 및 물의 존재.

그러나 현재 데이터를 사용하면 지구가 생명을 지원할 가능성이 정확히 정확히 말할 수 없습니다. 우리의 데이터는 스펙트럼의 영역으로 제한됩니다. 이것은 물이 우세한 곳에서 빛이 어떻게 분해되는지를 보여줍니다. 따라서 다른 분자는 불행히도 확인할 수 없습니다.

먼저 많은가?

James Webb Space Telescope 및 Ariel Space Mission과 같은 차세대 망원경을 통해 K2-18의 대기의 화학적 구성, 구름 커버리지 및 구조에 대한 자세한 정보를 찾을 수 있습니다. b. 이것은 우리가 얼마나 거주하는지 이해하는 데 도움이 될 것입니다.

이 임무는 또한 부모 별의 거주 가능한 구역에서 다른 바위 몸에 비슷한 탐지를 더 쉽게 만들 수 있습니다.

그것은 확실히 흥미로울 것입니다. K2-18 B가 110 광년 떨어져 있기 때문에, 우리가 방문 할 수있는 행성이 아닙니다.

흥미롭게도, 우리가 더 가까운 비슷한 행성을 찾기 전에는 아마도 시간 문제 일 것입니다. 그래서 우리는 결국 우주에 혼자 있는지에 대한 오래된 질문에 대답하는 길에 잘 어울릴 수 있습니다.

  • Angelos Tsiaras, 물리 및 천문학 연구원, ucl

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