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우주에서 복잡한 삶의 존재는 이전에 생각했던 것보다 드문 일 수 있습니다.

“두 가지 가능성이 존재합니다. 우리는 우주에 혼자이거나 그렇지 않습니다. 둘 다 똑같이 끔찍합니다.” - Arthur C. Clarke

인간이 집단의 시선을 하늘로 바꾸린 이후로 우리는“우리는 우주에서 혼자입니까?”라는 질문을 숙고했습니다. 외계 생활의 존재는 오랫동안 인간 소설의 대상이었고 과학자들 사이에서 큰 논쟁의 대상이되어왔다. 외계 생명체의 존재를 주장하는 지지자들은 일반적으로 관찰 가능한 우주의 거대한 크기를 다른 곳에 존재한다는 증거로 관찰 가능한 우주의 크기를 취합니다.

우주는 너무 커서 오랫동안 주변에 있었으며, 그것은 다른 곳에 생명이 존재한다는 것이 본질적으로 보장되고, 공간이없는 무한 사막의 복잡성과 같은 별들 사이에 흠집이 생겼습니다. 우주의 크기와 시간 규모를 단순히 고려하여 지구상의 생명을 일으킨 정확한 조건이 우주의 다른 곳에서 발생했을 것입니다. 아마도 많은 시간이있을 것 같습니다.

일반적으로 외계 생명체의 존재 가능성에 대한 논의는 행성의“거주 가능한 구역”을 조사하는 데 중점을 둡니다. 이는 부모 별의 거리의 범위 인 지구 표면에 액체 물이 존재할 수있을 정도로 따뜻합니다. 현재까지 3,900 명 이상의 외계 행성이 발견되었으며, 그 중 많은 사람들이 속담“골드 락 존”에 속합니다. 삶의 조건이 옳은 지역. 그러나 새로운 연구는 과학자들이 이론적으로 복잡한 삶을 지원할 수 있는지에 대한 그들의 아이디어를 다시 생각해야 할 수도 있습니다.

Astrophysics Journal에 발표 된이 연구는이 외계 행성의 대기에서 이산화탄소 및 기타 가스의 독성 수준이 전통적으로 고안된 거주 가능한 구역의 크기를 50%정도까지 제한하여 전적으로 어떤 경우에는 완전히 제거한다는 것을 보여줍니다. 이 연구는 전통적으로 정의 된 바와 같이 거주지의 대부분의 지역에 복잡한 생명을 지원하는 조건이 존재할 수 없다는 것을 암시하는 것으로 보인다. 행성 대기 형성 및 광화학의 컴퓨터 시뮬레이션 모델을 사용함으로써 과학자들은 알려진 많은 외계인의 안전 구역이 원래 가정 된 크기의 3 분의 1임을 보여 주었다.

새로운 연구는 과학자들이 복잡한 삶이 가능한시기에 대한 그들의 개념을 재고해야 할 수도 있고, 우리가 알면서 우리가 실제로 생각한 것보다 훨씬 드문 일이 될 수 있다는 결론으로 ​​이어질 수 있습니다.

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거주 가능한 구역과 복잡한 수명

전통적으로, 별을 둘러싼 거주 가능한 구역은 오른쪽 대기압을 고려할 때 액체 물이 표면에 존재할 수있는 부모 별의 거리의 범위로 이해됩니다. 거주 가능한 구역의 정확한 범위는 특정 별의 복사 강도와 행성 대기의 구성에 의해 결정됩니다. 구체적으로, 지구는 별에서 올바른 거리 여야하고 표면에 열을 가두고 너무 뜨겁지 않은 온실 가스의 올바른 대기 농도를 갖습니다. 거주 가능한 구역의 안쪽 가장자리는 온실 가스가 표면의 액체 물을 기화시키기 전 영역으로 정의됩니다. 거주 가능한 구역의 외부 가장자리는 대기에 더 많은 이산화탄소를 추가하는 것을 대기 위로 유지할 수없는 지점으로 정의됩니다.

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외계 생명체를 찾는 것은 거의 항상 액체 물 발견에 전제가됩니다. 물은 우리가 알고있는 생명에 필수적이기 때문입니다. 우리는 또한 탄소 기반 복잡한 다세포 수명이 존재하기 위해서는 산소가 필요하다는 것을 알고 있습니다. 다른 알려진 화학 물질은 세포 호흡 중에 산소가하는 높은 수준의 자유 에너지를 생산할 수 없기 때문에 산소가 생명에 필요하다고 가정합니다.

따라서 기본적으로, 우리와 같은 복잡한 삶을 지구에 존재하기 위해서는 부모 별과의 거리를 제외하고 결정적인 요인은 지구 대기의 이산화탄소와 산소 수준 인 것으로 보입니다.

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복잡한 삶을위한 거주 가능한 구역은 이전에 생각했던 것보다 작습니다

그리고 고려 된 연구에 대한 동기 부여 :대기 농도의 이산화탄소와 산소가 전통적으로 고안된 거주 가능한 구역 내의 행성에서 복잡한 수명의 발달에 어떤 영향을 줄 수 있는지 확인하려는 욕구.

팀은 먼저 시뮬레이션에서 이산화탄소를 고려했습니다. 모든 사람은 너무 많은 이산화탄소가 인간에게 나쁘다는 것을 알고 있습니다. 그러나 행성은 표면을 거주 가능한 온도에서 유지하기에 충분한 열을 가리기 위해 일정 수준이 필요합니다. 특정 부류의 별 주위에 위치한 외계 행성의 대기에 존재하는 이산화탄소의 수준을 추정함으로써, 연구자들은이 행성들이 복잡한 수명을 지원할 수 있는지 여부를 결정할 수 있습니다. 이 시뮬레이션은 또한 지구 생물권에서 용해 된 탄소의 이론적 농도를 고려했습니다.

그들의 시뮬레이션은 전통적으로 정의 된 거주 가능한 구역의 가장자리 근처의 행성의 경우, 이산화탄소의 대기 수준이 Co 2 의 가장 높은 추정 값보다 1000 ~ 10,000 배 더 커야한다는 것을 보여줍니다. 지난 5 억 년 동안 지구의 집중. 더욱이, 그들은이 수준이 Co 2 의 치명적인 수준보다 거의 2 배 더 크다는 것을 발견했습니다. 가장 많은 Co 2 내성 알려진 유기체.

본질적으로, 이러한 결과는 Co 2 의 높은 수준에 대한 상한이 어려운 것을 의미합니다. 복잡한 수명이 중독되기 전에 얻을 수 있으며이 상한은 박테리아 및 고고와 같은 비교적 간단한 미생물 수명을위한 거주 가능한 구역을 거의 50%줄입니다. 보다 복잡한 동물 생활을 위해 거주 가능한 구역 범위는 원래 크기의 거의 3 분의 1로 줄어 듭니다.

또한, 결과는 가장 가까운 별 이웃 인 Proxima Centauri 및 Trappist-1을 포함하여 일부 별의 거주 가능한 영역을 효과적으로 제거합니다. 이들 별의 낮은 온도는 UV 방사선이 적어 대기 농도의 일산화탄소 (CO)를 초래할 수있다. 일산화탄소는 세포 호흡을 담당하는 메커니즘을 방지하기 때문에 산소 기반 수명에 대해 매우 유독합니다. 연구원 시뮬레이션의 결과는 온도가 낮은 별의 내부 경계 근처에서 궤도를 공전하는 행성이 복잡한 삶에 대기 할 수 없을 것임을 암시하지만, 연구원들은 공동 대기에서 간단한 미생물 수명의 가능성을 인정하지만

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이 연구의 주요 요점은 그것이 거주 가능한 구역이 이전에 생각했던 것보다 별 주위의 지역의 훨씬 좁은 부분임을 보여주는 방법에 관한 것입니다.

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그러므로 복잡한 삶은 어디에 존재할 수 있습니까?

Co 2 에 대한 비정상적으로 높은 탄력성을 가정하더라도 , 행성을위한 가능한 대기 농도의 범위는 거주 가능한 영역을 줄입니다. 연구에 따르면, 생리 학적 Co 2 0.01, 0.1 및 1 bar의 임계 값은 전통적으로 고안된 거주 가능한 구역보다 21%, 32%및 50%의 거주 가능한 구역에 해당합니다. 또한, 연구원들은 일산화탄소로 인해 3200K 미만의 효과적인 온도로 부모 별을 공전하는 모든 행성에서 복잡한 수명의 존재를 배제하는 것으로 연구 결과를 얻습니다.

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또한, 결과는 복잡한 수명이 Co 2 의 감소를 나타내는 행성에서 형성 될 가능성이 가장 높다는 것을 암시하는 것으로 간주됩니다. 지질 학적 시간 규모에 따른 농도. 별이 나이가 들어감에 따라 더 뜨거워서 거주 가능한 구역을 별에 가깝게 가져 오기 때문입니다. 항성 광장 강도의 이러한 증가는 Co 2 의 수준을 감소시켜 일치해야합니다. 복잡한 수명에 필요한 온도와 가스 농도를 유지하기 위해.

이 연구에서 실질적인 테이크 아웃은 결과가 훨씬 더 제한된 거주 지역의 행성 만 고려함으로써 미래의 외계 생활에 대한 미래의 검색을 지시해야한다는 것입니다. 연구원들은 자신의 결과가 Seti의 과학자들로부터 추가 연구를 지시하기를 희망한다고 말합니다.

물론, 연구는 제한이 없습니다. 이들 중 주요한 것은 복잡한 삶이 우리와 유사한 것을 위해서만 취할 수 있다는 가정입니다. 이것을 가정하는 데 좋은 이론적 이유가 있지만, 우리 자신과 근본적으로 다른 생화학에 따라 복잡한 삶이 존재할 수 있는지는 알 수 없습니다. 복잡한 수명의 일부 형태는 액체 물, 탄소 또는 산소를 요구하지 않을 수 있으므로, 연구에서 도출 된 결론은 복잡한 삶에 필요한 조건에 대한 연구원의 개념으로 제한되어 있습니다.

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연구원들은 또한 1-D 계산 모델의 한계를 지적하여 행성 대기 조건의 향후 3D 시뮬레이션의 필요성을 지적합니다. 구체적으로,보다 복잡한 모델은 대륙 크기, 표면 알베도 (반사) 대기 질량, 중력 상호 작용 및 축 틸트와 같은 궤도 매개 변수와 같은 요소를 설명 할 수 있습니다.

결론 :지구는 희귀합니까?

“희토류”가설의 지지자들은 지구상의 복잡한 성적 재생 생명의 발전이 매우 드물고 천문학적으로 불가능한 사건이라고 주장합니다. 이 가설에 따르면, 복잡한 외계 생명체의 존재는 불가능하고 매우 드물다.

팀의 결과에 따르면. 희토류 가설은 이전에 가정했던 것보다 더 명백한 후원을 가질 수 있습니다. 복잡한 삶을위한 거주 가능한 구역이 이전에 가정했던 것보다 훨씬 작다면, 이전에 복잡한 생명을 보유 할 수 있다고 생각했던 많은 외계 행성을 고려하지 못한다. 이 연구는 클래스 M과 K 별의 삶이 거의 없을 것이라는 것을 암시하는 것으로 보이며, M과 K 클래스 스타는 알려진 별의 거의 82%를 구성합니다.

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연구가 외계 생활에 대한 광범위한 검색에 대해 암시하는 내용에 관계없이, 우리가 알고있는 복잡한 삶은 이전에 생각했던 것보다 훨씬 더 구체적인 상황이 필요하다는 것을 암시합니다.

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