태양계 외부의 3000 개 이상의 행성이 발견되었습니다. 그 중 약 20 개는 "골드 락 행성"이며, 별을 둘러싼 지역을 공전하는 행성이며,이 행성은 거주성에 적합한 조건이 증가합니다. 이 지역에서 거주 가능한 구역이라고 불리는이 지역에서 행성과 별 사이의 거리는 행성이 액체 해양 표면을 나타낼 수있는 온도, 최소 습관 조건을 허용합니다.
일반적으로 거주 가능한 구역 외부의 행성은 거주 할 수없는 것으로 간주됩니다. 숙주 별에 가까운 행성은 고온으로 인해 대기의 증발로 고통받을 수 있습니다. 한편, 호스트 스타에서 멀리 떨어진 행성은 얼어 붙을 수 있습니다. 그러나 미래의 우주 탐사에 대해 생각할 때 온화한 온도와 액체 바다의 존재는 포유류의 거주 성을 보장 할 것인가?
지구 (지구와 같은 행성)과 비슷한 특성을 가진 행성이 거주 할 수 있는지 여부를 연구하는 한 가지 방법은 거주 성을 대기 결과로 간주하는 것입니다. 지구의 현재 지구 온난화에 의해 제공된 증거는 고온으로 인해 특정 지역이 방해가되지 않았으며 경우에 따라 고열로 인한 주민의 사망을 초래할 수 있음을 보여줍니다.
.포유류는 상대 습도의 증가와 함께 공기 온도가 증가 할 때 증발을 냉각 메커니즘으로 사용합니다. 우리는 내부 열 소산을 중단하여 열 충격으로 인한 고열이나 사망으로 이어질 수 있습니다. Sherwood et al., 2010은 습식 전구 온도 (TW)를 미래의 지구 온난화 시나리오에서 습관성의 대기 지표로 사용했습니다. TW는 공기 온도와 상대 습도를 연관시켜 포유류에서 열 충격에 의한 사망이 발생하는 한계를 나타냅니다.
그림 1은 습도가 특정 기온 값에 대해 환경이 증가 할 때 TW가 어떻게 변하는지를 보여줍니다. 공기 온도가 30ºC보다 낮을 때, 100% 상대 습도 (녹색 영역)에도 불구하고 고열은 발생하지 않습니다. 그러나 공기 온도가 40ºC 이상으로 증가하면 상대 습도 (빨간색 영역)의 낮은 값으로도 고열이 발생합니다. 지구상에서는 1913 년 7 월 10 일 미국 데스 밸리 (Death Valley)에서 56.7ºC가 기록 된 가장 높은 기온이 발생했습니다.이 기온에서는 고열이 상대 습도의 20%만으로 발생합니다.
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이 값은 행성의 거주 성을 묘사 할 때 대기를 고려하는 것이 얼마나 중요한지를 나타냅니다.
행성의 대기 활동은 주로 호스트 별의 단파 방사에 의존합니다. 이 방사선은 행성 별 거리와 별 자체의 유형에 따라 달라집니다. 이는 행성이 대기의 상단에서받는 방사선의 양을 결정하기 때문입니다. 방사선이 위도 적으로 분포되는 방법은 지구의 모양과 비스듬성, 스핀 축 사이에 형성된 각도와 궤도 평면 (그림 2 참조)에 달려 있습니다 (그림 2 참조).
지구상에서는 현재 23.5º의 비스듬한 지구에서, 적도에서 가장 높은 태양 방사선 흡수가 관찰되어 지역의 표면 온도가 높아져 극을 향해 감소합니다. 적도와 극 사이 의이 온도 차이는 두 지역 사이의 온도의 균형을 잡는 공기 질량의 흐름을 생성합니다.
지구와 같은 행성의 거주성에 비스듬이 어떤 영향을 미칠 수 있습니까? 이 질문에 대답하기 위해 일반적인 순환 모델을 사용하여 지구와 같은 지구와 같은 아쿠아 플라 넷의 30º에서 90º 사이의 경사도를 지구로서의 지구와 완전히 덮여 있지만 대륙이없는 액체 바다로 완전히 덮여있어서 지구 대기 활동을 시뮬레이션합니다.
결과는 지구에서 방사선의 흡수가 가장 높은 영역이 지구에서 관찰 된 것과 관련하여 반전되기 때문에 대기의 상단에서의 방사선의 위도 분포를 결정하기 때문에 지구와 유사한 아쿠아 플라 넷의 대기 활동에서 유의 한 차이를 보여 주었다. 비스듬이가 증가함에 따라 극에서 더 높은 온도가 발생합니다. 54º 이상의 공기 질량은 온도가 가장 낮은 영역 인 적도쪽으로 이동하여 바람 정권 방향의 변화를 일으킨다.
마지막으로, 우리는 TW를 사용 하여이 행성의 거주 성을 연구했습니다. 그림 3은 각각의 사전 값에 대한 TW의 종 방향 평균을 보여줍니다. 각 위도가 거주하는 개월은 0%와 100% 사이에 나타납니다.
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매년 30º에서 54º 사이의 비스듬한 행성은 모든 위도에서 일년 내내 거주 가능한 범위 (TW <35 ° C)로 남아 있습니다. 54º의 경사면에서 바다의 증발이 증가하여 극에 대한 상대 습도가 증가하여 습관성이 50%로 줄어 듭니다. 적도 근처의 지역만이 비스듬히 높은 행성에서 습관성을위한 100% 시간대입니다.
우리가 지구에 동일한 연구를 적용하면 +-40ºLAT 사이의 지역이 일년 내내 거주 가능하다는 것을 알 수 있습니다. 그러나 지구의 거주 성은 저온으로 인해 극을 향해 감소합니다. 저체온증의 위험이 피할 수 있더라도, 우리 지구는 모델링 된 지구와 같은 아쿠아 플라 넷보다 덜 거주 가능합니다.
습관성을 대기 결과로 묘사 한 후, 인간 식민지를 위해 설계된 미래의 우주 임무에서 기온과 상대 습도를 모두 고려해야 할 필요성을 확인합니다.
이 결과는 최근에 Icarus Icarus 에 발표 된 지구와 같은 Aquaplanets Obliquity Simulations의 대기 역학 및 거주 성 범위에 설명되어 있습니다. . 이 작품은 Priscilla Nowajewski의 박사 학위 논문의 일부이며, 그녀는 DRA와 함께 일했습니다. 기후 학자 Maisa Rojas와 칠레 대학교의 천문학자인 Patricio Rojo 박사와 Universidad Católica del Norte의 Stefan Kimeswenger 박사
이것은 외계 행성의 대기 역학을 조사한 최초의 칠레 연구입니다. Priscilla는 현재 칠레 에서이 지역의 발전을 홍보하려고합니다.
