우리의 가장 가까운 별에는 행성이 있으며, 이것이 거주 할 수있는 방법입니다.

몇 년 전, 나는 물이 액체가 될 수있는 스타의 "거주 가능한 구역"에서 편안하게 회전하는 최초의 지구 크기의 행성 인 Kepler-186F를 발견 한 팀의 일원이었습니다. 그 태양인 Kepler 186은 희미하고 우리에게서 멀리 떨어져 있으며, 우리가 정착하기 위해 원하는 것보다 조금 더 차갑습니다. 그러나 그것은 생명의 잠재력을 가지고 있습니다. 그럼에도 불구하고 Kepler 186f,“최고의 후보자 거주 세계”선반에서 자신을보십시오.

그리고 Kepler-62F, Gliese 667cc 및 Kepler-452b도 마찬가지입니다. 물론, 당신은 모두 매혹적인 행성이지만, 여러분 각자에 대해 이상적이지 않은 것이 있습니다. 호스트 스타가 너무 희미 해져서 우리가 수십 년 동안 당신에 대해 더 많이 배울 수 없거나 지구보다 조금 더 크고 우리는 당신이 진정한 암석 행성인지 확실하지 않습니다. 그러니 옆으로 움직입니다! 도시에는 새로운 표준이 있으며 그 이름은 proxima b입니다. 이 행성은 우리가 지구 2.0에서 원하는 거의 모든 것을 가지고 있습니다. 그것은 단지 스펙크 더 크고 지구보다 약 30 % 더 많은 질량 (또는 궤도 기하학에 따라 약간 더 높음)입니다. 거의 확실히 진정한 바위 행성입니다. 그리고 그것은 별의 거주 가능한 지역에 궤도를 때립니다.

그러나 가장 중요한 부분은 지구의 스타 인 Proxima가 바로 옆에 있다는 것입니다. 4.3 광년 거리 (Kepler 186F보다 130 배 더 가까운), 우리 태양과 가장 가까운 별입니다. 전 세계의 천문학 자들은 침을 흘리고 있습니다. 우리는 실제 사진을 찍을 수 있습니다 그것 중 10 년 이내에 삶의 단서를 찾는 것. 칠레에서 건설중인 39 미터의 거대 인 유럽 매우 큰 망원경은 2024 년에 첫 번째 조명을 볼 수 있어야합니다. 망원경은 Proxima B를 직접 이미지를 직접 이미지로 볼 수있을 것입니다. 이것은 천문학 자들에게 proxima b의 대기와 표면을 직접 조사 할 수있는 열렬한 기회를 부여 할 것입니다. 우리는 물의 흔적과 (표면) 생명의 징후를 찾을 수있을 것입니다.

오늘 발표 된 Proxima B의 발견은 소수의 심도있는 연구에 동기를 부여했습니다. 나는 Proxima B가 실제로 거주 할 수 있는지에 대한 질문을 다루는 두 가지에 관여했습니다. 나는 그곳에서 부동산을 사지 않을 것이지만, 내가 알 수있는 한, 낙관적 인 이유가 있습니다.

Proxima B와 Earth의 가장 큰 차이점은 별입니다. 그들은 역사와 미래가 크게 다릅니다. 우리의 태양은 밝고 게으른 노란색별로 약 50 억 년 만에 지구의 궤도를 가용하여 적대적인 붉은 거인이 될 것입니다. 반면에, Proxima Centauri는 태양만큼 약 10 %, 밝은 1/700 번째는 약 10 %에 불과합니다. 또 다른 4 조 의 경우 Proxima B에 친숙 할 것입니다. 연령. 지구와 Proxima B는 비슷한 양의 에너지를 받지만, 별빛의 형태로 Proxima의 동네에서 자라는 것은 갱 튀어 나온 내부 도시와 풍요로운 교외의 Cul-de-sac의 차이와 같은 훨씬 더 어려운 도전입니다. Proxima B의 궤도는 지구의 폭이 5 %에 ​​불과하며 그 해는 11 일입니다.

시계를 되 감아합시다. 지구가 완전히 형성되었을 때 (이것은 약 1 억 년이 걸렸고 많은 충돌을 일으켰습니다.) 우리의 태양은 외부 열 압력과 내부 중력 붕괴의 힘이 균형을 이루는“주된 순서”,“주요 순서”의 진정 상태에있었습니다. Proxima B는 아마도 수백만 년 만에 지구보다 훨씬 빠르게 형성되었을 것입니다. 그리고 그 스타는 주요 순서에 정착하는 데 1 억 년이 걸렸습니다.이 기간 동안 별은 오늘날보다 더 밝았습니다. 별이 천천히 정착함에 따라, 거주 가능한 구역은 proxima의 궤도를 가로 질러 안쪽으로 휩쓸 렸습니다. b. 이것은 Proxima B가 거주 가능한 구역 밖에서 1 억에서 2 억 ~ 2 억 년을 보냈다는 것을 의미합니다.

바위 같은 행성이 이와 같이 요리되면, 잠재적으로 생명을 가진“지구”는 건조하고 험담 할 수없는 금성으로 변할 수 있습니다. 이것이 Proxima B에게 일어 났습니까? 우리는 연구 중 하나 에서이 과정을 모델링했습니다. 우리는 거주 가능한 구역에 도달하기 전에 Proxima B는 증발하기 위해 최대 1 개의“지구 바다”(지구의 물의 양)를 잃을 수 있음을 발견했습니다. 그러나 맨틀에 추가로 물 공급원이있을 수 있습니다. 예를 들어, 지구는 표면 아래의 0.3 ~ 10 개의 지구 해양 사이를 가지고 있습니다. 우리의 바다가 갑자기 우주로 들어가면 화산에서 나가면 물이 어느 정도 보충 될 것입니다.

그러나 우리는 지구가 얼마나 많은 물을 시작했는지 모르겠습니다. 이것은 우리가 시스템이 어떻게 형성되었는지 알지 못하기 때문입니다. 이것은 지구의 물 예산이 설정되었을 때입니다. 지구가 지구보다 건조하거나 물기가 많거나 물이 나기 시작한 것은 전적으로 그럴듯합니다. Proxima B는 표면에 두 개의 바다로 시작하여 1 개로 마감하거나 100으로 시작하여 99로 마무리하거나 절반으로 시작하여 끝나지 않았습니다. 우리는 모릅니다.

논쟁을 위해, 대리자 B가 거주 가능한 구역에 들어갔을 때 어느 정도의 물과 대기를 붙잡 았다고 가정 해 봅시다. 지구의 기후는 어떻습니까?

우리 팀은 다른 조건을 가진 Proxima B의 3 차원 시뮬레이션 제품군을 수행했습니다. Proxima B에 대한 가능한 기후의 전체 Smorgasbord가 있습니다.이 세 가지 요인, 즉 행성 표면의 물의 양, 온실 가스의 풍부 (이산화탄소로 모델링 된), 지구가 어떻게 회전하는지에 따라 다릅니다.

당신이 알 수 있듯이 지구는 태양의 모든 궤도에 대해 365 번 빠르게 회전합니다. 대조적으로 Proxima B는 별에 너무 가깝기 때문에 조수는 지구의 스핀을 두 가지 가능성으로 제한합니다. Proxima B는 달이 지구와 마찬가지로 항상 별에 같은 얼굴을 보여 주면서 동기식으로 회전 할 수 있습니다. 또는 Proxima B는 스핀 궤도 공명에 잠겨 수은과 같은 두 궤도마다 정확히 3 번 회전 할 수 있습니다. 지구는 분명히이 주 중 하나에 있지만 우리는 어느 것을 알지 못합니다.

행성의 스핀이 동기식이라면, 표면에 별표가있는 핫스팟이 있습니다. 지구에 지구 전체에 퍼지면 약 10 미터 두께의 층보다 적은 양의 물만있는 경우, 시원한 밤에는 호수가있을 수 있지만 일간에는 액체 물이 없을 수 있습니다. 이것은“안구 행성”의 맛 중 하나이며, 하나는 지구의 낮과 야간 반구 사이에 강한 이분법이 있습니다. 그러나 대기가 너무 얇다면 지구의 추운 밤쪽에 물이 얼음으로 갇히게 될 수 있습니다. 대기가 너무 두껍다면? 그러면 모든 물은 대기에서 증기로 갇혀 있습니다.

동기식 proxima B가 10 미터 두께의 층보다 훨씬 더 많은 물을 가지고 있다면, 일일에는 호수 나 전 세계 바다가있을 수 있습니다. 대기에 따라 얼음 덮개도, 심지어 바다가 지구의 가장 인기있는 지점 근처에서만 해동하여 얼음 안구 세계를 만들 수 있습니다. (아래 온도는 켈빈이 아닌 섭씨입니다.)

Proxima B의 스핀이 동기식이 아닌 경우 지구상에서 가장 인기있는 부분은 적도 대역입니다. 지구에 단지 적은 양의 물이 포함되어 있다면 적도를 따라 호수가 있고, 많은 양의 물이 적도에서 가장 따뜻한 전 세계 바다가 있습니다. 얇은 분위기로 극성 아이 캡이있을 수 있습니다. 동기식 사례와 달리 지구는 전 세계 동결 (영구 빙하기와 같은)에 취약하지만 대기가 풍부한 물로 매우 얇은 경우에만

따라서 펀치 라인은 Proxima B가 광범위한 조건을 위해 표면에 액체 물을 유지할 수 있지만, 별이 젊은 울화를 통과하는 동안 물에 붙어있는 경우에만 가능합니다. 거주성에 대한 또 다른 잠재적 장애물은 지구와 비교하여 에너지 방사선 proxima b의 양이 250 배 더 많은 엑스레이와 30 배 더 극한의 자외선 빛입니다. 이것이 지구 대기의 의미는 불분명하지만 아마도 인생의 거래를 중단하지는 않을 것입니다.

이것은 우리가 기다리고있는 행성입니다.

Sean Raymond 는 행성 시스템의 형성과 진화를 연구하는 천문학 자입니다. 그는 또한 블로그에서 planetplanet.net .

리드 사진은 Flickr을 통한 Hubble Esa의 제공입니다.