태양계의 취약성을 보여주는 실험

UC 리버사이드 실험에 따르면 화성과 목성 사이에 떠 있는 지구형 행성은 지구를 태양계 밖으로 밀어내고 이 행성의 생명체를 쓸어버릴 수 있을 것이라고 합니다.

UCR 천체 물리학자 Stephen Kane은 자신의 실험이 행성 과학의 두 가지 주목할만한 간극을 해결하기 위한 것이라고 설명했습니다.

첫 번째는 지구형 행성과 거대한 가스 행성 크기 사이의 우리 태양계의 격차입니다. 가장 큰 지구형 행성은 지구이고 가장 작은 가스 거인은 지구보다 4배 넓고 17배 무거운 해왕성입니다. 그 사이에는 아무것도 없습니다.

“다른 항성계에는 그 간격에 질량이 있는 많은 행성이 있습니다. 우리는 그들을 슈퍼 지구라고 부릅니다.” 케인이 말했습니다.

다른 간격은 화성과 목성 사이의 태양에 상대적인 위치에 있습니다. “행성 과학자들은 종종 그 두 행성 사이에 무언가가 있기를 바랍니다. 그것은 낭비된 부동산처럼 보입니다.”라고 그는 말했습니다.

이러한 격차는 태양계의 구조와 지구의 진화에 대한 중요한 통찰력을 제공할 수 있습니다. 이를 채우기 위해 Kane은 화성과 목성 사이의 다양한 질량을 가진 행성의 동적 컴퓨터 시뮬레이션을 실행한 다음 다른 모든 행성의 궤도에 미치는 영향을 관찰했습니다.

에 게재된 결과 행성 과학 저널, 대부분 태양계에 재앙이었습니다. 케인은 “이 가상의 행성은 다른 모든 것을 불안정하게 만들기에 충분할 정도로 목성에 약간의 자극을 준다”고 말했다. “많은 천문학자들이 이 여분의 행성을 원했지만 우리가 그것을 가지고 있지 않은 것이 다행입니다.”

목성은 다른 모든 행성을 합친 것보다 훨씬 큽니다. 질량은 지구의 318배로 중력의 영향이 크다. 우리 태양계의 슈퍼 지구, 지나가는 별 또는 기타 천체가 목성을 조금이라도 방해한다면 다른 모든 행성은 심각한 영향을 받을 것입니다.

슈퍼 지구의 질량과 정확한 위치에 따라 그 존재는 궁극적으로 지구뿐만 아니라 수성과 금성을 태양계에서 쫓아낼 수 있습니다. 또한 천왕성과 해왕성의 궤도를 불안정하게 만들어 우주 공간으로 내던질 수도 있습니다.

슈퍼 지구는 이 지구 궤도의 모양을 바꾸어 생명을 완전히 끝내지는 못하더라도 오늘날보다 훨씬 덜 거주할 수 있게 만들 것입니다.

케인이 행성의 질량을 작게 만들어 화성과 목성 사이에 직접 놓으면 행성이 오랫동안 안정을 유지하는 것이 가능하다는 것을 알았습니다. 그러나 작은 움직임은 어떤 방향으로든 “상황이 좋지 않을 것”이라고 그는 말했다.

이 연구는 다른 태양계의 행성이 생명체를 수용할 수 있는 능력에 영향을 미칩니다. 별에서 멀리 떨어진 가스 거인인 목성과 같은 행성은 약 10%의 시간에서만 발견되지만, 그들의 존재는 이웃 지구 또는 슈퍼 지구가 안정적인 궤도를 가지고 있는지 여부를 결정할 수 있습니다.

이러한 결과는 Kane에게 태양 주위의 행성을 하나로 묶는 섬세한 질서에 대한 경의를 새롭게 했습니다. “우리의 태양계는 내가 이전에 인정했던 것보다 더 미세하게 조정되어 있습니다. 모든 것이 복잡한 시계 기어처럼 작동합니다. 믹스에 더 많은 기어를 넣으면 모든 것이 깨집니다.”라고 Kane은 말했습니다.

출처: https://www.sciencedaily.com/releases/2023/03/230307073158.htm