James Webb 우주 망원경의 목표 범위를 좁히는 연구

우리 태양계 너머의 금성과 같은 행성에 대한 알려진 모든 정보를 수집한 첫 번째 논문을 통해 과학자들은 지구의 “쌍둥이”와 유사한 것을 찾는 데 가장 근접했습니다.

그들이 하나를 찾는 데 성공하면 지구의 미래에 대한 귀중한 통찰력과 금성처럼 폭주하는 온실 기후를 개발할 위험이 드러날 수 있습니다.

논문을 작성한 과학자들은 외계행성이라고 불리는 다른 항성을 공전하는 300개 이상의 알려진 지구형 행성으로 시작했습니다. 그들은 반지름, 질량, 밀도, 궤도 모양, 그리고 아마도 가장 중요하게는 별과의 거리 측면에서 금성과 가장 유사할 가능성이 높은 5개로 목록을 줄였습니다.

에 발표된 논문 천문 저널또한 궤도를 도는 별의 밝기 측면에서 가장 금성과 유사한 행성의 순위를 매겼으며, 이는 James Webb 우주 망원경이 대기 구성에 대해 더 많은 정보 신호를 얻을 가능성을 높입니다.

오늘날의 금성은 황산 구름 둥지에 떠 있고 물이 없으며 표면 온도가 최대 화씨 900도(납을 녹일 수 있을 정도로 뜨겁습니다)를 특징으로 합니다. Webb 망원경을 사용하여 이러한 가능한 금성 유사체 또는 “exoVenuses”를 관찰하는 과학자들은 상황이 우리 금성에 대해 다른지 알기를 희망합니다.

“우리가 궁금해하는 한 가지는 금성이 한때 거주할 수 있었는지 여부입니다.”라고 UC Riverside 박사이자 수석 연구 저자인 Colby Ostberg가 말했습니다. 학생. “이것을 확인하기 위해, 우리는 금성 영역의 바깥 가장자리에 있는 가장 차가운 행성을 보고 싶습니다. 그곳에서 그들은 별로부터 에너지를 덜 받습니다.”

금성대는 2014년 UCR 천체물리학자 스테판 케인이 제안한 개념이다. 액체 표면의 물이 존재할 수 있는 별 주변 지역인 거주가능지대 개념과 유사하다.

“금성 구역은 너무 뜨거워서 물이 없을 수 있지만 행성의 대기가 벗겨질 정도로 뜨겁지 않습니다.”라고 Ostberg는 설명했습니다. “우리는 여전히 중요한 대기를 가진 행성을 찾고 싶습니다.”

행성 질량 측면에서 금성과 유사한 행성을 찾는 것도 중요합니다. 질량은 행성이 활동적인 내부를 유지할 수 있는 기간에 영향을 미치기 때문에 판 구조론으로 알려진 외부 껍질을 가로지르는 암석판의 움직임과 함께 말입니다.

“금성은 지구보다 질량이 20% 적기 때문에 과학자들은 그곳에서 지각 활동이 없을 수 있다고 믿고 있습니다. 따라서 금성은 대기에서 탄소를 제거하는 데 어려움을 겪고 있습니다.”라고 Ostberg는 설명했습니다. “지구는 그것을 제거할 수 없습니다.”

활발한 행성 내부의 또 다른 측면은 화산 활동이며 이번 달에 발견된 증거는 금성이 여전히 활화산을 가지고 있음을 시사합니다. 연구를 공동 저술한 Kane은 “우리 논문에서 확인된 많은 수의 금성 유사체는 그러한 화산 활동이 유사한 행성들 사이에서 표준인지 여부를 테스트할 수 있게 해줄 것”이라고 말했습니다.

연구팀은 2024년 Webb 망원경의 목표로 논문에서 확인된 행성을 제안하고 있습니다. Webb은 지금까지 만들어진 가장 비싸고 진보된 관측 도구이며 과학자들이 exoVenuse에 대기가 있는지 여부뿐만 아니라 대기가 무엇인지도 볼 수 있게 해줍니다. 다시 만든.

Webb 관측은 생명체의 존재를 알릴 수 있는 메탄, 브롬화메틸 또는 아산화질소와 같은 금성의 대기에서 생체특징 가스를 밝힐 수 있습니다.

Ostberg는 “exoVenus에서 이러한 분자를 탐지하면 거주 가능한 세계가 금성 구역에 존재할 수 있고 금성의 과거 온대 기간의 가능성을 강화할 수 있음을 보여줄 것”이라고 말했습니다.

이러한 관측은 케인이 적극적인 역할을 수행할 예정인 NASA의 두 가지 금성 임무에 의해 보완될 것입니다. DAVINCI 임무는 또한 금성 대기의 가스를 측정하고 VERITAS 임무는 지형의 3D 재구성을 가능하게 합니다.

이러한 모든 관찰은 Kane이 기후의 지구-금성 분기를 이해하려고 시도하는 많은 작업에서 제기하는 궁극적인 질문으로 이어집니다. “지구가 이상합니까, 아니면 금성이 이상한 것입니까?”

“둘 중 하나가 비정상적인 방식으로 진화했을 수도 있지만 태양계에서 분석할 행성이 금성과 지구 두 개뿐인 경우 대답하기 어렵습니다. 외계 행성 탐사는 우리에게 다음을 설명할 수 있는 통계적 힘을 줄 것입니다. 우리가 보는 차이점”이라고 Kane이 말했습니다.

새 목록에 있는 행성이 실제로 금성과 매우 흡사한 것으로 판명된다면 금성의 진화 결과가 일반적이라는 것을 보여줄 것입니다.

케인은 “위험이 현실이기 때문에 그것은 여기 지구에 있는 우리에게 경고가 될 것”이라며 “우리는 그곳에서 일어난 일을 이해하고 여기서 그런 일이 일어나지 않도록 해야 한다”고 말했다.

출처: https://www.sciencedaily.com/releases/2023/03/230322082654.htm