개요
여러 번 중 하나 리사 칼테네거현실에 조금 더 가까워진 그의 꿈은 XNUMX년 전 어느 추운 XNUMX월의 어느 천문학 회의에서였다. 그녀는 더 이상 마시려고 해서가 아니라 그녀가 줄을 서서 기다렸고 손에서 따뜻했기 때문에 끔찍한, 그저 끔찍한 커피 한 잔이라고 회상하는 것을 움켜쥐고 있었습니다. 그런 다음 Bill Borucki는 그녀의 방향으로 방향을 틀었습니다.
그녀는 그에게 커피를 피하라고 말할 준비를 했다. 그러나 다른 별(또는 "외계행성")을 도는 행성을 찾기 위해 설계된 우주 망원경인 NASA의 케플러 임무 책임자인 보루키는 다른 논의 사항이 있었습니다. 케플러는 얼핏 보았다 표면에 액체 상태의 물이 있을 가능성이 있는 첫 번째 두 개의 지구 크기 외계행성. 이것은 회의에 참석한 모든 사람, 아마도 대부분의 인류가 적어도 한 번은 상상해 본 일종의 이상한 신세계였습니다. Kaltenegger는 행성이 거주 가능하다는 것을 확인할까요?
당시 독일 하이델베르그에 있는 막스 플랑크 천문학 연구소의 천체 물리학자인 칼테네거는 회의가 끝나기 전에 행성의 지름과 별의 미지근한 빛과 같은 기본 사실을 통합하여 새로운 기후 모델을 실행하기 시작했습니다. 그녀의 궁극적인 대답: 자격을 갖춘 예. 행성은 생명체에 적합하거나 적어도 액체 상태의 물에 적합할 수 있습니다. 그들은 파도 위로 파고드는 바위 같은 노두 하나 없이 끝없는 바다에 둘러싸인 물의 세계일 수도 있습니다. 주의 사항은 그녀가 확실히 하려면 더 고급 관찰이 필요하다는 것이었습니다.
Kaltenegger는 이후 잠재적으로 거주할 수 있는 세계에 대한 세계 최고의 컴퓨터 모델러가 되었습니다. 2019년 TESS라는 또 다른 외계행성 사냥 NASA 우주선이 자신의 우주선을 발견했을 때 최초의 바위가 많은 온대 세계, 그녀는 우주 집 조사관의 역할을 다시 호출되었습니다. 가장 최근에는 벨기에에 기반을 둔 SPECULOOS 설문조사에서 그녀의 이해를 돕기 위해 손을 뻗었습니다. 새로 발견된 지구 크기의 행성 SPECULOOS-2c라고 불리는 이 별은 위태롭게 별에 가깝습니다. 그녀와 그녀의 동료들은 다음과 같이 업로드된 분석을 완료했습니다. 전인 2월에 SPECULOOS-XNUMXc의 물이 사우나 증기처럼 증기로 증발하는 과정에 있을 수 있음을 보여주었습니다. 금성의 바다가 오래 전에 그랬던 것처럼, 지구의 바다가 XNUMX억 년 후에 시작될 것입니다. 망원경 관측은 그것이 일어나고 있는지 몇 년 이내에 말할 수 있어야 합니다. 그러면 우리 행성의 미래를 밝히고 은하계 전역의 적대적인 세계와 거주 가능한 세계 사이의 칼날의 경계를 더욱 명확히 구분하는 데 도움이 될 것입니다.
ersatz 지구와 살아있는 행성에 대한 더 추측적인 비전을 시뮬레이션할 때 Kaltenegger는 지구에서 발견되는 기이한 생명체와 지질학을 활용하여 다른 곳에서 가능할 수 있는 것에 대한 보다 체계적인 기대치를 개발합니다. 그녀는 최근 코넬 대학교를 방문했을 때 이렇게 말했습니다. 그녀는 이 곳에서 인류의 외로운 우주 체류를 끝내겠다는 큰 아이디어를 갖고 있는 또 다른 카리스마 넘치는 이타카 소재 천문학자 칼 세이건의 이름을 딴 연구소를 이끌고 있습니다.
개요
그녀의 가장 중요한 탐구인 외계 생명체 탐색은 전례 없는 단계에 접어들고 있습니다. 외계 라디오 방송과 같은 것이 갑자기 도래하지 않는 한 대부분의 천문학자들은 우주에서 다른 생명체를 만날 수 있는 가장 가까운 단기 기회는 생명체에서만 나올 수 있는 생체특징 가스(biosignature gas)를 감지하는 것이라고 믿습니다. 외계 행성의 대기에 떠 있습니다. 그런 종류의 탐지에 필요한 일종의 원격 측정은 인류의 가장 진보된 천문대조차도 능력에 부담을 주었습니다. 그러나 JWST(James Webb Space Telescope)를 관측한 지 몇 달 만에 이러한 발견이 가능해졌습니다.
앞으로 몇 년 동안 이 거대한 우주 망원경은 아마도 새로운 SPECULOOS-2c를 포함하여 거주할 가능성이 가장 높은 것으로 여겨지는 소수의 암석 세계를 면밀히 조사할 것입니다. 최소한 JWST의 연구는 이 행성에 대기가 있는지 여부를 식별해야 합니다. 그들은 또한 일부가 액체로 떨어지는 것을 보여줄 수도 있습니다. 가장 낙관적으로 — 생물권이 지구와 같은 세계에서 쉽게 피어난다면 — 망원경은 이러한 행성 중 하나에서 이산화탄소, 산소 및 메탄의 이상한 비율을 감지할 수 있습니다. 그러면 천문학자들은 혼합물을 외계 생태계의 존재로 돌리고 싶은 강한 유혹을 받을 수 있습니다.
생체 특징을 찾으려면 Kaltenegger와 그녀의 동료 중 소수가 극소수의 광자로부터 확실성을 짜내야 합니다. 그들이 찾고 있는 대기 신호는 약할 뿐만 아니라 그녀와 그녀의 동료들은 행성의 가능한 별빛, 암석 및 공기 상호 작용을 정확하게 모델링하여 생명체 외에는 특정 대기 가스의 존재를 설명할 수 없다고 확신해야 합니다. 그러한 분석은 Scylla와 Charybdis 사이를 탐색해야 하며, 거짓 부정(생명이 거기에 있었지만 놓쳤음)과 생명이 없는 곳에서 생명을 찾는 거짓 긍정을 모두 피해야 합니다.
잘못하면 결과가 따릅니다. 대부분의 과학적 노력과 달리 외계 생명체의 흔적에 대한 탐색은 피할 수 없는 스포트라이트 아래서 모든 과학자가 "생명!"이라고 외치는 강력한 정보 생태계에서 이루어집니다. 자금 조달, 관심 및 대중의 신뢰를 왜곡합니다. Kaltenegger 자신은 최근에 바로 그러한 에피소드의 맨 앞자리에 앉았습니다.
그녀의 세대는 또 다른 압력에 직면해 있습니다. 제가 섬세하게 포즈를 취하려고 했지만 그녀를 만난 지 한 시간 만에 불쑥 불쑥 튀어나온 압력이었습니다. 그녀와 그녀의 동료들은 외계행성 시대의 여명기에 그들의 경력을 시작했습니다. 이제 그들은 죽기 전에 하나의 생명을 발견하기 위한 경주를 하고 있습니다.
행성 몽상가
생체 특징에 대한 현대적 검색은 태양과 같은 별을 도는 최초의 외계행성(가스 거인)이 1995년에 발견된 직후에 시작되었습니다. 행성 사냥은 곧 복잡하고 경쟁이 치열해져서 헤드라인을 장식하기 위한 경쟁이 되었습니다. 일부 고위 천문학자들은 화려하고 자원이 부족한 서브필드가 몇 개의 고유한 행성에 대한 일회성 측정 이상의 것을 제공할 수 있을지 의심했습니다. “사람들은 공개적으로 회의적이었고 일부 사람들은 이에 대해 화를 냈습니다. 사라 시거, 매사추세츠 공과 대학의 외계 행성 천문학자. 한편, 같은 생각을 가진 연구원들의 거주지는 열린 하늘의 가치 있는 새로운 질문을 탐구하기 위해 워크샵에 모이기 시작했습니다. 당시 대학원생이었던 Seager는 "우리는 어떤 아이디어도 거부한 적이 없습니다.
Kaltenegger는 최초의 거대한 외계행성에 대한 소식이 떨어졌을 때 대학의 신입생이었습니다. 그녀는 수학, 물리학, 언어에 대한 그녀의 관심을 지원해 준 부모님과 함께 오스트리아의 작은 마을에서 자랐습니다. 마을 사서들은 그녀를 너무 잘 알고 있어 아직 분류하지 않은 새 책을 그녀에게 주곤 했습니다. 그녀는 자신의 성장 과정에 대해 "모든 것이 가능했다"고 말했다. 그라츠 대학에서 그녀는 새로운 세계에 대한 새로운 탐구에 매료되었습니다. 1997년 여름 학교 프로그램에서 Kaltenegger를 만난 Seager는 이제 학부생이 여전히 주변부와 덧없는 하위 분야에 합류하도록 이끈 놀라운 대담함에 찬사를 보냅니다. Seager는 "처음에 거기에 있을 수 있었던 것은 우연이 아니었습니다."라고 말했습니다. Kaltenegger의 학부 과정이 끝날 무렵, 그녀는 유럽 연합으로부터 자금 지원을 받아 카나리아 제도의 테네리페에 있는 천문대에서 열린 자리에 자신을 초대했습니다. 그곳에서 그녀는 외계행성을 사냥하면서 커피를 마시며 긴 밤을 보냈고, 박사후 연구원의 Dire Straits 앨범을 계속 들었고, 우연히 밖으로 나가 용암이 흩뿌려진 풍경 위로 떠오르는 태양을 보았습니다.
한편 우주국은 작전에 착수했다. 1996년에 NASA의 댄 골딘(Dan Goldin) 관리자는 최초의 가스 거대 외계행성 발견부터 끝까지 효과적으로 질주할 계획을 발표했습니다. 그의 계획은 외계 지구에 대한 상세한 분광 측정을 수행하고 화학적 구성을 이해하기 위해 빛을 구성 요소 색상으로 분해할 수 있는 지구형 행성 찾기(Terrestrial Planet Finder)라고 불리는 거대한 우주 기반 관측소를 요구했습니다.
더군다나 골딘은 실제 행성 사진을 원했습니다. 1990년에 나사의 보이저 탐사선은 세이건의 명령에 따라 해왕성 궤도 너머에서 집 사진을 찍어 우리의 살아 숨쉬는 연약한 세상을 허공에 매달린 창백한 푸른 점으로 축소시켰습니다. 저 너머에 검은색으로 반짝이는 또 다른 옅은 파란색 점이 있다면 어떨까요?
개요
유럽 우주국(European Space Agency)은 다윈(Darwin)이라고 하는 쌍둥이 지구 정찰, 인명 구조 임무의 자체 버전을 조사했습니다. 당시 24세였던 Kaltenegger는 지원서에 지원했고 일자리를 얻었습니다. "나는 스스로에게 물었다. 우리가 우주에 혼자 있는지, 내가 도울 수 있는지 알 수 있는 시대에 살고 있다면?" 그녀는 코넬 대학에서 옅은 파란색 점을 상징하는 청록색 보석 목걸이를 착용하고 무릎에 찻잔의 균형을 맞추며 말했습니다. “제 인생을 돌이켜보면 그게 아마 제가 하고 싶었던 일이었을 거예요.” 그녀는 임무의 설계 절충점을 고려하고 다윈의 망원경 함대가 행성을 검색해야 하는 별 목록을 작성하는 임무를 받았습니다. 동시에 그녀는 박사 학위를 취득했습니다.
그러나 2000년대에 대서양 양쪽에서 거대한 외계인 사냥 망원경의 모습이 무너졌습니다. 다윈 연구는 2007년에 실패했습니다. 한 가지 이유는 JWST의 자체 개발 일정이 느려져서 예산과 관심 시간을 소모했습니다. 또 다른 하나는 과학적 의심이었습니다. 그 당시 천문학자들은 우리 은하의 별들 중 어느 정도가 안정적이고 온화한 기후의 가능성이 있는 암석 행성을 가지고 있는지 전혀 몰랐습니다.
그 비율은 2009년에 발사되어 수천 개의 외계행성을 발견한 케플러 우주 망원경에 의해 밝혀진 바와 같이 XNUMX분의 XNUMX 정도일 것입니다. 지구 행성 찾기 임무는 부활한다면 지적할 곳이 많이 있을 것입니다.
그러나 Kepler가 출시된 이후 실용적인 타협으로 인해 우주 생물학자들은 더 작은 꿈을 꾸고 자원을 더 겸손한 방향으로 돌렸습니다. Darwin과 같은 천문대는 훨씬 더 밝은 별 옆에 있는 암석 행성의 신호를 찾아낼 수 있었습니다. 이는 종종 탐조등 주위를 날아다니는 반딧불이 사진을 찍는 것과 비교되는 어려운 일입니다. 하지만 이제 더 저렴한 다른 방법이 있습니다.
시거와 하버드 천문학자 디미타르 사셀로프 꿈을 꾸다 대체 방법 2000년 — 행성과 별의 빛이 함께 섞인 경우에도 외계 행성의 대기로 냄새를 맡을 수 있는 방법. 첫째, 망원경은 지구 관점에서 볼 때 별 앞을 가로지르는 "통과"하는 행성을 찾습니다. 이로 인해 별빛이 약간 감소합니다. 이러한 대중 교통 정보가 풍부합니다. 통과하는 동안 별의 스펙트럼은 새로운 충돌과 흔들림을 낳습니다. 별빛의 일부는 행성 주변의 대기 고리를 통해 빛나고 대기의 분자는 특정 주파수의 빛을 흡수하기 때문입니다. 스펙트럼 흔들림의 교묘한 분석은 원인이 되는 높은 고도 화학을 드러냅니다. 허블 우주 망원경은 2002년에 이 기술을 테스트하기 시작했습니다. 나트륨 증기 찾기 머나먼 가스 거대 행성 주변; 다른 망원경과 함께 그 이후로 수십 개의 목표물에 대한 트릭을 반복했습니다.
이제 우주는 보기에 적당한 지구와 같은 세계를 토해내기만 하면 됩니다.
외계행성 탐사는 너무 익힌 목성과 다른 항성 주변의 크기가 작은 해왕성을 많이 만나는 것 같았지만, 케플러 시대까지 액체 상태의 물이 존재할 가능성이 있는 암석 행성은 부족했습니다. 2010년대 중반까지 Kepler는 지구 크기의 세계가 일반적이라는 것을 보여주었습니다. 그것은 심지어 보루키를 위해 모델링된 Kaltenegger 쌍과 같이 그들의 별 앞에서 이동하는 잠재적으로 거주할 수 있는 몇몇 것들도 발견했습니다. 그러나 Kepler가 제시한 구체적인 사례는 후속 연구를 하기에는 너무 멀었습니다. 한편, 2016년 천문학자들은 지구에서 가장 가까운 별인 프록시마 센타우리가 잠재적으로 거주할 수 있는 지구 크기의 행성을 가지고 있음을 발견했습니다. 그러나 그 행성은 별을 통과하지 않습니다.
2009년에 Kaltenegger는 Harvard에서 자신의 권한으로 이 분야를 형성하고 공동 작업자인 Wesley Traub는 또 다른 자격을 추가했습니다. 그들은 외계 문명에 필요한 것이 무엇인지 생각했습니다. 지구에서 생체특징 가스를 감지하다 — 밝은 별을 통과하는 비교적 빽빽한 대기 담요를 가진 행성. 그들은 JWST와 같은 망원경이 각 이동 중에 대기 가스의 아주 작은 신호만 볼 수 있다는 것을 깨달았습니다. 따라서 통계적 확실성을 달성하기 위해 천문학자들은 수십 또는 수백 번의 이동을 관찰해야 하며 몇 년이 걸릴 것입니다. 이 통찰력에 따라 천문학자들은 대기 신호가 별빛에 덜 익사되고 통과가 더 자주 반복되는 더 어둡고 더 차가운 적색 왜성 주변의 가까운 궤도에서 지구를 찾기 시작했습니다.
코스모스가 들어왔습니다. 2017년에 천문학자들은 TRAPPIST-1이라는 적색 왜성 주위에 2개의 암석 행성을 발견했다고 발표했습니다. 그런 다음 XNUMX월에 SPECULOOS-XNUMX 시스템이 백업으로 등장했습니다. 이 별들은 가깝습니다. 어둡고 붉습니다. 그들은 각각 통과하는 여러 암석 행성을 가지고 있습니다. 그리고 여름 현재, JWST는 예상보다 훨씬 더 잘 작동하고 있습니다. 앞으로 XNUMX년의 상당 부분을 이상한 별 주위를 도는 이 지저분한 암석과 화학 물질로 이루어진 구체를 열심히 응시하는 데 보낼 것입니다. 대체 지구의 백일몽에서 대기 화학에 대한 예측을 만들어내는 칼테네거와 같은 이론가들에게 수십 년에 걸친 기대는 컴퓨터 모니터에서 구불구불한 스펙트럼의 느린 페이드 인에 자리를 내주었습니다.
빛나는 외계인 레이디
XNUMX년 이상 동안 Sagan이 일했던 것과 같은 Kaltenegger의 사무실은 시간이 멈췄습니다. 처음에는 전염병이 오고 그 다음에는 안식년이 되었습니다. XNUMX월에 그녀는 마커를 손에 들고 화이트보드 위에서 작가의 방에서 어울리지 않는 아이디어 목록을 검토하면서 돌아왔습니다. 스타 트렉 시리즈. (Gaia and SETI. Dark Oceans. Ozone. Land. Shallow Oceans. Iron?) 그녀는 "이것이 재미있는 부분입니다."라고 그녀가 이미 발표한 논문의 주제를 훑어보며 말했습니다.
Kaltenegger는 하버드에서 근무한 후 하이델베르그에서 첫 번째 연구실을 운영한 후 2015년 Carl Sagan Institute의 창립 이사가 되었습니다. 하이델베르그에 있는 어느 날 그녀에게서 이메일이 왔다. 조나단 루닌, 코넬 대학의 천문학과 책임자에게 중요한 기회에 대해 이야기하고 싶은지 물었다. “맙소사, '과학계의 여성' 행사입니다. 어느 시점에서 당신은 그러한 초대를 너무 많이 받습니다.” 대신 Lunine은 새로운 교수를 고용하려고 했습니다. Kaltenegger는 학제간, 우주생물학 중심의 연구소에서 일하고 싶다고 응답했습니다. 그러니 여기로 안내해 달라고 그는 제안했습니다.
최근 어느 날 아침, 우리는 연구소에서 멀지 않은 캠퍼스의 정원에 앉아 옆에 진달래가 있었습니다. 얼룩덜룩한 햇빛이 내리자 작은 새가 나무 줄기 위로 뛰어오르고 매미가 윙윙 거리며 잔디 깎는 드론이 가까워졌다가 멀어졌습니다. 이것은 분명히 사람이 사는 세계였다.
Kaltenegger의 무역 주식은 상상력입니다. 천문학자들이 JWST와 같은 10억 달러 규모의 우주 망원경을 계획할 때 신뢰하는 종류와 대중의 청중을 감동시키는 보다 시적인 종류입니다. 그렇다면 그녀에게 이 장면은 어떤 모습이었을까요?
그녀는 올려다 보았다. 나무는 광합성을 수행하는 대부분의 알려진 유기체와 마찬가지로 녹색 잎을 가지고 있었습니다. 그들은 녹색 파장이 반사되는 동안 파란색과 빨간색 광자를 잡아내는 안료를 사용하여 노란 태양과 풍부한 가시광선 복사를 이용하도록 진화했습니다. 그러나 더 차가운 별 주위에 있는 식물, 빛을 더 탐내는 식물은 더 어두운 색조를 띌 수 있습니다. "내 마음의 눈에는 내가 원하기만 하면 정원에 있는 우리와 함께 붉은 태양 아래 앉아 완전히 변형됩니다."라고 그녀는 말했습니다. 잎사귀를 포함하여 "당신 뒤에 있는 모든 것이 보라색입니다."
2000년대 초에 다윈 임무를 수행하는 동안 그녀가 발전시킨 잔소리로 인해 XNUMX년 동안 칼테네거의 사고 방식에 기이한 골짜기 버전의 지구가 많이 등장했습니다.
당시 목표는 암석이 많은 온대 행성의 스펙트럼을 멀리서 보면 지구의 스펙트럼과 비교하여 광범위한 광합성으로 인한 과잉 산소와 같은 눈에 띄는 신호를 찾는 것이었습니다. Kaltenegger의 반대는 지구 존재의 처음 2억 년 동안 지구 대기에는 산소가 없었다는 것이었습니다. 그런 다음 산소가 높은 수준으로 축적되는 데 또 다른 XNUMX억 년이 걸렸습니다. 그리고 이 생체특징은 지구의 현재 스펙트럼이 아니라 백악기 후기의 짧은 기간 동안 원시 조류가 거대한 곤충을 쫓는 동안 가장 높은 농도에 도달했습니다.
Kaltenegger는 지구의 자체 스펙트럼이 어떻게 변했는지에 대한 좋은 이론적 모델이 없으면 큰 행성 찾기 임무가 좁은 시간 템플릿과 일치하지 않는 살아있는 세계를 쉽게 놓칠 수 있다고 우려했습니다. 그녀는 지구를 시간이 지남에 따라 진화하는 외계 행성으로 상상해야 했습니다. 이를 위해 그녀는 지구 과학자 James Kasting이 개발한 최초의 지구 기후 모델 중 하나를 채택했습니다. 이 모델에는 1970년대 자기 테이프 시대에 대한 참조가 여전히 포함되어 있습니다. Kaltenegger는 이 코드를 지구뿐만 아니라 분석할 수 있는 맞춤형 도구로 개발했습니다. 시간이 지남에 따라 근본적으로 외계인 시나리오이기도 하며 그녀의 연구실의 핵심 요소로 남아 있습니다.
정원에서 대화를 나눈 다음 날 나는 칼테네거의 옆 사무실에 앉아 박사후 연구원인 Rebecca Payne의 어깨 너머로 검은 배경에 촘촘한 텍스트 줄을 곁눈질하고 있었습니다. "검은 색 구성표를 사용하지 않으면 하루가 끝날 때쯤이면 머리에서 눈이 빠지고 싶을 것입니다."라고 그녀는 말했습니다.
Payne과 그녀의 동료들은 소프트웨어에 반지름, 궤도 거리, 별의 유형과 같은 행성에 대한 기본 정보를 제공합니다. 그런 다음 그들은 가능한 대기 구성에 대해 추측하고 모델을 실행하여 행성의 대기가 영겁의 시간 동안 어떻게 나타날지 확인합니다. 그들이 SPECULOOS-2c를 위해 이것을 했을 때, 그들은 가상의 별빛에 잠긴 가상의 화학 물질이 시뮬레이션된 화학 반응을 통해 서로 상승, 하강 및 소멸하는 것을 보았습니다. 가상의 분위기는 결국 평형에 도달했고 소프트웨어는 테이블을 튀어나왔습니다. Payne은 화면에서 하나를 꺼냈습니다. 그녀는 새로운 행성의 온도와 다양한 고도에서의 화학적 성질을 추측하면서 줄줄이 마우스를 움직였습니다. 그 정보를 사용하여 그녀와 그녀의 동료들은 JWST 또는 다른 도구가 볼 수 있는 특히 풍부한 화합물을 식별할 수 있었습니다.
에서 지구를 통한 시간 연구 많은 Kaltenegger의 논문이 동일한 패턴을 따릅니다. 그녀의 트릭은 이론적인 손바닥에 지구 자체의 풍요로움에 대해 우리가 알고 있는 것을 모아서 다른 축을 따라 농구공처럼 돌리는 것입니다. 제 시간에 되감으면 어떻게 될까요? 만약 외계 지구가 다른 지질학을 가지고 있다면? 다른 분위기? 모든 바다 표면? 만약 그것이 붉은 태양 주위를 도는 것이라면, 또는 백색 왜성의 타오르는 뜨거운 잿더미는 어떻게 될까요?
예를 들어 2010에서 그녀는 찾았다 그 다음 JWST는 1991년 필리핀의 피나투보 화산 폭발과 같은 화산 폭발로 인한 가스의 존재를 추론할 수 있어야 합니다. 또는 지표와 대기(지구에서와 같이) 사이의 탄소 순환에 의해 지배되는 세계가 아니라 대신에 지배되는 세계를 식별할 수 있습니다. 유황으로 화산에 의해 방출되고 별빛에 의해 분해됩니다. 이러한 기후 주기는 생체특징 가스를 식별하려고 할 때 중요하며, 이는 더 큰 행성 물리학의 일부이기 때문입니다. 이 프로젝트에서 Kaltenegger와 협력한 Sasselov는 "생체 서명은 케이크 위에 체리처럼 앉아 있지만 기본적으로 먹을 케이크가 많습니다."라고 말했습니다.
개요
Kaltenegger는 대기 모델링 외에도 지난 XNUMX년 동안 지구를 수색하여 이상한 스펙트럼의 공개 데이터베이스인 우주생물학자의 호기심 캐비닛을 조립했습니다. 천문학자들이 외계행성 스펙트럼에서 변칙적인 흔들림을 발견할 수 있다면 그녀의 데이터베이스는 그것을 해독하는 열쇠를 제공할 수 있습니다.
예를 들어, 옐로스톤 국립공원을 여행할 때 Kaltenegger는 뜨거운 연못 표면에 있는 여러 가지 빛깔의 미생물 유막을 보고 경탄했습니다. 그로 인해 그녀와 동료들은 페트리 접시에서 137종의 박테리아를 배양하게 되었습니다. 그들의 스펙트럼을 공개하다. "지금 지구에서 찾을 수 없는 무지개의 색은 아마 없을 것입니다."라고 말했습니다. 린 로스차일드, NASA의 Ames Research Center의 합성 생물학자이자 이 프로젝트의 공동 작업자입니다. 북극에서 얼음 코어를 뚫는 다른 동료의 작업에서 영감을 받아 Kaltenegger의 그룹은 얼음 행성에서 진화할 수 있는 것과 유사한 80개의 추위를 좋아하는 미생물을 분리했습니다. 참조 데이터베이스 게시 이 스펙트럼의 이번 XNUMX월.
다른 세계 생체형광일 수 있습니다. 지구에서 산호와 같은 생물형광 유기체는 자외선을 흡수하고 가시광선으로 다시 방출하여 자외선으로부터 스스로를 보호합니다. TRAPPIST-1과 같은 적색 왜성계의 행성이 자외선에 노출되어 있다는 점을 감안할 때, Kaltenegger는 그곳의 외계 생명체가 비슷한 과정으로 진화할 수 있다고 주장합니다. (그 이후로 그녀는 "빛나는 외계인 여성"으로 불렸습니다.) 그녀는 또한 가능한 용암 세계를 나타내는 일련의 스펙트럼을 얻을 계획입니다. 지구과학자 동료와 새로 도착한 박사후 연구원은 곧 암석을 녹이기 시작할 것입니다.
그녀의 출판물 목록이 늘어남에 따라 Kaltenegger는 떠오르는 스타 여성 과학자의 기회와 모욕을 모두 경험했습니다. 한번은 그녀가 하와이에서 생명을 찾기 위해 IMAX 단편을 촬영할 때 제작자가 과학자 Laura Dern의 개념에 맞게 그녀에게 반바지를 입혔습니다. 쥬라기 공원 캐릭터; 그 결정은 모든 모기에 물린 것을 덮기 위해 더 많은 화장을 필요로 했습니다.
제한된 양의 망원경 시간을 공유해야 하는 빡빡한 분야에서 그녀는 활기차고 따뜻한 존재라고 협력자들은 말했습니다. 그녀가 말을 할 때 그녀의 손가락은 허공을 가르고 있다. 문장과 이야기는 큰 웃음을 터뜨리는 경향이 있습니다. Rothschild는 "그녀는 나에게 보내는 모든 문자에 '허그'에 서명합니다."라고 말했습니다. "나는 그것을하는 다른 동료가 없습니다."
지도의 첫 번째 점
첫 번째 생체특징은 엇갈린 해석의 대상이 되는 작고 모호한 신호일 것입니다. 실제로 일부 주장은 이미 나타났습니다.
2020년 가을 천문학계를 뒤흔든 가장 적절한 사례 연구. Seager를 포함한 팀 발표 그들은 무더운 산으로 세척된 무더운 행성인 금성의 상층 대기에서 포스핀이라는 특이한 화합물을 발견했다고 합니다. 지구에서 포스핀은 일반적으로 미생물에 의해 생성됩니다. 일부 비생물적 과정은 특정 조건에서 화합물을 만들 수도 있지만 팀의 분석은 이러한 과정이 금성에서 발생하지 않을 것이라고 제안했습니다. 그들의 견해에 따르면, 그것은 작은 떠다니는 금성 유기체를 그럴듯한 설명으로 남겼습니다. “비너스에서의 삶?” 그만큼 뉴욕 타임스 표제 궁금해하는.
개요
외부 그룹은 반대 진영을 형성했습니다. 다음을 포함한 일부 전문가 빅토리아 메도우즈Kaltenegger의 것과 유사한 접근 방식을 사용하는 워싱턴 대학의 외계 행성 대기 모델러는 금성 데이터를 재분석하여 포스핀 신호가 신기루에 불과하다는 결론을 내렸습니다. 화학 물질은 거기에도 없습니다. Cornell의 Lunine을 포함한 다른 사람들은 포스핀이 존재하더라도 사실 지질학적 출처에서 나올 수 있다고 주장했습니다.
Kaltenegger는 이러한 비판이 타당하다고 생각합니다. 그녀의 관점에서, 포스핀 사가는 미래의 후보 생체특징도 얽힐 수 있는 과학과 과학 자금 간의 피드백 루프를 강조합니다. 포스핀 발표 당시 NASA는 XNUMX개의 작은 태양계 임무 중에서 선택하는 마지막 단계에 있었고 그 중 XNUMX개는 금성으로 향했습니다. 이듬해 여름까지 NASA는 이 두 사람이 비행하도록 선택되었다고 발표했습니다. Kaltenegger는 포스핀 연구는 “금성에 대한 임무를 승인하는 좋은 방법이었습니다.”라고 말하며 웃음을 터뜨렸습니다. “비꼬는 말이에요.” (포스핀 연구의 주 저자인 제인 그리브스는 그녀의 팀이 임무 선택 과정을 고려하지 않았고 논문의 타이밍이 우연의 일치라고 말했습니다.)
외계행성 생체특징 탐색의 다음 단계는 JWST가 TRAPPIST-1 행성에 대해 밝히는 내용에 달려 있습니다. 그들의 하늘에서 실제 생체 신호를 보는 것은 거의 불가능할 수 있습니다. 그러나 망원경은 지구와 금성에 기반한 모델이 예측하는 비율로 이산화탄소와 수증기를 감지할 수 있습니다. 이것은 모델러가 은하계 전반에 걸쳐 어떤 지구화학적 주기가 중요한지, 어떤 세계가 실제로 거주할 수 있는지에 대해 적절한 처리 능력을 가지고 있음을 확인시켜줍니다. 더 예상치 못한 것을 보는 것은 연구자들이 모델을 수정하는 데 도움이 될 것입니다.
더 암울한 가능성은 이 행성에 대기가 전혀 없다는 것입니다. TRAPPIST-1과 같은 적색 왜성은 암석을 제외한 모든 것을 제거할 수 있는 태양 플레어를 방출하는 것으로 알려져 있습니다. (Kaltenegger는 행성의 가스 방출이 계속해서 하늘을 보충해야 한다고 주장하면서 이것을 의심합니다.)
2027년대 후반까지 여러 행성의 통과에 대한 데이터가 쌓여 천문학자들이 이 세계에서 화학 물질을 찾는 것뿐만 아니라 주어진 분자가 계절에 따라 어떻게 변하고 쇠퇴하는지 조사하기에 충분할 것입니다. 그때까지 보완적인 관찰이 데이터에 추가될 수 있습니다. 엄청나게 큰 여러 개의 새로운 관측소가 XNUMX년부터 분지 크기의 우주 거울을 열 예정입니다. 그중 가장 큰 관측소는 칠레의 초대형 망원경입니다. 이 망원경은 JWST와 다른 파장의 빛에 민감하여 대체 스펙트럼 기능 세트를 조사하고 통과하지 않는 행성도 연구할 수 있어야 합니다.
이 모든 장비는 생체특징 사냥꾼들이 진정으로 원하는 것, 그들이 항상 원했던 것, 즉 거대한 우주 기반의 지구형 행성 탐지기 중 하나에 여전히 미치지 못합니다. 올해 초 미국 국립과학원(National Academy of Sciences)이 2030년 조사라고 하는 영향력 있는 의제 설정 보고서를 발표했을 때 NASA가 우선 순위를 정해야 하는 천문학 커뮤니티의 아이디어를 요약한 보고서는 이 문제에 대한 주요 추진을 XNUMX년대로 사실상 연기했습니다.
"나는 이것에 대해 생각해 왔습니다. 우리가 아니라면 어떻게 될까요?" 칼테네거가 말했다. "우리 세대가 아니라면?" 진정한 차세대 행성 사냥 망원경이 가장 빨리 날 수 있다는 것을 바탕으로 그녀는 그러한 임무를 수행할 가능성이 가장 높은 후보자가 아마도 현재 대학원생일 것이라고 추정합니다.
그녀의 초기 외계행성 과학자 집단은 항상 몽상가였다고 그녀는 말했다. 그리고 과학은 항상 세대 간 활동이었습니다.
그녀는 Sagan의 사무실에 앉아 특정 장면을 스케치했습니다. 먼 미래의 항해자는 다음과 같이 출발하는 우주선의 다리를 걸어갑니다. Enterprise, 새로운 세계로 여행을 떠날 준비가 되었습니다. Kaltenegger는 자신이 배에 오르지 않을 것이라고 확신하지만 "내 마음의 눈에는 이 오래된 별자리 차트로 그들을 봅니다."라고 그녀는 말했습니다. 고대 지도는 후보생 행성의 위치를 표시할 것입니다. 그것은 아마도 감상적인 이유로만 가져온 구식일 것입니다. "하지만 이 지도에 첫 번째 점을 찍는 사람이 되고 싶어요."
