지구와 같은 외계행성의 대기에 아산화질소가 존재한다는 것은 외계 생명체가 존재한다는 신호일 수 있다는 연구 결과가 나왔다. 에드워드 슈위터만 캘리포니아 대학교 리버사이드에서
그들의 제안을 뒷받침하기 위해 고급 컴퓨터 모델을 사용하는 팀은 이 작업이 JWST(James Webb Space Telescope)를 포함한 현재 및 미래의 관측소에서 외행성 연구에 중요한 통찰력을 제공할 수 있다고 믿습니다.
천문학자들은 5000개 이상의 외계행성(태양 이외의 별 주위를 도는 행성)을 알고 있으며 그 수는 계속 증가하고 있습니다. 망원경이 향상됨에 따라 천문학자들은 외계행성 대기의 구성을 결정하는 데 더 능숙해지고 있으며 이러한 측정은 외계 생명체를 찾는 데 중요한 역할을 합니다. 이것은 외계행성 대기를 통과한 별빛에 대한 분광 측정을 통해 수행됩니다.
생명을 찾아서
우리는 다른 행성에서 생명체를 본 적이 없기 때문에 그것이 외계 행성의 대기에 어떤 영향을 미칠지 정확히 모릅니다. 대신에, 우주생물학자들은 지구 대기에서 생명체의 존재와 관련된 화학물질을 확인하고 이러한 "생체특징"을 찾습니다.
이것은 아산화질소(웃음 가스라고도 함)가 들어오는 곳입니다. 오늘날 지구 대기에서 특히 흔한 것은 아니지만, Schwieterman과 동료들은 이 가스가 지구 역사의 이전 시대에 풍부했을 수 있다고 제안합니다.
거주 가능 지역의 유독 가스는 외계 생명체의 출현을 방해할 수 있습니다
아산화질소는 지구상의 일부 살아있는 유기체에 의해 생성되므로 생명체가 살고 있는 일부 외계 행성의 대기에 존재할 수 있습니다. 그러나 여기 지구에는 대기 중 아산화질소 수준을 매우 낮게 유지하는 자연적인 과정이 있습니다. 그러나 다른 행성에서 아산화질소가 풍부한 것은 화합물을 분해하는 낮은 수준의 금속 촉매와 생물학적 효소로 인해 발생할 수 있습니다. 또 다른 가능성은 일부 외계행성이 받는 항성 복사가 아산화질소를 파괴하는 데 햇빛만큼 효율적이지 않다는 것입니다. 실제로 이러한 상황에서 아산화질소 수준은 JWST와 같은 망원경으로 관찰할 수 있을 만큼 충분히 높을 수 있습니다.
Schwieterman의 팀은 주계열성 주위를 도는 지구와 같은 외계행성의 대기에서 아산화질소의 풍부함을 정량화하는 생지화학적 모델을 개발하여 이 아이디어를 탐구했습니다. 그들의 모델을 광화학 및 스펙트럼 모델과 결합함으로써, 연구자들은 또한 아산화질소가 대기 조건 범위 내에서 검출 가능한 수준까지 축적될 수 있음을 계산했습니다. 여기에는 다음이 포함될 수 있습니다. 트라피스트-1 XNUMX개의 행성이 차가운 적색 왜성 호스트 별의 거주 가능 영역 내에서 궤도를 도는 것처럼 보이는 시스템입니다.
아산화질소는 낙뢰와 같은 비생물학적 소스에서도 생성될 수 있지만, 팀은 생성된 가스의 양이 외계 생태계에서 생성되는 것보다 수십 배 더 적을 것임을 보여주었습니다. 그들의 결과를 바탕으로 Schwieterman과 동료들은 JWST가 외행성 대기에서 생명체의 징후를 적극적으로 찾고 있는 다른 망원경과 함께 생존 가능한 생체 특징 목록에 아산화질소를 추가하여 잠재적으로 외계 생명체의 발견에 한 걸음 더 다가갈 수 있기를 희망합니다.
연구는 다음에 설명되어 있습니다. 천체 물리학 저널.
