제임스 웹 우주망원경(JWST)이 먼 외계 행성에서 생명체의 흔적을 발견했다는 최근 보고는 불행히도 다소 시기상조입니다. 이는 캘리포니아대학교 리버사이드캠퍼스(UCR) 과학자들이 실시한 연구의 결론이다.
외계 생명체의 존재를 확인하고 싶어하는 우리 모두를 실망시키겠지만, 이것이 제임스 웹 우주 망원경이 미래에 외계 행성, 즉 외계 행성의 대기에서 생명체의 흔적을 찾지 못할 것이라는 의미는 아닙니다.
외계 생명체의 징후 발견 가능성에 대한 최근의 흥분은 2023년 제임스 웹 우주 망원경이 지구에서 약 120광년 떨어진 슈퍼 지구 행성인 외계 행성 K2-18 b의 대기에서 잠재적인 “생체특징” 요소를 발견하면서 시작되었습니다. .
비록 많은 외계행성이 극단적이고, 폭력적이며, 적어도 본질적으로 “이상하지만”(별에서 강력한 방사선을 경험하거나, 단단한 표면이 부족하거나, 시스템 가장자리에 얼음 흔적이 있는지 여부) K2-18 b는 당혹스러운 스릴러였습니다. . 목표는 우리 행성과 다소 유사하기 때문에 생명체를 찾는 것입니다.
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지구와 유사한 해양 세계
K2-18b는 지구 폭의 2~3배, 질량은 지구 질량의 8.6배에 이른다. 또한 이 별은 너무 덥지도 춥지도 않아 액체 상태의 물이 존재할 수 있는 거주 가능 구역에 위치하고 있습니다. 따라서 외계 행성은 우리가 알고 있는 생명체의 필수 성분인 액체 물로 가득 찬 바다 또는 “헤시안” 세계로 간주됩니다. 지구와 달리 이 외계 행성의 대기는 주로 질소보다는 수소로 구성되어 있는 것으로 보입니다.
연구팀은 “이 행성은 지구와 거의 같은 양의 일사량을 받고 있다”며 “요인으로 대기를 제거하면 K2-18b의 온도는 지구와 가까워 생명이 발견되기에 이상적인 상황”이라고 말했다. 회원이자 UCR 프로젝트 과학자인 Shang이 성명을 통해 말했습니다.
케임브리지 대학 과학자들이 제임스 웹 우주 망원경을 이용해 실시한 2023년 K2-18 b 조사의 주요 결과는 이산화탄소와 메탄의 발견이었습니다. 이 분자들은 암모니아의 흔적도 없이 검출되었으며, 이는 이 세계가 실제로 수소가 풍부한 대기 아래 광대한 바다가 있는 살아있는 세계임에 틀림없다는 것을 암시합니다. 하지만 뭔가 다른 것, 매우 흥미로운 것의 힌트도 있었습니다.
“생명체 탐색 측면에서 주목할만한 점은 작년에 이 연구자들이 지구의 대기에서 지구의 해양 식물성 플랑크톤에 의해 생성되는 디메틸 황화물(DMS)을 예비적으로 발견했다고 보고했다는 것입니다.” 차이가 말했다. 이는 DMS가 감지 가능한 수준까지 축적된다면 K2-18b에는 지구상의 20배 속도로 DMS를 생성하는 생명체, 아마도 무언가가 있어야 함을 의미합니다.
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DMS 발견은 결론이 나지 않았기 때문에 조사팀의 리더인 케임브리지 대학교 과학자 Niku Madhusudan은 DMS 발견에 대해 주의를 촉구했습니다. 그는 K2-18 b의 대기에서 그것이 존재하는지 확인하기 위해 향후 JWST 관측이 필요할 것이라고 말했습니다. 그러나 모든 사람이 메모를 받은 것은 아닙니다.
그러나 DMS 발견의 이러한 결정적이지 못한 특성으로 인해 UCR 팀은 발견을 추구하게 되었습니다.
“제임스 웹 우주 망원경의 DMS 신호는 그다지 강하지 않았으며 데이터를 분석할 때 특정 방식으로만 나타났습니다.”라고 Cai는 말했습니다. “우리는 DMS에 대한 힌트처럼 보이는 것이 무엇인지 확인할 수 있는지 알고 싶었습니다.”
두 번째 팀이 수소 기반 대기와 DMS의 물리학 및 화학을 설명하는 컴퓨터 모델을 사용하여 발견한 것은 원본 데이터가 DMS의 발견을 나타낼 가능성이 낮다는 것입니다. Cai는 “신호는 메탄과 강하게 겹치며 메탄에서 DMS를 추출하는 것은 이 도구의 용량을 넘어서는 것으로 생각합니다.”라고 말했습니다.
이는 제임스 웹 우주 망원경이 DMS의 힌트를 발견한 초기 조사를 수행하는 데 사용된 NIRSS(근적외선 이미저 및 근적외선 분광계) 및 NIRSpec(근적외선 분광계) 이외의 장비를 사용하여 세상을 관찰해야 함을 의미합니다. 다행스럽게도 Madhusudan의 팀은 JWST의 다른 핵심 장비인 MIRI(Mid-Range Infrared Instrument)를 사용하여 K2-18b를 계속 모니터링하고 있으며, 연구자들은 외계 행성의 환경 조건에 대한 더 많은 정보를 수집하고 있습니다.
UCF의 팀 리더이자 우주생물학자인 Eddie Schwieterman은 “외계 행성에서 가장 좋은 생체특징은 오늘날 지구에서 더 풍부하게 발견되는 것과 크게 다를 수 있습니다.”라고 말했습니다. “수소가 풍부한 대기를 가진 행성에서는 지구에서처럼 식물과 박테리아가 만든 산소보다 생명체가 만든 DMS를 찾을 가능성이 더 높을 수 있습니다.”
이 사소한 실망이 우주에서 생명의 흔적을 찾고 있는 과학자들에게 좌절을 의미합니까? 이는 우연이 아니며, 이 연구의 가장 유망한 목표 중 하나인 헤시안 세계에 대한 이해를 한 단계 더 발전시키기 위한 예비 조사의 중요성을 무색하게 하는 것도 아닙니다.
“우리는 왜 생명의 흔적을 찾기 위해 계속해서 우주를 탐험하는 걸까요?” 카이가 수사적으로 물었다. “밤에 조슈아 트리에서 캠핑을 하고 있는데 뭔가 듣는다고 상상해 보세요. 당신의 본능은 거기에 무엇이 있는지 보기 위해 빛을 비추는 것입니다. 어떤 면에서는 우리도 그렇게 합니다.”
이러한 결과를 논의한 새로운 연구는 5월 2일에 발표되었습니다. 천체 물리학 저널 편지.
“음악 팬. 매우 겸손한 탐험가. 분석가. 여행 괴짜. 익스트림 TV 전문가. 게이머.”
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