연구원은 천문학자들이 우리가 이미 발견한 외계행성을 이해하기 위해 초점을 바꿔야 한다고 말합니다

이번 여름은 태양과 같은 별을 도는 최초의 외계행성 페가수스 51 b가 발견된 지 거의 30년이 되는 해입니다. 오늘날, 5,000개 이상의 행성계가 태양과 같은 별을 공전하는 것으로 알려져 있으며, 현재 모든 태양과 같은 별의 최대 절반이 행성을 품고 있는 것으로 믿어지고 있습니다.

지난 10년 동안 외계행성의 발견만으로도(대부분 NASA의 케플러 우주 망원경의 작업으로 인해) 마음을 혼란스럽게 만들기에 충분했습니다. 그러나 천문학자들은 이 행성의 대부분을 본격적으로 특성화하기 시작했습니다. 틀림없이, 이것이 지금 급성장하는 외계행성 과학 분야에 초점이 맞춰져야 하는 곳입니다.

그래서 코로나19로 대면 회의가 좌절된 지 2년 후, 세계 최대 외계행성 과학 컨퍼런스 중 하나인 Exoplanets IV(Exo4)가 라스베이거스에서 막을 내렸습니다. 지난 주에 저는 Exo4의 최고 규제 책임자인 Jason Stephen을 만나 이 분야의 주요 문제에 대해 이야기했습니다.

지상 망원경과 우주 망원경을 모두 사용하여 수십 년 동안 검색한 후에도 진정한 외부 지구를 아직 찾지 못한 이유가 내 목록의 상위에 올랐습니다.

라스베거스 네바다 대학의 천체 물리학자인 스티븐은 우리가 거주 가능 지역 근처에 지구 크기의 행성을 알고 있다고 말했습니다. 그러나 그는 대기의 속성을 이해하는 측면에서 그렇게 말합니다. 대기 또는 대기 표면에 있는 모든 액체 물의 특성, 우리는 이러한 종류의 측정을 제공할 수 있는 망원경에서 아직 한 세대 떨어져 있습니다.

우리는 실제로 언제 외부 지구에서 스펙트럼을 얻기 시작할 것입니까?

2050년은 추측이라고 Stephen은 말합니다.

외계행성에 대한 우리의 연구는 우리 태양계에 대해 무엇을 알려줍니까?

“당신은 우리와 매우 다르게 보이는 태양계를 가질 수 있습니다”라고 Steffen은 말했습니다.

우리는 태양계가 어떻게 형성되고 진화했는지에 대해 비교적 좋은 방법을 가지고 있지만, 외계행성 과학에 따르면 다른 유형의 행성을 생성하는 것은 우리 태양계에서 발생하지 않은 이러한 다른 것들입니다.

태양계의 과학과 외계 행성의 과학 사이의 시너지 효과는?

Stephen은 우리 태양계 내의 물체에 초점을 맞춘 행성 과학자들은 풍부한 재산을 가지고 있다고 말합니다. 화성 연구원들은 그곳에서 표면을 샘플링하고 수십 가지 화합물의 풍부함을 나타낼 수 있는 현장 분석을 수행하는 호사를 누렸습니다. 태양계 과학자들은 또한 수성에서 명왕성에 이르기까지 우리 태양계 전역의 물체에 있는 수십 가지 화학 종을 식별할 수 있는 세계 최고의 지상 기반 분광계에 액세스할 수 있습니다.

그러나 현시점에서 외계행성 연구원들은 운이 좋게도 외행성 대기에서 수소를 감지할 수 있다고 Stephen은 말합니다. 그러나 그는 공정한 경쟁이 있는 한 분야가 있다고 지적합니다. 이것은 특정 행성의 운동에 대한 태양외 역학 측정에 있습니다. 그리고 한 행성의 움직임이 같은 시스템 내에서 다른 행성의 움직임과 움직임에 어떻게 영향을 미치는지.

우리는 외행성 시스템의 궤도 특성을 이해하고 이를 우리 태양계 행성의 궤도 특성과 비교할 수 있다고 Stephen은 말합니다.

Exo4 회의에서 더 흥미로운 프레젠테이션 중 하나는 백색 왜성으로 알려진 죽어가는 별의 잔해에 축적된 추정 행성 물질의 식별과 관련이 있습니다.

백색 왜성은 매우 밀도가 높기 때문에 백색 왜성에 무언가를 던지면 모두 내부로 가라앉기 전에 수천 년 동안 표면에서 여전히 보일 것이라고 Stephen은 말합니다.

따라서 10억 년 전에 그곳에 있었던 별에서 천 년도 안 된 무언가를 발견했다면, 이는 그것이 최근에 백색 왜성 표면에서 유출된 것임에 틀림없다는 것을 의미한다고 Stephen은 말합니다. 그는 이러한 것들이 행성의 잔해임에 틀림없다고 말합니다. 이것이 행성의 구성 물질의 구성을 측정할 수 있는 곳을 내가 아는 유일한 방법입니다. 이것은 니켈, 철, 나트륨이 풍부하다는 것을 의미한다고 Stephen은 말합니다.

이 물질은 시스템 자체의 아스트랄 엔드게임에 의해 파괴된 행성에서 유래한 것입니까?

이 자료의 출처가 명확하지 않습니다. 스테판은 적색거성 단계에서 파괴된 행성이든 죽어가는 적색거성 행성이 삼켜지기 전이든 상관없다고 말했다.

Exo4의 또 다른 큰 논쟁은 가장 가까운 별인 프록시마 센타우리를 도는 세 번째 지구 질량 행성의 증거입니다. 4.2광년 떨어진 곳에 위치한 프록시마 센타우리는 희미한 적색 왜성이며 문자 그대로 다음 별입니다.

Stephen은 세 번째 행성에 대한 증거가 설득력 있다고 말합니다. 생명체가 거주할 수 있는지 여부는 다소 과장된 것처럼 보이지만 가장 가까운 별 주변에서 이것을 관찰하고 있다는 사실은 행성 형성이 얼마나 흔한지를 나타낼 뿐이라고 그는 말합니다.

이것은 숫자 게임입니까? 우리는 대부분의 행성을 찾기 위해 가야합니까 아니면 자세히 연구해야합니까?

우리는 케플러가 발견한 행성의 10%에 대해서도 상세한 연구를 하지 않았다고 Stephen은 말합니다. 그는 더 많은 행성을 찾는 데 가치가 있지만 우리가 발견한 행성을 이해하는 데에도 가치가 있다고 말합니다.

Stephen은 Webb 우주 망원경과 차세대 초대형 ​​지상 기반 망원경이 우리가 발견한 많은 행성의 대기를 특성화하는 한 가지 방법이라고 말합니다. 그는 더 오랜 기간에 걸친 관측이 그러한 행성이 위치한 시스템에 대한 통찰력을 더해준다고 덧붙였습니다.

Stephen은 외계행성 과학이 가능한 고위험, 보상 이니셔티브를 가능하게 하는 데 필요한 자금이 여전히 부족하다고 말합니다.

“모든 것이 너무 경쟁적이어서 대다수의 제안이 거부됩니다.”라고 Stephen은 말했습니다. “현재 펀딩 현황 [makes] 규율은 위험을 싫어한다.”

그는 보조금 제안의 30% 성공률이 현재 우리가 보고 있는 10% 미만의 성공률보다 훨씬 더 좋을 것이라고 말합니다.

스티븐은 “실패한 연구를 위한 충분한 여지가 있다면 과학은 더 빨리 발전할 것”이라고 말했다.