웹 우주 망원경이 외계행성 K2-18b의 주요 분자를 탐지했습니다.

데이터는 액체 바다 표면이 있을 수 있는 외계 행성을 시사합니다.

생명체 거주 가능 구역의 대기에서 탄소 함유 분자가 검출되었습니다 외계행성 K2-18 b는 국제 천문학자 팀이 다음의 데이터를 사용하여 제작했습니다. NASA‘에스 제임스 웹 우주 망원경. 이러한 결과는 수소가 풍부한 대기 하에서 표면이 바다로 덮여 있을 수 있는 외계 행성의 존재와 일치합니다. 이번 발견은 우리 태양계의 어떤 행성과도 다른 행성에 대한 매혹적인 모습을 제공하고 우주의 다른 곳에서 잠재적으로 거주 가능한 세계에 대한 흥미로운 전망을 제시합니다.

Webb의 NIRISS(근적외선 이미저 및 비슬릿 분광기) 장비와 NIRSpec(근적외선 분광기)로 얻은 K2-18 b의 스펙트럼은 외계 행성의 대기에 풍부한 메탄과 이산화탄소가 있음을 보여줍니다. .. 외계 행성 발견 가능성. 디메틸 설파이드(DMS)라고 불리는 분자입니다. 메탄, 이산화탄소, 암모니아 결핍의 검출은 K2-18b의 수소가 풍부한 대기 하에 바다가 있을 수 있다는 가설을 뒷받침합니다. 지구 질량의 8.6배인 K2-18 b는 거주 가능 구역에서 차가운 왜성 K2-18 주위를 공전하고 있으며 지구에서 120광년 떨어진 곳에 위치해 있습니다. 이미지 출처: NASA, ESA, 캐나다 우주국, Ralph Crawford(STScI), Joseph Olmstead(STScI), Niko Madhusudan(IoA)

Webb은 K2-18b 대기에서 메탄과 이산화탄소를 감지합니다.

NASA의 제임스 웹 우주망원경이 지구 질량의 8.6배에 달하는 외계 행성인 K2-18 b에 대한 새로운 조사를 통해 메탄과 이산화탄소를 포함한 탄소 함유 분자의 존재가 밝혀졌습니다. Webb의 발견은 K2-18 b가 수소가 풍부한 대기와 바다로 덮인 표면을 가질 가능성이 있는 외계 행성일 수 있음을 시사하는 최근 연구에 추가됩니다.

거주 가능 구역에 있는 이 행성의 대기 특성에 대한 첫 번째 통찰력은 NASA의 허블 우주 망원경 관측에서 나 왔으며 이후 시스템에 대한 우리의 이해를 변화시키는 추가 연구가 촉발되었습니다.

K2-18 b는 거주 가능 구역에서 차가운 왜성 K2-18 주위를 공전하고 있으며 사자자리 방향으로 지구에서 120광년 떨어진 곳에 위치해 있습니다. K2-18 b와 같은 외계 행성은 크기가 지구부터 … 해왕성그것은 우리 태양계의 어떤 것과도 다릅니다. 근처에 동등한 행성이 없다는 것은 이러한 “해왕성 이하 행성”이 잘 이해되지 않았음을 의미하며 대기의 특성은 천문학자들 사이에서 활발한 논쟁의 대상입니다.

외계 생명체에 대한 시사점

해왕성 이하 행성인 K2-18 b가 외계 행성일 수 있다는 제안은 흥미롭다. 왜냐하면 일부 천문학자들은 이 세계가 외계 행성에서 생명체의 증거를 찾는 데 유망한 환경이라고 믿기 때문이다.

“우리의 연구 결과는 다른 곳에서 생명체를 찾을 때 다양한 거주 가능 환경을 고려하는 것이 중요하다는 점을 강조합니다.” 캠브리지 대학의 천문학자이자 이번 연구 결과를 발표한 논문의 주저자인 니코 마두수단(Nico Madhusudan)의 설명입니다. “전통적으로 외계 행성에서 생명체를 찾는 것은 주로 작고 바위가 많은 행성에 초점을 맞추었지만 더 큰 헤시안 세계는 대기 관측에 더 적합합니다.”

메탄과 이산화탄소가 풍부하고 암모니아가 부족하다는 점은 K2-18 b의 수소가 풍부한 대기 하에 바다가 있을 수 있다는 가설을 뒷받침합니다. 이러한 초기 Webb 관찰은 또한 디메틸 황화물(DMS)이라는 분자의 잠재적인 발견을 제공했습니다. 지구상에서 이것은 오직 생명에 의해서만 생산됩니다. 지구 대기에 있는 DMS의 대부분은 해양 환경의 식물성 플랑크톤에 의해 방출됩니다.

DMS 결론은 덜 견고하며 추가 검증이 필요합니다.

“다가오는 Webb 관측을 통해 DMS가 실제로 K2-18b 대기에 상당한 수준으로 존재하는지 확인할 수 있을 것입니다.”라고 Madhusudan은 설명했습니다.

외계 행성의 대기 특성화

K2-18 b는 거주 가능 구역에 위치하고 현재 탄소 함유 분자를 보유하고 있는 것으로 알려져 있지만 이것이 반드시 행성이 생명체를 지원할 수 있다는 의미는 아닙니다. 행성의 큰 크기(반지름은 지구의 2.6배)는 행성 내부에 해왕성과 같은 고압 얼음 맨틀이 포함되어 있을 가능성이 높지만 더 얇고 수소가 풍부한 대기와 해양 표면을 포함하고 있음을 의미합니다. 헤센 세계에는 바다가 있을 것으로 예상됩니다. 그러나 바다가 너무 뜨거워서 거주할 수 없거나 액체가 아닐 수도 있습니다.

“이러한 유형의 행성은 우리 태양계에는 존재하지 않지만 해왕성 이하 행성은 지금까지 은하계에서 알려진 가장 일반적인 유형의 행성입니다”라고 카디프 대학의 팀원 Subhajit Sarkar는 설명했습니다. “우리는 지금까지 해왕성의 거주 가능한 하위 구역에 대한 가장 상세한 스펙트럼을 얻었으며 이를 통해 대기 중의 분자를 식별할 수 있었습니다.”

K2-18 b와 같은 외계 행성의 대기를 특성화하는 것(가스 및 물리적 조건을 결정하는 것을 의미)은 천문학에서 매우 활발한 분야입니다. 그러나 이 행성들은 문자 그대로 더 큰 별들의 눈부신 빛에 의해 빛나지 않기 때문에 외계 행성의 대기를 조사하는 것이 특히 어렵습니다.

연구팀은 K2-18 b의 모항성이 외계 행성의 대기를 통과할 때 나오는 빛을 분석함으로써 이러한 문제를 피했습니다. K2-18 b는 이동하는 외계 행성입니다. 즉, 모항성의 표면을 통과할 때 밝기가 떨어지는 것을 감지할 수 있습니다. 이것이 2015년 NASA의 K2 임무에 의해 외계 행성이 처음 발견된 방법입니다. 이는 이동 중에 별빛의 작은 부분이 Webb과 같은 망원경에 도달하기 전에 외계 행성의 대기를 통과한다는 것을 의미합니다. 외계 행성의 대기를 통과하는 별빛의 흔적은 천문학자들이 외계 행성 대기의 가스를 식별하기 위해 함께 모을 수 있는 흔적을 남깁니다.

James Webb의 역량과 향후 연구

Madhusudan은 “이 결과는 확장된 파장 범위와 Webb의 전례 없는 감도 덕분에 가능했으며, 이를 통해 단 2개의 통과만으로 스펙트럼 특징을 강력하게 감지할 수 있었습니다”라고 말했습니다. “비교를 위해 Webb를 사용한 한 번의 통과 관측은 상대적으로 좁은 파장 범위에서 몇 년에 걸쳐 수행된 8개의 허블 관측과 비슷한 해상도를 제공했습니다.”

“이러한 결과는 K2-18 b에 대한 단 두 번의 관찰 결과이며 앞으로 더 많은 것이 있을 예정입니다”라고 캠브리지 대학의 Savvas Constantinou 팀 구성원은 설명했습니다. “이것은 여기서 우리의 연구가 Webb이 거주 가능 구역의 외계 행성에서 관찰할 수 있는 것에 대한 초기 시연일 뿐이라는 것을 의미합니다.”

팀의 연구 결과는 The에 게재되도록 승인되었습니다. 천체 물리학 저널 편지.

이제 팀은 망원경의 MIRI(중적외선 장비) 분광계를 사용하여 후속 연구를 수행할 계획이며, 이를 통해 발견 내용을 더욱 검증하고 K2-18 b의 환경 조건에 대한 새로운 통찰력을 제공할 수 있기를 바랍니다.

“우리의 궁극적인 목표는 거주 가능한 외계 행성에서 생명체를 식별하는 것입니다. 이를 통해 우주에서 우리 위치에 대한 우리의 이해가 바뀔 것입니다.”라고 Madhusudan은 결론지었습니다. “우리의 발견은 이 노력에서 헤시안 세계에 대한 더 깊은 이해를 향한 유망한 단계입니다.”

NASA의 제임스 웹 우주 망원경은 세계 최고의 우주 과학 관측소입니다. 그는 우리 태양계의 미스터리를 풀고, 다른 별 주위의 머나먼 세계 너머를 바라보며, 우주의 신비한 구조와 기원, 그리고 그 안에서 우리가 있는 위치를 탐구합니다. WEB은 NASA가 파트너인 유럽 우주국(ESA)과 함께 주도하는 국제 프로그램입니다.유럽 ​​우주국) 및 캐나다 우주국.