gov-civil-vilareal.pt별 하나에 거주 가능한 행성이 몇 개나 될까요? 약 6으로 밝혀졌습니다.
>단일 별 주위를 도는 거주 가능한 행성은 몇 개입니까?
우리 태양계에서 좁은 의미에서 실제로 거주할 수 있는 행성은 지구 하나뿐입니다. 화성은 너무 춥고 공기는 너무 희박하고 금성은 그 반대입니다.
하지만… 그건 우연입니다. 화성과 금성의 위치를 바꾸고 금성 대기의 상당 부분을 바꾼다면 온도가 훨씬 더 적합할 것입니다.*. 둘 다 우리 태양계에 있기 때문입니다. 거주 가능 지역 , 행성 표면에 액체 상태의 물이 존재할 수 있는 별과의 거리 범위.
생명체가 거주할 수 있는 지역에 대한 아이디어는 다소 모호합니다. 액체 상태의 물은 대기의 존재, 그 안에 무엇이 들어 있는지 등을 포함한 다른 것들의 세탁 목록에 달려 있기 때문입니다. 하지만 너무 자세히 보지 않는 한 유용한 개념입니다.†.
그는 나와 헤어졌다 그는 돌아올 것인가
따라서 기술적으로 세 개의 행성이 태양의 거주 가능 영역을 공전합니다. 하지만 얼마나 많은 ~ 할 수 있었다 당신은 거기에 맞는?
차가운 적색 왜성을 공전하는 지구 크기의 7개 행성인 TRAPPIST-1 행성계를 보여주는 삽화. 신용 거래: NASA/JPL-Caltech
어떤 숫자에서는 한계에 도달했습니다. 공간의 유한한 영역은 행성이 너무 가까워진다는 것을 의미합니다. 그들은 중력적으로 상호 작용하고 천상의 하이징크가 뒤따를 것입니다. 그들은 혼돈을 만들고 일부 행성 또는 행성은 궤도를 엉망으로 만들어 태양에 떨어 뜨리거나 시스템에서 완전히 방출합니다.
또한 별의 거주 가능 영역은 그것이 얼마나 뜨거운지에 달려 있습니다. 수학을 할 때, 멋진 적색 왜성은 작고 좁은 것을 가지고 있는 반면, 거대한 청색 별은 길게 뻗어 있는 거대한 거주 가능 구역을 가지고 있다는 것을 알게 됩니다.
따라서 우리가 다른 별을 볼 때 우리와 같은 행성이 거주 가능 영역에 거의 없는 것으로 예상해야 합니까, 아니면 더 많은 행성이 있을 수 있습니까?
천문학자 팀이 이것을 살펴보았습니다. , 안정성을 확인하기 위해 시간이 지남에 따라 행성 시스템의 중력과 운동을 계산하는 소프트웨어를 사용합니다. 주어진 항성 질량에 대해 그들은 거주 가능 영역의 크기를 계산한 다음 지구 질량의 행성 하나를 영역의 안쪽 가장자리에, 다른 하나는 바깥쪽 가장자리에 배치한 다음 둘 사이에 더 균일한 간격을 추가했습니다. 모든 종류의 별에 대해 총 5, 6, 7개의 행성에 대한 시뮬레이션을 실행하여 시뮬레이션이 내부 행성의 1억 궤도에 도달하도록 하여 시간이 오래 걸릴 수 있도록 했습니다.
그들이 찾은 것은 꽤 멋지다. . 태양 질량의 0.1배와 같이 매우 낮은 질량의 별의 경우 시스템이 안정적이지 않습니다. 거주 가능 영역이 너무 좁아서 행성은 항상 상호 작용합니다. 그러나 태양 질량의 0.2배에 달하는 별에 도달하면(여전히 매우 낮으므로 여기서는 적색 왜성을 말하는 것입니다) 영역이 충분히 넓어졌습니다. 모든 5-행성 시스템은 안정적이었습니다. 태양 질량의 0.7배 정도인 별의 경우 6개 행성계도 꽤 잘 작동합니다.
여러 행성이 주위를 도는 별을 묘사한 삽화. 신용 거래: NASA/JPL-Caltech/R. 상처(IPAC)
일부 좁은 질량 범위의 별의 경우 7개 행성계도 안정적으로 유지됩니다. 더 무거운 별은 더 큰 거주 가능 영역을 의미하므로 더 많은 행성이 들어갈 수 있다고 생각할 수 있지만 그 렌치에는 원숭이가 있습니다. 공명 . 하나 이상의 행성에 2:1 또는 5:4와 같이 서로의 단순한 분수인 궤도 주기가 있는 경우 주기적으로 서로 잡아당겨 궤도 에너지를 추가하거나 제거합니다. 그네를 타면서 적시에 다리를 차서 움직임을 증폭시키는 것과 같습니다.
그러나 이 경우 공진은 시스템에 파멸을 초래할 수 있습니다. 특정 크기의 거주 가능 구역과 항성 질량의 경우 행성은 공명 상태에 있으며 궤도가 불안정해집니다. 그래서 질량이 작은 별은 질량이 큰 별보다 더 많은 행성을 붙들 수 있습니다. 작은 별의 거주 가능 영역에는 공명이 없을 수 있지만 큰 별에는 공명이 있을 수 있습니다.
또 다른 문제도 있습니다. 말 그대로 큰 문제입니다. 생명체 거주 가능 영역 외부를 공전하는 거대한 행성입니다. 그들은 내부 행성에 영향을 미치고 더 많은 불안정성을 만들어 별의 거주 가능 영역을 지구 크기의 행성으로 채우는 것을 더 어렵게 만듭니다. 별에 그 거대한 행성이 없다면 다 좋은 것이지만, 하나 이상의 행성이 있다면 — 우리처럼 — 안정적인 행성 거주 가능 영역 궤도의 수를 심각하게 떨어뜨릴 수 있습니다.
주의해야 할 미묘한 것들도 있습니다. 별은 나이가 들면서 더 뜨거워지기 때문에 거주 가능 영역이 바깥쪽으로 이동합니다. 별의 거주 가능 영역 안쪽 가장자리를 도는 행성은 수십억 년 후에 불편할 정도로 따뜻해집니다.
또한 그들은 저질량 행성(예: 화성)이나 타원 궤도의 행성을 보지 않았습니다. 궤도를 약간 기울이면 공진이 사물을 엉망으로 만드는 것을 방지할 수 있습니다. 분명히 여기에는 더 많은 시뮬레이션을 실행할 수 있는 여지가 있습니다.
TRAPPIST-1 행성계(가운데)는 완전히 수성의 궤도(아래) 안에 들어갈 수 있지만 세 개의 행성은 그들의 멋진 별의 거주 가능 영역에 있습니다. 목성의 4개의 큰 위성도 비교를 위해 축척(위쪽)으로 표시됩니다. 신용 거래: NASA/JPL-Caltech
그러나 이 예측이 실제 우주에서 확인되기까지는 시간이 걸릴 것입니다. 별 주위에 많은 행성이 드물다는 것을 발견하고(TRAPPIST-1은 지금까지 몇 가지 예외 중 하나임) 행성이 별에서 더 멀리 떨어져 있는 더 무거운 별의 경우 더 어려워집니다. 우리의 최고의 탐지 방법은 더 가까운 행성에 잘 작동합니다. .
오리엔트 특급 살인 사건 2017 포스터
그러나 배울 점은 무엇입니까! 거주 가능 영역에 5개의 행성이 있는 시스템을 찾을 수 있습니까? 그렇다면 실제로 거주할 수 있는 사람은 몇 명이나 될까요?
우주는 아주 멋진 곳이며 다양성을 사랑합니다. 내기를 해야 한다면 그런 시스템이 존재한다고 말하고 싶습니다. 드물지만 밖에 있습니다. 우리가 하나를 찾기까지 얼마나 걸립니까?
* 우리는 여전히 그들에게 산소를 공급해야 하고 아마도 CO2를 질소로 대체해야 할 것입니다. 하지만 여기 저와 함께 가십시오.
† 또한, 가스 거인 주변의 얼음 달에 지하 바다가 있을 수 있습니다. , 그래서 다시 거주 가능 영역 개념은 약간 제한됩니다. 우주에서 클레멘트 장소를 찾는 것보다 시작하기에 더 좋은 곳입니다.
