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외계인을 찾고 있다면 그들의 눈으로 지구를 바라봐야 합니다

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머나먼 행성의 표면을 기어 다니며 지금까지 우주가 그들에게 던진 모든 것에서 살아남은 외계인이 실제로 있다고 가정하십시오. 그들이 존재하는지 어떻게 알 수 있습니까?



대답은 그들이 (가상적으로) 우리를 어떻게 볼지에 있을 것입니다. 우리는 지구가 태양을 지나갈 때 우리 행성을 발견한 지적인 존재가 실제로 있는지 결코 알 수 없지만 그들의 관점에서 그것을 관찰하면 외계의 눈을 통해 보는 데 도움이 될 수 있습니다. 이것이 ETO(Earth Transit Observer) 임무 개념의 목표입니다. Johns Hopkins Applied Physics Laboratory(APL)의 연구팀이 이끄는 ETO는 마치 다른 지적인 존재가 보낸 우주선처럼 이동 중인 지구를 관찰할 것입니다.

이 미션이 현실화되면 프로젝트를 이끌 노암 아이젠버그 연구원과 케빈 스티븐슨 연구원이 공동으로 공부하다 최근에 발표된 제52회 달 및 행성 과학 컨퍼런스 , 그리고 공동 연구를 주도한 Laura Mayorga는 지구가 존재하는지 전혀 알지 못하는 존재의 관점에서 지구를 관찰하는 것이 거주 가능하고 아마도 사람이 거주할 수 있는 행성을 찾는 방법에 대한 새로운 통찰력을 줄 수 있다고 믿습니다.







'지구 통과 관찰자는 우리가 외계 행성을 감지하는 데 명시적으로 도움이 되지는 않지만, 우리가 외계 행성을 이해하고 거주 가능성 신호를 더 잘 이해하는 데 도움이 될 것입니다. 외계행성 과학의 근본적인 문제는 우리가 행성과 별을 안다는 것뿐입니다.'라고 그들은 말했습니다.

천문학자들은 1999년부터 외계행성을 찾는 데 통과 방법을 사용해 왔습니다. 이 방법은 행성이 항성 앞에서 공전하는 시기를 결정합니다. 이 방법은 별빛이 가려지는 동안 어두워지고 행성이 이동하면 다시 밝아지는 원인이 됩니다. 행성 대기의 입자는 또한 일부 주파수에서 별빛을 흡수할 수 있으며, 통과하는 빛은 관찰자에게 얼마나 흡수되었는지 그리고 그것이 행성이 이동 중이라는 신호인지 여부를 알려줄 수 있습니다. ETO 팀이 알고 싶은 것은 앞으로 이 방법에 적용할 수 있는 것이 더 있는지 여부입니다.

별의 문제는 전체에 걸쳐 밝기의 정도가 다양하다는 것입니다. 별의 흑점(예: 우리 별의 흑점)은 과학자들이 지나가는 행성에서 보고 있다고 생각하는 것을 왜곡시킬 수 있습니다. 그러나 우리 태양의 어두운 부분은 문서화되고 추적되므로 과학자들은 시간이 지남에 따라 어떻게 변하는지 알고 있습니다. 멀리 떨어진 천체의 별점은 거의 알려지지 않은 상태로 남아 있습니다. 크기나 분포에 대한 명확한 아이디어가 없으면 관찰을 엉망으로 만들 수 있습니다. 대부분의 외계행성은 별과 너무 가까워서 그들이 가질 수 있는 대륙과 바다를 구분할 수 없습니다.

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연구원들은 '행성과 별을 분리할 수 있다 하더라도 지구는 다른 파장의 햇빛을 반사하고 흡수하고 있다'고 말했다. '당신은 항상 태양을 참조로 사용하여 행성이 여기에서 빛을 흡수하기 때문에 어둡거나 별이 여기에서 어둡고 단지 그것을 반사하고 있기 때문에 어둡다고 말합니다. 별이 좋은 참조가 되려면 변하지 않아야 하거나 어떻게 변하는지 잘 이해해야 합니다.'





우주에서 본 NASA의 지구 이미지

최첨단 망원경을 가진 지능적인 외계인이 있다면 지구를 어떻게 보겠습니까?

외계행성을 특성화하려고 할 때 TESS 및 Hubble과 같은 우주 망원경(및 지상에서 떨어질 때 James Webb 우주 망원경)은 행성의 거주 가능성의 징후일 수 있는 것을 검색합니다. 별빛을 흡수하는 동일한 대기 입자는 또한 해당 행성에 우리가 숨쉬는 공기에 가까운 것이 있는지 여부를 알려줄 수 있습니다. 그러한 데이터는 금속에서 용암에 이르기까지 모든 것을 비가 내리는 외계행성에 대해 알려줍니다. 심지어 너무 뜨거워서 금속을 기화시킬 뿐만 아니라 분해된 원자가 더 시원한 밤 쪽으로 날아가 재편성할 기회를 얻을 때까지 증기 분자를 찢어버립니다. .

'JWST와 같은 미래의 NASA 천체 물리학 임무는 지구 행성의 상대적으로 작은 대기에 대한 충분한 신호를 구축하기 위해 수십 개의 투과 스펙트럼을 쌓아야 할 것입니다.'라고 ETO 과학자들이 말했습니다. '행성의 대기와 별의 변화는 신호를 식별하려고 할 때 배경 소음과 같습니다. 지구 통과 관찰자는 스택을 얼마나 잘 쌓을 수 있는지 또는 다른 전략이 필요한지 테스트할 것입니다.'

ETO가 볼 가능성이 있는 것은 칼 세이건의 창백한 파란색 점 , 물과 구름으로 덮여 있으며 수증기가 침전되는 질소와 산소의 대기가 있습니다. 반사된 빛은 행성에 바다가 있는지 여부와 반사율이 매우 낮은 행성의 생명체일 수도 있습니다. 물이 있는 모든 천체는 지구인에게 거주 가능 가능성이 더 높은 것으로 간주됩니다. 우리 대기에도 메탄의 흔적이 있으며, 메탄은 외계인 관찰자가 보고 있는 미지의 푸른 행성이 생명체로 가득 차 있을 수 있음을 알려주는 유기 물질입니다.

'멀리서 지구를 바라볼 때 우리는 우리가 알고 있는 생명체의 증거(또는 징후)를 찾고 있는데, 이것이 바로 우리가 다른 행성에서 생명체를 찾을 때 하는 일입니다. 예를 들어, 우리는 우리가 알고 있는 생명체에 의해서만 생성되거나 우리가 알고 있는 생명체에 필요한 가스를 찾습니다. 지구에는 산소, 메탄, 오존, 물이 포함됩니다. 이 가스들은 각각 행성 대기의 관찰된 스펙트럼에 고유한 서명을 남깁니다.'

그러나 지구는 외계인의 관점에서 이해하기가 쉽지 않을 수 있습니다. 별과 행성은 역동적입니다. 플레어와 폭풍은 항성에서 항상 발생하며, 이는 또한 통과하는 행성을 보는 방식을 망칠 수 있는 코로나 질량 방출에서 플라즈마를 토해냅니다. 그렇다면 관측을 포기할 수도 있는 행성에는 끊임없이 변화하는 계절이 있습니다. 화성을 탐지하려는 외계 천문학자는 행성 자체만큼이나 황량한 상태로 나타날 것입니다.

'우리는 외계행성 스타일의 관측을 할 수 있고 지구, 태양, 우주선이 하는 일과 그것이 우리의 최종 제품에 어떤 영향을 미치는지 정확히 알 수 있습니다.'라고 연구원들이 말했습니다. '이러한 교훈은 외계행성 관측으로 직접 이전할 수 있습니다.'

물론 가이안 모델은 지구에서 생명체가 번성하는 데 필요한 것을 반영한 것일 뿐입니다. 독을 들이마시면서 살아 남는 것이 있는지 아무도 모릅니다. 일부 지구 박테리아가 암석을 먹고 메탄을 대사할 수 있다면 무엇이든 예상해야 합니다.