제임스웹 망원경이 뒤졌다. 지구와 비슷한 행성 Top-7 샅샅이 찾아서, 생명체 꼬물거리는 행

[김태만]

JWST는 뜨겁게 추구하는 항성계에서 행성의 최고의 전망을 얻습니다.

망원경은 TRAPPIST-1b에서 대기를 발견하지 못했지만 행성 진화를 이해하는 새로운 시대를 열었습니다.



알렉산드라 위츠

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TRAPPIST-1 행성계. TRAPPIST-1b(가장 왼쪽)와 c는 별에서 가장 많은 빛을 받으며 가장 따뜻할 것입니다.



아티스트의 렌더링은 TRAPPIST-1 시스템의 7개 행성에 대한 근사치를 보여줍니다. TRAPPIST-1b(가장 왼쪽)가 별에 가장 가깝습니다. 출처: NASA/JPL-Caltech



JWST(James Webb Space Telescope)를 사용하여 천문학자들은 TRAPPIST-1b 행성에 대기가 없을 가능성이 있음을 확인했습니다. 연구원들은 새로운 망원경을 사용하여 그것과 대략 지구 크기이고 지구에서 12파섹(39광년) 떨어진 별을 공전하는 6개의 형제를 탐험하게 되어 기뻤습니다. 이 시스템은 행성에서 환경 조건이 어떻게 발생하고 어떻게 생명체에 적합하게 될 수 있는지 연구하기 위한 독특한 실험실입니다.





JWST, 잠재적으로 거주 가능한 세계가 있는 7개 행성 시스템을 처음으로 엿볼 수 있습니다.



지난 11월과 12월 JWST는 TRAPPIST-1b에서 방출되는 열을 찾아 대기를 검색했습니다. 적외선을 연구하는 망원경의 능력으로 "실제로 행성의 빛을 측정할 수 있습니다"라고 캘리포니아 주 마운틴 뷰에 있는 NASA의 Ames 연구 센터의 천문학자인 Thomas Greene은 말합니다. 그와 그의 동료들은 오늘 그들의 결과를 Nature 1 에 보고합니다 .



분위기를 기대하는 사람들에게는 이 발견이 실망스럽게 들릴 수 있지만 과학자들은 이 작업이 JWST의 변형 능력을 보여주고 TRAPPIST-1 시스템에서 더 많은 결과를 얻을 수 있는 문을 열어준다고 말합니다.



다른 기술을 사용하여 허블 및 스피처 우주 망원경을 사용한 이전 연구에서는 시스템에서 가장 안쪽에 있는 행성인 TRAPPIST-1b가 대부분 수소 2 로 구성된 큰 푹신한 대기를 가지고 있지 않을 것으로 나타났습니다 . 그러나 연구원들은 지구가 수십억년 전에 그랬던 것처럼 밀도가 높은 대기를 가지고 있는지 여부를 배제할 수 없었습니다.



행성 실험실



JWST는 TRAPPIST-1b가 별 뒤로 이동하면서 방사능이 어떻게 변했는지 확인하기 위해 인간의 눈으로 볼 수 있는 것보다 20배 더 붉은 중적외선 파장의 빛으로 TRAPPIST-1을 관찰했습니다. 별 단독의 밝기와 비교하여 별과 행성의 밝기를 함께 측정함으로써 천문학자들은 행성에서 얼마나 많은 양이 나오는지 계산할 수 있었습니다.





JWST는 외계 행성의 놀라운 화학 작용에 대한 첫 번째 증거를 밝힙니다.



TRAPPIST-1b에 대기가 있었다면 별에서 흡수한 에너지를 재순환시켰을 것이고 Greene과 그의 동료들이 측정한 것보다 덜 밝게 보였을 것입니다. 관측은 JWST가 발견할 수 있었던 지구상의 어떤 이산화탄소도 나타내지 않았습니다.



TRAPPIST-1b에 대기가 없다는 것은 놀라운 일이 아닙니다. 지구가 태양으로부터 받는 방사선의 4배에 달하는 방사선을 받기 때문입니다. TRAPPIST-1은 또한 항성 플레어 및 행성 전체에 방사선을 보내는 기타 활동으로 인해 어려움을 겪고 있으며 잠재적으로 대기를 샅샅이 뒤지고 있습니다. 그럼에도 불구하고 이러한 조건을 이해하는 것은 매우 중요합니다. 왜냐하면 TRAPPIST-1과 같이 차갑고 희미한 별인 M 왜성에는 종종 지구 크기의 행성이 궤도를 도는 경우가 있기 때문입니다.



TRAPPIST-1 시스템 연구의 핵심 초기 단계는 별 자체를 이해하는 JWST의 능력을 활용하는 것이라고 케임브리지에 있는 매사추세츠 공과대학의 외계 행성 연구원인 Julien de Wit는 말합니다. 당신의 행성을 아십시오”. 천문학자들은 별을 가능한 한 완전히 이해하기 위해 여러 기술을 사용하여 JWST와 함께 TRAPPIST-1을 연구하기 위해 협력해야 한다고 그는 말합니다. 그렇지 않으면 연구자들은 별의 활동이 그러한 측정을 오염시킬 수 있기 때문에 행성 관측에서 보고 있는 것을 해석하는 데 어려움을 겪을 것입니다.



더 많은 발견이 올 것입니다. 다른 연구팀은 JWST를 사용하여 TRAPPIST-1b 와 시스템의 다른 행성을 연구했습니다 . 여기에는 TRAPPIST-1b의 이웃인 TRAPPIST-1c가 포함됩니다. TRAPPIST-1c는 JWST가 별빛을 연구할 수 있을 만큼 충분히 가까운 행성입니다. 이들 모두에 대한 간행물이 곧 발표될 예정입니다.



도이: https://doi.or