우엉조림의블로그

행성에서의 거주가능성-두번째 본문

카테고리 없음

행성에서의 거주가능성-두번째

2020. 7. 22. 11:24

행성에서의 거주가능성-두번째

행성 특징. 생명체가 살 수 있는 외계 행성의 조건에서 가장 우선순위는 행성이 암석으로 구성되어야 한다는 것입니다. 그러한 행성의 질량은 거의 규소로 만들어진 암석으로 구성된 최대 지구의 10배 미만이며 가스 행성과 같은 수소와 헬륨의 두꺼운 대기가 있지 않습니다. 생명체가 가스 행성의 상층 대기에 살 가능성은 전혀 없지만, 중력이 매우 크고 단단한 표면이 존재하지 않는다는 점을 고려할 때 생명체의 가능성은 거의 없다는 것이 인정됩니다. 한편, 가스 행성의 위성은 생명체가 살 수 있는 완벽한 후보로 인용되었습니다. 유기체가 자라기에 적합한 환경을 분석할 때, 그들은 단순한 단세포 유기체와 박테리아와 고세균과 같은 복잡한 동물을 구별합니다. 모든 생명나무 이론에서 다세포 생명체가 태어나기 위해서는 단세포 생명체가 먼저 태어나야 한다는 보장은 없으며, 단세포 생명체가 발생함에 따라 반드시 복잡한 단계에서 진행될 것이라는 보장은 없다고 밝혔습니다. 아래의 행성의 특징은 일반적으로 생명의 탄생에 중요한 것으로 간주하는 요소이지만, 모든 문제에 대해 우리는 식물과 동물과 같은 다세포 생물의 확률이 단일 세포 생물의 확률보다 작다는 것을 고려해야 합니다.질량. 적은 질량을 가진 행성은 두 가지 이유로 생명을 포용할 수 있는 후보자로 간주하기가 어렵습니다. 우선 이러한 행성들은 질량이 작고 중력이 약하기 때문에 행성의 자기장이 대기를 유지하는 큰 역할을 한다고 해도 표면에서 대기를 안정시키기는 어렵습니다. 두꺼운 대기가 없는 행성은 원시 생화학적 작용에 필요한 물질이 부족하고 지구 표면은 단열 및 열전달이 거의 없으며 단파장 방사선 및 운석으로부터의 지상 보호의 확률도 감소합니다. 대기 농도가 지구의 0.006배 미만이면 물이 액체 상태에 존재하지 않으며 액체 상태에 물이 존재할 수 있는 온도 범위는 낮은 공기 압력으로 좁아집니다. 기압이 낮아지면서 물의 끓는점도 떨어집니다. 둘째, 질량이 적은 행성은 지름이 작아서 더 큰 행성의 부피에 비해 표면적의 비율이 더 높습니다. 예를 들어 지구의 지름의 절반인 행성은 지구 부피의 8분의 1이지만 표면적은 4분의 1에 달합니다. 이 천체는 화산 활동, 지진 및 판 운동이 발생하지 않고 지질학적으로 빠르게 죽는다는 것을 의미하는 산후 에너지를 빠르게 잃습니다. 지질 활동은 생명체가 지각 표면에 살고, 대기 중으로 이산화탄소를 공급하고, 대기 온도가 올바른 선으로 유지되도록 보장하는 데 필요한 자원을 제공합니다. 자연 위성과 같은 인근 천체에서 얻은 조석력은 자전 에너지를 많은 양의 내부 열로 바꿀 수 있으며, 이는 이오와 같이 천체를 가열하는 주요 원인입니다. 판 운동은 적어도 지구에서 중요한 화학 물질과 광물을 순환시키고, 생물 다양성을 촉진하고, 지구의 자기장을 만드는 대류층을 만드는 데 도움이 됩니다. 유럽우주국 과학 자문위원회 위원장인 틸만슈폰은 지구 위에 생명체가 존재하는 가장 중요한 요소로서 판 구조의 존재 또는 부재를 들었습니다. "질량이 적은"이란 말은 상대적인 표현입니다. 지구는 가스 행성보다 질량이 작지만 지구형 행성 중 가장 큰 반경, 질량 및 밀도를 가지고 있습니다. 지구는 자신의 질량만으로도 공기를 잘 포착할 수 있고, 핵은 녹은 상태로 지각 표면의 복잡한 지질 활동을 지속해서 유지할 수 있게 됩니다. 행성 핵의 방사성 원소의 붕괴는 행성의 내부 열의 또 다른 원인입니다. 반대로 화성은 지질학적으로 사망하고 대기의 많은 부분을 잃었습니다. 따라서 생명체가 살 수 있는 질량 하한은 화성과 지구입니다. 그것은 금성의 중간 지역에 형성된다는 추론이 적절합니다. 그러나 하버드-스미스소니언 천체물리학센터의 2008년 연구에 따르면 낮은 질량은 화성과 지구일 것입니다. 훨씬 더 높은 이 주장이 발표한 바로는 지구는 생명체가 살 수 있는 행성 질량의 하부 천체였으며, 질량이 지금보다 약간 작았더라면 판 운동이 불가능했을 것입니다. 금성은 지구 질량의 81%이지만 지각 활동의 흔적은 없습니다. 반대로 지구보다 질량이 큰 "슈퍼지구"의 경우 지구보다 더 활발한 지각 활동을 나타내며, 포용 가능한 생명체의 범위 내에서 충분히 들어갑니다. 예외적인 경우에도 예외적인 상황에서 나타날 것입니다. 목성의 위성 이오(지구형 행성보다 질량이 적은 행성)는 목성의 기조력 때문에 화산 활동이 활발한데, 바깥으로 순환하는 유로파는 얼어붙은 지각 아래 물로 구성된 바다를 가지고 있어 목성의 기조로 내부도 녹아내렸습니다. 반면에 토성의 위성 타이탄은 대기가 두껍고 표면의 액체 메탄에서 생화학적 반응이 발생할 수 있습니다. 이 위성들은 예외적인 존재이지만 질량이 생명체의 가능성에 결정적인 영향을 미치는 변수는 없다는 것을 보여줍니다. 마지막으로, 큰 행성은 큰 중심핵을 가질 가능성이 있습니다. 중심핵은 행성의 질량 크기 외에도 행성이 빠르게 회전할 때 자기장의 생명체 형태에 치명적인 행성으로부터 지구 표면의 생명체를 보호하기 위해 자기장을 형성합니다. 자전과 공전. 다른 조건과 함께 공전, 자전의 안정성은 행성 거주 가능성에 미치는 영향에 대한 결정적인 고려 사항입니다. 궤도이심률은 행성이 항성에 가장 가까운 시기와 가장 먼 시기 사이의 차이입니다. 이심률이 높을수록 행성의 표면 온도가 더 크게 변합니다. 생명체가 더 잘 적응하더라도 온도는 일정량 이상 변합니다. 온도가 행성의 생물학적 용매의 끓는점과 얼어붙는 지점을 넘어서는 경우 견딜 수 없습니다. 예를 들어, 지구의 바다가 얼어붙고 끓는 것을 반복하면 우리가 알고 있는 생명체가 진화했을 가능성이 적습니다. 구조가 복잡할수록 온도 변화는 더 민감합니다. 지구의 전환 궤도는 대략 0.02 미만의 이심률로 원에 접근합니다. 태양계의 수성을 제외한 다른 행성들도 거의 같은 수준에서 태양 근처를 돌고 있습니다.외계 행성의 궤도이심률 데이터는 대부분 과학자들을 놀라게 했습니다. 발견된 행성의 90%는 태양계의 어떤 행성보다 더 큰 이심률을 가지고 있었고 그 평균값은 0.25였습니다. 이는 생명체가 사는 것을 막는 요소가 되겠지만, 어느 정도의 이심률이 생명체에 치명적 인지 여부는 아직 불분명합니다. 행성이 자전축을 기반으로 움직이는 방식은 생명의 진화적 잠재력을 공유하는 창조의 핵심 요소이기도 합니다. 생명이 살아야 한다는 첫 번째 가정은 지구에 평온한 계절이 형성되어야 한다는 것입니다. 황도면에 수직인 적도 경사각이 거의 기울거나 전혀 기울지 않으면 계절이 태어나 생물학적 힘을 자극하는 요소가 사라질 것입니다. 행성은 또한 경사각이 클 때보다 더 추울 수 있습니다. 적도의 좁은 지역에 별의 열복사가 뒤따르면 뜨거운 열이 행성의 양극으로 이동하는 것을 막고 행성 전체가 극단적인 기후로 변합니다.반대로 행성이 심하게 기울어지면 계절적 변화가 심각해져서 생태계가 항상성을 유지하기 위해 고군분투하게 됩니다. 4단계 적도 기울기가 증가하면서 극지방 빙하가 줄어 당시 기온을 끌어올리고 계절적 변화를 줄였습니다. 하지만 과학자들은 경사각이 이보다 커지더라도 변화폭을 줄이는 경향이 지속했는지는 알아내지 못했습니다. 이러한 변화가 가져올 영향은 컴퓨터 시뮬레이션으로 추론되지만, 과학자들은 적도 경사가 85도로 기울어져 있더라도 "대륙이 계절적으로 심한 고온의 영향을 받지 않는 한"생존 가능한 생명체의 가능성은 완전히 제거되지 않는다고 결론지었습니다. 또 적도 경사각은 물론 시간이 지나면 경사각 자체가 변하는 것으로 봐야 하는데, 지구 경사각은 21.5도에서 24.5도 사이로, 4만 1000년 기간 동안 나타나는데, 그보다 극히 변하거나, 변화 기간이 짧으면 계절의 변화에 따라 온도가 격렬하게 변화하는 효과가 있습니다. 그 이외에 궤도에 대한 고려 사항은 다음과 같습니다. 1. 행성은 밤과 낮이 상대적으로 오래가서는 안됩니다. 즉, 그들은 적절하고 빠르게 회전해야 합니다. 한 번 회전하는 데 수년이 걸리면 낮의 반구와 밤의 반구 사이의 온도의 차이가 심할 것이며, 이는 행성 표면의 온도 변화와 비슷한 효과가 있을 수 있는 극단적인 이심률을 나타낼 것입니다. 2. 회전축 방향의 변화는 크지 말아야 합니다. 세차는 경사각보다는 방향이 바뀌기 때문에 생활형 거주 가능성 자체에 큰 영향을 미치지 않습니다. 그러나 세차는 다른 궤도 편차 때문인 변화를 증폭시킵니다. 지구 세차는 26,000년의 주기를 가지고 있습니다. 지구의 달은 지구의 적도 경사각을 안정시키고 지구의 기후를 안정적으로 형성하는 데 매우 중요한 역할을 하는 것으로 보입니다. 이것은 생명체에 기반을 둔 거주 가능성 측면에서 지구 경사가 무질서 해지는 것을 방지하는 역할을 할 수 있습니다. 즉, 달과 같은 크기의 위성은 지구의 생명체에 유용한 존재를 넘어서 안정된 기후를 만드는 데 필수적이라는 것을 의미합니다. 지구화학. 일반적으로 외계 생명체는 지구 생명체와 같은 화학적 구성을 보일 것으로 생각합니다. 지구 위의 생명체를 구성하는 네 가지 물질은 탄소, 수소, 산소, 질소이며 우주에서 가장 흔하고 화학적으로 반응하는 요소입니다. 물론 유기체가 필요로 하는 간단한 화합물, 아미노산 등 화합물도 운석과 성간 물질에서 발견됐고 위의 4가지 요소는 전체 세계 생물량의 96%를 차지하고 있습니다. 탄소는 그 자체를 포함하여 복잡하고 규모 있는 격자 구조를 형성하는 독특한 능력을 갖추고 있으며 살아있는 세포를 만드는 복잡한 메커니즘을 위한 최고의 물질입니다. 수소와 산소는 물의 형태로 생물학적 과정을 위한 용매 역할을 합니다. 첫 번째 반응은 물에서 첫 번째 생명체를 생성했습니다. 유기 화합물을 산화시킴으로써 사용할 수 있는 탄소와 산소 사이의 강력한 공유 결합을 구성하는 에너지는 모든 복잡한 생명체가 살아가는 원동력입니다. 이에 가지 요소는 함께 아미노산을 구성합니다. 이 물질은 살아있는 조직을 구성하는 단백질을 구성하는 물질입니다. 우주의 상대적 요소의 양은 반드시 행성 물질의 원소의 양과 일치하지는 않습니다. 예를 들어, 4개의 원소 중 산소만이 지각에서 풍부합니다. 이는 4가지 요소 중 수소, 질소 등 기본 화합물인 이산화탄소, 일산화탄소, 메탄, 암모니아, 물 등이 따뜻한 온도에서 가스가 된다는 사실에서 부분적으로 설명될 수 있습니다. 태양 근처의 뜨거운 곳에서는 이러한 휘발성 화합물이 행성의 지질 생성에 큰 영향을 미치지 않습니다. 대신, 그들은 가스의 형태로 새로 생성된 지각 아래에서 포착되었습니다. 지각은 주로 이산화규소와 같은 비휘발성 화합물로 구성됩니다. 첫 번째 폭발 화산에서 나오는 휘발성 화합물은 지구 대기를 형성하는 힘이었을 것입니다. 밀러-유리 실험은 원시 대기에서 에너지를 방출함으로써 간단한 화합물을 합성하고 아미노산을 형성할 수 있음을 보여줍니다. 그럼에도 가스가 화산 활동으로 분출되었다는 사실만으로는 지구 위의 바닷물의 양을 설명할 수 없었습니다. 생명체에 필수적인 물과 탄소 대부분은 태양의 열이 고체 상태를 유지할 만큼 적당히 높지 않은 태양 교외에서 온 것으로 보입니다. 태양계 역사의 초기 혜성은 지구를 강타했을 때 혜성에 있는 엄청난 양의 물과 다른 아미노산을 포함하여 함께 도달했습니다. 물은 확보되었고 생명 진화에 박차를 가했습니다. 여기에서 생명체에 필요한 네 가지 요소가 우주 어디에서나 쉽게 확보될 수 있는지에 대한 의문이 제기됩니다. 또한, 생명체가 살 수 있는 행성계는 내부 행성에 휘발성 물질을 공급하는 오랜 전환을 해야 합니다. 혜성이 없었다면 오늘날의 지구에 존재하지 않았을 것입니다.

0 Comments