[特集]科学科ともに:Alien Worlds

태양 평범한 Yellow Dwarf, 지구의 에너지 공급원

지구, 평범한 Yellow Dwarf를 공전하는 평범한 행성
지구에서는 수없이 많은 생명들이 살고 있으며 문명도 있고
그로 인한 생산물도 많다


건물과 식물

건물은 지구에 문명이 번성해서 나온 생산물이고
식물은 지구에 얼마나 생명이 많은지 보여주는 증거이다

이처럼 지구는 생명이 있기에 많은 변화를 겪었다
그런데 지구 밖에서는 생명이 없을까?

그러면 한번 지구 밖에서 생명을 찾아보자

지금까지 많은 사람들은 화성에 생명체가 산다고 생각했고
또한 많은 흔적들이 보이고 있지만 지금은 미생물밖에 살수 없다


화성

금성과 같이 생명체의 번성에 실패한 곳이다
화성은 너무 작은 크기 때문에 물이 전부 증발해 버렸고
금성은 너무 자전 속도가 느리기 때문에 균형이 깨져 버렸다

그렇다면 한번 다른 곳을 보자 목성과 토성은 어떤가?
목성의 경우에는 유로파(Europa)에 엄청난 물고기가 산다고 생각되며
토성의 경우에는 엔셀라두스(Enceladus)에 비슷한 환경이 있다 보여진다
또한 타이탄(Titan)도 가능성을 배제할 수는 없다


목성과 유로파

유로파는 목성으로 인한 조석력으로 내부가 불안정하며
그로 인한 Hydrothermal vents가 많아 보다 복잡한 생명이 거주할 수 있다



토성과 타이탄(Titan)

타이탄은 엔셀라두스(Enceladus)와 더불어 생명체 거주
가능성이 아주 높은 태양계 천체 중 하나다

그러면 태양계를 조금 더 넓게 보자
태양에는 가설상의 partner가 있다는 주장인데
Sol은 Sol A인 태양과 Sol B인 네메시스(Nemesis)가
Binary stars라는 가설이 있다 만약 가설이 사실이라면
(그렇다고 네메시스의 궤도가 이상할 만큼 크다는 가설을 믿지 않는다)
주위에 공전하는 행성이 있을 것이다
여기서는 그 가상의 행성을 [1]오렐리아(Aurelia)라고 칭한다

[1]오렐리아(Aurelia)는 NGC의 한 documentary에 출연한
가상의 행성이다 그 행성도 네메시스의 행성과 같이
Red Dwarf을 공전하므로 여기에서 이름을 따온 것이다


네메시스(Nemesis)와 같은 Red Dwarfs는 Habitable Zone이
항성에 가깝게 위치하므로 네메시스의 조석력(Tidal Force)에 의해
행성이 자전(Rotation)을 멈추어 버리게 된다 이 때문에 이 행성에는
영원의 낮인 부분(Eternal day side)과 영원의 밤인 부분(Eternal night side)
두 사이에 있는 낮과 밤이 느레게나마 바뀌는 부분에서만 생명체가
살고 있을 것이라 믿어진다 또한 항성에서 나오는 유해한 것들에
노출될 확률이 더 크고 항성이 불안정하기 때문에 지구보다 좋은 환경은 아니다

그러면 한번 태양계 밖을 살펴보자

어느 날 외계행성을 찾았다 그 행성은 51 pegasi의 주변을
너무 빠른 속도로 공전(Orbiting)하고 있었다 그래서 관측 결과
그 행성은 태양계에는 없는 뜨거운 목성(Hot Jupiter)임이 밝혀졌다

나중에 또 다른 행성을 발견했는데 그 행성은 더 심했다
HD 209458에 너무 가까워서 행성이 기화(Vaporisation)하는 수준이였다


HD 209458과 오시리스(Osiris)

오시리스의 정식명칭은 HD 209458 b로 사진의 왼쪽이다
사진과 같이 너무 뜨거워서 대기권(Atmosphere)이
증발(Vaporising)하고 있다

물론 기술이 발달하면서 생명체가 살만한 행성도 찾아냈다
행성의 이름은 Iota Horologii b다


Iot Hor b와 그 위성

사진속의 Iot Hor b는 우리에게 익숙한 물로 된 구름덩어리이며
그 위성은 지구와 상당히 유사해 보인다 Iot Hor b는 중력이 상당히 커
위성의 밑물과 썰물의 차이는 지구의 그것의 차이의 배(Times)일 것이다

또한 기술이 더 발달하면서 우리는 구성원 모두가 생명체를 위한 곳도
찾아낼 수 있었다 바로 HD 37124의 행성들이다




HD 37124 b, c, d와 위성들의 모습

사진에서 b는 마치 하얀 구름이 떠있는 커다란 바다의 행성처럼 보이나
b는 행성 내부의 열 때문에 구름이 형성되기 어려워 듬성듬성 형성된 것이다
그렇기 때문에 파랗게 보이는 것은 물이 아닌 전부 기체 가스다
또한 c는 항성에서 충분히 멀기 때문에 물로 된 구름층이 안정적으로 형성되었다
둘의 겉모습이 다른 것은 행성 내부의 열 자체와 행성이 받는 열의 형향이나
둘은 전부 Habitable Zone에 위치하기 때문에 위성의 겉모습은 차이가 없다
하지만 d는 Habitable Zone의 밖에 위치하기 때문에 d의 위성은
아마 목성의 유로파(Europa)와 같은 방법으로 생태계를 얼음 표면 내부의
바다에서 유지하게 될 것이다

하지만 우리의 목표는 궁극적으로 지구형 행성(Rocky Planets)의 발견이다
그리고 기술이 더 발달하면서 우리는 더 작은 행성들을 찾아낼 수도 있게 되었다
HD 69830 d는 기존에 발견된 행성보다 작은 Water Cloud Neptunian이다


HD 69830 d와 그 위성

HD 69830 d는 기존의 행성보다는 작으나 가질수 있는 위성의 크기도
기존의 행성보다 작다는 단점이 있다 사진에서 d는 커다란 폭풍이 있다
이 폭풍은 태양계의 목성형 행성(Gas Planets)에 있는 폭풍의 에너지보다
많은 양의 에너지를 가지고 있기 때문에 엄청난 속도로 회전한다

그런데 Neptunian은 지구형 행성(Rocky Planets)이 아니지 않은가?
하지만 찾아내었다 바로 Gliese 581 d가 그 행성이다


Gliese 581 d의 모습

사진속 Gliese 581d는 전부 물로 덮여 있으나
항성에 가까이 붙어 있기 때문에 오렐리아(Aurelia)처럼 전부 얼어있는
영원히 밤인 부분(Eternal night side)이 있을 것으로 추측된다

이것으로 1편 Alien Worlds를 마친다
이제 시작일 뿐이다 우리는 아직 시간이 많다 비록 대부분 추측이기는 하지만
우주에 정말 생명체가 사는 곳이 지구 뿐이겠는가?

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1편 마무리

2편 The History of Computer는 내일 읽으실 수 있습니다