행성 TRAPPIST-1의 최신 모습은 별 ‘오염’에 대한 두려움을 불러일으킵니다: ScienceAlert

올해 초 제임스 웹 우주 망원경은 은하수에서 발견된 지구와 유사한 외계 행성 중 하나에 생명체의 희망을 꺾었습니다.

질량이 지구보다 1.4배, 반경이 1.1배인 TRAPPIST-1b는 불과 40광년 떨어져 있으며 모항성의 뜨거운 방사선으로부터 지구를 보호할 수 있는 대기가 감지되지 않습니다.

그러나 중적외선 광학 관찰을 통해 얻은 이러한 결과는 예상치 못한 결과는 아니었다. 이 연구는 우리가 평소보다 더 낮은 온도에서 더 작은 암석 세계를 면밀히 연구하는 것에 관한 것이었습니다.

이제 제임스 웹 우주 망원경에서 새로운 근적외선 분광 관측이 이루어졌습니다. 이는 외계 행성의 모항성의 행동이 외계 행성을 정확하게 측정하는 우리의 능력을 방해할 수 있음을 시사합니다.

TRAPPIST-1b는 우리가 알고 있는 것처럼 아직 생명체가 거주할 수 없습니다. 그러나 몬트리올 대학의 천문학자 올리비아 림(Olivia Lim)이 주도한 이번 발견은 항성 오염이 외계 행성과 아무 관련이 없는 분자의 잘못된 탐지로 이어질 수 있음을 시사합니다.

“우리의 관찰 결과 TRAPPIST-1 b 주변에는 대기의 흔적이 전혀 보이지 않았습니다. 이는 행성이 맨 바위일 수도 있고, 대기 중에 높은 구름이 있을 수도 있고, 대기를 너무 작게 만들어 감지할 수 없을 정도로 작게 만드는 이산화탄소와 같은 매우 무거운 분자를 포함할 수도 있음을 말해줍니다. .”,” 천체물리학자 라이언 맥도널드(Ryan MacDonald)는 이렇게 말합니다. 미시간 대학교 출신.

“그러나 우리가 보는 것은 별이 확실히 우리 관측을 지배하는 가장 큰 영향을 미치고 있으며 이는 시스템의 다른 행성에도 똑같이 작용할 것입니다.”

문제는 별들이 항상 균일한 밝기로 존재하지 않는다는 것입니다. 별점 정전이 발생할 수 있습니다. Faculae는 밝은 점입니다. 별 밝기의 이러한 변화는 외계 행성 대기의 분광 관측에 영향을 미칠 수 있습니다.

이러한 관측은 외계 행성이 우리와 모성 사이를 지나갈 때 이루어집니다. 이것은 별의 빛을 정확하게 어둡게 합니다. 그러나 일부 별빛은 행성 원반 가장자리 주변의 외계 행성 대기를 통과합니다.

과학자들은 외계행성이 통과할 때 빛 스펙트럼의 변화를 찾을 수 있으며 이러한 변화를 사용하여 특정 파장의 빛을 흡수하고 다시 방출하는 분자의 특징을 찾을 수 있습니다.

별빛이 변하지 않는다면 아주 쉬울 것입니다. 그러나 연구진은 별의 활동이 분광 관측을 크게 오염시킬 수 있다는 사실을 발견했습니다.

“별의 반점과 별의 오염에 더해, 우리는 별이 몇 분 또는 몇 시간 동안 더 밝게 나타나는 예측할 수 없는 사건인 항성 플레어를 보았습니다.” 임씨는 말한다.

“이 플레어는 행성이 차단하는 빛의 양을 측정하는 데 영향을 미쳤습니다. 이러한 항성 활동의 특징은 모델링하기 어렵지만 데이터를 올바르게 해석하려면 이를 고려해야 합니다.”

팀은 별 오염을 모델링한 다음 데이터에 대해 두 가지 분석을 수행했습니다. 하나는 별 오염이 제거된 것이고 다른 하나는 그대로 남아 있는 것입니다. 두 결과 모두 매우 유사해 보였습니다. 이는 TRAPPIST-1b가 있는 스펙트럼이 TRAPPIST-1b가 없는 스펙트럼과 거의 동일하다는 것을 의미합니다.

이는 외계 행성에 대기가 없다는 이전의 중적외선 광학 결과를 확인한 것입니다. 그러나 팀의 작업은 또한 데이터를 분석하기 전에 별 오염을 고려하는 것의 중요성을 보여주었습니다.

지금 발견하면 좋은 일입니다. TRAPPIST-1 시스템에는 7개의 외계 행성이 포함되어 있으며 그 중 3개는 우리가 알고 있는 생명체가 살기에 너무 덥지도 춥지도 않은 온화하고 좋은 거리에 있는 별 주변의 거주 가능 구역에 있습니다. 제임스 웹 우주 망원경은 아직 이러한 거주 가능 구역을 조사하지 않았지만 이제 항성 오염으로 인해 결과가 왜곡될 수 있다는 사실을 알고 있으므로 과학자들은 이를 고려할 수 있습니다.

“별 모델의 부정확성 때문입니다.” 연구자들은 결론을 내린다“미래의 전송 스펙트럼에 대한 별 오염의 기여에 대해 더 나은 제약을 제공하려면 호스트 별에 대한 추가적인 이론적 작업 및/또는 관측이 필요합니다.”

이 연구는 천체 물리학 저널 편지.