우주

#거주가능성

3건의 기사

This artist's concept shows what the TRAPPIST-1 planetary system may look like, based on available data about the planets' diameters, masses and distances from the host star, as of February 2018.  Thi
행성과학·태양계

"준동기 자전" 외계행성의 빙상 운명 — 물 가둠, 기존 예측보다 덜 심각

M형 왜성을 도는 암석형 외계행성은 보통 동기 자전으로 가정돼 영구 밤면에 물이 빙상으로 갇히는 문제가 거주가능성을 위협한다고 여겨져 왔으나, 조밀한 다중행성계에서는 행성 간 중력 상호작용으로 항성직하점이 수천 년 규모로 칭동하거나 순환할 수 있다. 연구진은 TRAPPIST-1e를 사례로 3차원 전지구 기후모델을 써서 이런 '준(near)동기 자전' 행성의 물 가둠 능력을 처음으로 정량화했으며, 다양한 회합일 길이에서 영구적인 극지 얼음 저장고와 함께 낮이 길수록 저위도 밤면의 일시적 얼음이 더 많이 쌓이고, 낮면에는 액체 상태의 물이 유지될 수 있는 영구 무빙결 지역이 형성된다는 결과를 얻었다. 다만 얼음 축적 시간척도가 자전 상태 변화보다 느릴 수 있어 이 정상상태 분포가 실현되지 않을 가능성도 제기했다. 또한 대기 기온감률과 지각평형 조정 되먹임을 포함한 대기+빙상 결합 수치모델로 동기 자전 행성의 밤면 얼음 축적을 다시 계산한 결과, 얼음-고도 되먹임을 고려하면 예측 축적량이 약 3분의 1로 줄어드는 것으로 나타났다.

arXiv astro-ph.EP (행성계)

iss049e012007 (9/27/2016) --- Photographic documentation taken during the installation and preparation for the Group Combustion Module (GCM) Installation.
천문·천체물리

조석 고정 행성의 수문순환 연구: 기주성점 동쪽 '항성 직하 호수'가 낮 반구 건조화를 지연

조석 고정(tidally-locked) 행성의 대기는 행성 규모의 전도순환과 초회전 제트가 지배하는데, 연구진은 이상화된 대순환모형(GCM) 시뮬레이션으로 지표 수분 총량에 따른 수문순환 반응을 조사했다. 수분 총량이 적으면 낮 반구는 건조해지고 밤 반구에 수분이 갇히는 기후가 빠르게 형성되지만, 수분 총량이 많으면 항성 직하점(substellar point) 바로 동쪽에 호수가 발달해 낮 반구의 건조화가 크게 지연되며, 이 호수는 국지적인 뇌우형 대류계에 의해 유지되고 그 대류계는 호수가 사라진 뒤에도 지속된다. 호수가 소멸하는 데 걸리는 시간은 수천 년(millennia) 규모여서, 지표 과정을 통한 약한 수분 공급만으로도 낮 반구가 습한 상태를 유지할 수 있음을 시사한다. 또한 남은 지표 액체 두께에 의해 증발률이 제한되기 시작하는 임계값을 조정하면 호수의 지속 기간과 주변 낮 반구 조건이 달라졌다.

arXiv astro-ph.EP (행성계)

The image is a map that showcases the planet Earth as a sphere. It emphasizes the artistic representation of the globe in space.
천문·천체물리

방사성 원소가 지구형 행성의 자기장 진화와 대기 손실에 미치는 영향 시뮬레이션

연구진은 VPLanet 코드를 사용해 방사성 발열량이 다른 지구형 행성이 G형·K형·M형 왜성을 공전할 때의 열·자기장·대기 진화를 결합 시뮬레이션했다. 사용된 동위원소는 40K, 232Th, 235U, 238U이며, 함량 범위는 은하수에서 행성을 거느린 항성들의 관측된 원소 분포를 기준으로 설정했다. 그 결과 방사성 발열량의 변화는 K형·G형 항성계에서 다이나모 수명을 다소 늘리고 대기 및 표층수 손실을 줄인 반면, M형 왜성에서는 그 효과가 미미했다. 연구진은 광증발 속도를 주로 좌우하는 것은 항성 복사와 행성의 위치이며, 방사성 발열은 일부 사례에서만 거주가능성에 기여해 향후 탐사 대상 선정을 다듬는 데 도움이 될 수 있다고 밝혔다.

arXiv astro-ph.EP (행성계)