생명가능구간에서 지구 크기의 행성을 발견하다.

 

Image Credit: NASA Ames/SETI Institute/JPL-Caltech

 

그림1> 이 상상화는 생명가능구간에서 자신의 별을 공전하고 있는 지구 크기의 행성으로는 첫번째로 발견된 케플러 186f를 묘사한 것이다. 

 

 

생명가능구간에서 지구 크기의 행성을 발견하다.

천문학자들이 NASA의 케플러 우주망원경을 이용하여 자신의 별 주위를 "생명가능구간(habitable zone)"내에서 공전하고 있는 지구 크기의 행성을 찾 아냈다.
"생명가능구간"은 공전하는 행성의 표면에 액체상태의 물이 존재할 수 있을만한 거리 범위를 말한다.

케플러 186f(Kepler-186f)가 외계행성계에서 자신의 별을 생명가능구간 내에서 공전하고 있는 지구 크기의 행성임이 확정된 것이다.

그동안 생명가능구간 내에서 발견된 행성들은 지구보다 최소 40퍼센트 이상의 크기를 가졌으며 그 구성성분 역시 여전히 미지의 영역으로 남아 있는 상태이다.

 

그러나 케플러 186f는 여러 면에서 지구를 연상시킨다.

 

워싱턴 NASA천체물리학분과의 감독관인 폴 허츠(Paul Hertz)의 소감은 다음과 같다.
"케플러 186f의 발견은 우리 지구와 같은 행성을 찾는데 있어 중요한 전진입니다.

통과현상을 이용한 외계행성탐사위성(the Transiting Exoplanet Survey Satellite)과 제임스 웹 우주망원경과 같은 앞으로의 NASA탐사 계획은 암석질에 가까운 외계행성들을 찾고 그 구성성분과 대기의 조건을 판단하여 인류가 정말 지구와 같은 행성을 발견해 나가기 위한 도전을 계속하는데 사용될 것입니다."

 

비록 케플러 186f의 크기는 알려졌지만 그 질량과 구성 성분은 아직 밝혀지지 않았다.
그러나 이전에 수행된 연구에 의하면 케플러 186f정도 크기의 행성은 암석질일 가능성이 크다.

 

오늘 사이언스 저널에 발표된 논문의 수석 저자이며 NASA 에임스 연구센터 세티 연구소의 과학자 엘리사 퀸타나(Elisa Quintana)의 소감은 다음과 같다.
"우리는 생명체가 존재하는 하나의 행성을 알고 있죠. 그것은 지구입니다.

우리가 태양계 밖에서 생명체를 찾을 때 우리는 그 특성이 지구와 비슷한 행성들을 찾는데 초점을 맞추고 있습니다.
생명가능구간에서 지구와 비슷한 크기의 행성을 찾는 것은 이를 향한 중요한 발걸음에 해당하죠."

 

 

케플러 186f는 백조자리에, 지구로부터 500광년 거리에 존재하는 케플러 186 행성계에 위치하고 있다.
이 행성계는 또한 4개의 동반 행성의 고향이기도 하다. 이들은 모두 우리 태양의 절반 정도 크기와 질량을 가진 자신의 별 주위를 공전하고 있다.

 

 

Image Credit: NASA Ames/SETI Institute/JPL-Caltech

 

표1> 이 표는 태양계 내행성계의 행성들과 케플러 186 행성계의 행성들을 비교하고 있다.
5개의 행성으로 구성된 이 외계행성계는 백조자리에 지구로부터 500광년 떨어져 있다.

 

이 별은 M형 왜성(또는 적색왜성)으로 분류되는 별이며 이 유형에 해당하는 별들은 우리 은하를 구성하는 별의 70퍼센트를 차지하고 있다.

 

퀸타나의 설명은 다음과 같다.
"M형 왜성은 가장 일반적인 유형의 별입니다.
우리 은하에서 생명체가 존재하는 첫번째 증거는 M형 왜성 주위를 돌고 있는 행성에서 나오게 될 것입니다."

 

케플러 186f는 자신의 별을 130일 주기로 공전하고 있고 지구가 태양으로부터 얻는 에너지의 3분의 1정도 수준의 에너지를 자신의 별로부터 얻고 있으며, 생명가능구간의 바깥쪽 모서리 가까이에 위치하고 있다.

케플러 186f의 표면에서 정오에 자신의 별로부터 받는 빛의 밝기는 지구에서 해지기 한 시간 전에 태양으로부터 받는 빛의 밝기와 유사하다.

 

이번 논문의 공동저자이자 베이 에어리어 환경 연구소의 연구원 토마스 바클레이(Thomas Barclay)의 설명은 다음과 같다.
"생명가능구간에 존재한다는 것이 이 행성이 사람이 살만한 곳이라는 것을 의미하는 것은 아닙니다.
행성의 온도는 그 행성이 가진 대기가 어떤 대기냐에 크게 의존하고 있죠.
케플러 186f는 지구의 쌍동이 행성이라기 보다는 지구의 사촌격에 해당하는 행성이라 생각할 수 있습니다.
여러 속성들이 지구를 닮았죠."
 
4개의 동반 행성인 케플러 186b(Kepler-186b)와 케플러 186c(Kepler-186c), 케플러 186d(Kepler-186d)와 케플러 186e(Kepler-186e)는 각각 자신의 별을 4일, 7일, 13일, 22일 주기로 공전하고 있다.

우리가 아는한 이들은 생명체가 살기에는 너무나 뜨거운 행성이다.
이 네개의 행성은 모두 그 크기가 지구의 1.5배 이하라고 측정되었다.

 

외계생명체를 탐사하기위한 다음 단계는 지구의 쌍동이 행성 - 지구 크기이면서 태양과 같은 자신의 별을 생명가능구간 내에서 공전하고 있는 행성 - 을 찾고 그 화학적 구성을 측정하는 것이다.

 

15만개 이상의 별에서 일관적이고 지속적으로 그 밝기를 측정하고 있는 케플러 우주망원경은 우리 태양과 같은 별 주위를 공전하고 있는 지구 크기의 행성을 찾아낼 수 있는 NASA의 첫번째 프로젝트이다.

 

출처 : NASA - Kepler Mission
http://www.nasa.gov/ames/kepler/nasas-kepler-discovers-first-earth-size-planet-in-the-habitable-zone-of-another-star/#.U3Glo4F_tjw        

 

참고 :  케플러 미션을 비롯한 각종 외계행성에 대한 포스팅은 하기 링크 INDEX를 통해 확인할 수 있습니다.
            https://big-crunch.tistory.com/12346973

 

원문>

NASA's Kepler Discovers First Earth-Size Planet In The 'Habitable Zone' of Another Star

 

April 17, 2014

Using NASA's Kepler Space Telescope, astronomers have discovered the first Earth-size planet orbiting a star in the "habitable zone" -- the range of distance from a star where liquid water might pool on the surface of an orbiting planet. The discovery of Kepler-186f confirms that planets the size of Earth exist in the habitable zone of stars other than our sun.

While planets have previously been found in the habitable zone, they are all at least 40 percent larger in size than Earth and understanding their makeup is challenging. Kepler-186f is more reminiscent of Earth.

"The discovery of Kepler-186f is a significant step toward finding worlds like our planet Earth," said Paul Hertz, NASA's Astrophysics Division director at the agency's headquarters in Washington. "Future NASA missions, like the Transiting Exoplanet Survey Satellite and the James Webb Space Telescope, will discover the nearest rocky exoplanets and determine their composition and atmospheric conditions, continuing humankind's quest to find truly Earth-like worlds."

Although the size of Kepler-186f is known, its mass and composition are not. Previous research, however, suggests that a planet the size of Kepler-186f is likely to be rocky.

"We know of just one planet where life exists -- Earth. When we search for life outside our solar system we focus on finding planets with characteristics that mimic that of Earth," said Elisa Quintana, research scientist at the SETI Institute at NASA's Ames Research Center in Moffett Field, Calif., and lead author of the paper published today in the journal Science. "Finding a habitable zone planet comparable to Earth in size is a major step forward."

Kepler-186f resides in the Kepler-186 system, about 500 light-years from Earth in the constellation Cygnus. The system is also home to four companion planets, which orbit a star half the size and mass of our sun. The star is classified as an M dwarf, or red dwarf, a class of stars that makes up 70 percent of the stars in the Milky Way galaxy.

"M dwarfs are the most numerous stars," said Quintana. "The first signs of other life in the galaxy may well come from planets orbiting an M dwarf."

Kepler-186f orbits its star once every 130-days and receives one-third the energy from its star that Earth gets from the sun, placing it nearer the outer edge of the habitable zone. on the surface of Kepler-186f, the brightness of its star at high noon is only as bright as our sun appears to us about an hour before sunset.

"Being in the habitable zone does not mean we know this planet is habitable. The temperature on the planet is strongly dependent on what kind of atmosphere the planet has," said Thomas Barclay, research scientist at the Bay Area Environmental Research Institute at Ames, and co-author of the paper. "Kepler-186f can be thought of as an Earth-cousin rather than an Earth-twin. It has many properties that resemble Earth."

The four companion planets, Kepler-186b, Kepler-186c, Kepler-186d, and Kepler-186e, whiz around their sun every four, seven, 13, and 22 days, respectively, making them too hot for life as we know it. These four inner planets all measure less than 1.5 times the size of Earth.

The next steps in the search for distant life include looking for true Earth-twins -- Earth-size planets orbiting within the habitable zone of a sun-like star -- and measuring the their chemical compositions. The Kepler Space Telescope, which simultaneously and continuously measured the brightness of more than 150,000 stars, is NASA's first mission capable of detecting Earth-size planets around stars like our sun.

Ames is responsible for Kepler's ground system development, mission operations, and science data analysis. NASA's Jet Propulsion Laboratory in Pasadena, Calif., managed Kepler mission development. Ball Aerospace & Technologies Corp. in Boulder, Colo., developed the Kepler flight system and supports mission operations with the Laboratory for Atmospheric and Space Physics at the University of Colorado in Boulder. The Space Telescope Science Institute in Baltimore archives, hosts and distributes Kepler science data. Kepler is NASA's 10th Discovery Mission and was funded by the agency's Science Mission Directorate.

The SETI Institute is a private, nonprofit organization dedicated to scientific research, education and public outreach.  The mission of the SETI Institute is to explore, understand and explain the origin, nature and prevalence of life in the universe.

For more information about the Kepler mission, visit:

http://www.nasa.gov/kepler