생명이 기술적인 개입 없이 은하수와 같은 은하계 전체에 퍼질 수 있습니까? 그 질문은 대부분 답이 없습니다. 새로운 연구는 우리은하와 유사한 시뮬레이션된 은하를 사용하여 그 질문에 스윙을 취하고 있습니다. 그런 다음 그들은 유기 화합물이 별 시스템 사이에서 어떻게 이동할 수 있는지 알아보기 위해 해당 모델을 조사했습니다.
과학의 핵심 질문은 아마도 '생명은 어떻게 시작되었습니까?'일 것입니다. 지금까지 더 큰 질문도 답도 없습니다. 두 번째 질문은 더 접근하기 쉽습니다. '생명이 별에서 별으로 퍼질 수 있습니까?' 의 이론이다. 범정자 , 한마디로.
지구의 역사는 범자(panspermia)와 관련하여 중요한 질문을 제기합니다. 과학자들은 지구가 생명체가 살 수 있을 만큼 냉각된 때와 생명체가 출현할 때 사이에 충분한 시간이 없었다고 생각합니다. 물론 모든 과학자들이 그렇게 생각하는 것은 아닙니다. 이 문제에 대해 다양한 생각이 있습니다. 그러나 문제는 여전히 남아 있습니다. DNA 기반 생명체가 지구에서 독립적으로 살 수 있는 충분한 시간이 있었습니까? 아니면 범종자가 역할을 했습니까?
panspermia에 관한 대부분의 이야기는 별 사이를 이동하는 단순한 생명체에 관한 것이지만 더 심각한 이야기는 생명체에 필요한 유기 화합물의 움직임에 관한 것입니다. 과학자들은 그 중 일부를 발견했습니다. 혜성의 화합물 그리고 우주의 다른 곳. 이제 우리는 그것들이 반드시 희귀하지는 않다는 것을 압니다. 그렇다면 그 화합물들은 태양계에서 태양계로 이동할 수 있습니까?
새로운 연구의 제목은 ' 은하수와 같은 은하계의 판자 .” 주 저자는 칠레 발파라이소에 있는 Instituto de Física의 Raphael Gobat입니다. 이 논문은 사전 인쇄 사이트 arxiv.org에서 구할 수 있습니다.
그렇다면 판스페미아가 문제입니까? 우리와 같은 태양계 내부에서는 가능할 것 같습니다. 화성에서 온 운석이 지구에 착륙했다는 것은 꽤 확실한 증거입니다. 암석이 여행을 할 수 있다면 그 암석 안이나 암석에 화학 물질을 첨가하지 않는 이유는 무엇입니까? 포자가 항성계 사이를 성간 여행을 할 수 있습니까?
연구원 팀은 그 질문에 답하기 시작했습니다. 그들은 MUGS의 시뮬레이션된 은하와 함께 작업했습니다. McMaster 편향되지 않은 은하계 시뮬레이션 . MUGS는 2000년대 초반에 연구자들이 만든 16개의 시뮬레이션된 은하의 집합입니다. 2016년에 Gobat et al은 GH16이라고 하는 수정된 은하 거주 가능성 모델을 추가했습니다.
그들이 선택한 은하계는 g15784 . 그것은 은하수보다 조금 더 거대하고 조용한 합병의 역사를 가지고 있습니다. 그것은 오랜 시간 동안 매우 무거운 것과 병합되지 않았으며 여러 구형 은하에 의해 궤도를 돌고 있습니다.
여기, g15784라는 시뮬레이션된 은하가 있습니다. 두 개의 회전 타원체 은하는 이미지에서 볼 수 있습니다. 하나는 은하 평면 위에 있고 다른 하나는 아래에 있습니다. 이미지 크레디트: Gobat et al 2021.
팀은 은하계의 각 별 입자에 대한 거주 가능성 수준을 계산했습니다. 이 경우, 그것은 거주 가능 영역 내에 지구형 행성이 있는 주계열성 저질량 별의 수를 의미합니다. 그들은 그렇게 하기 위해 GH16을 따랐습니다. GH16은 항성의 금속성, 최소 및 최대 질량, 형성 이력, 거주 가능 구역(HZ.)의 내부 및 외부 범위를 고려합니다.
그들은 또한 초신성 폭발이 거주 가능성에 미치는 영향을 고려했습니다. 은하핵은 은하계에서 가장 인구 밀도가 높은 부분입니다. 따라서 거주할 수 있는 행성이 더 많지만 치명적인 초신성도 있습니다. 중심에 있는 별의 밀도가 높다는 것은 거주 가능한 각 행성이 초신성에 의해 거주할 수 없게 될 가능성이 더 높다는 것을 의미합니다. 저자에 따르면 코어의 높은 금속성은 거주성을 감소시킵니다. 그로 인해 중부 지역은 범종자(panspermia)가 살기 힘든 곳이 됩니다.
그룹은 또한 g15784의 나선 팔을 살펴보았습니다. 별의 밀도도 높고 초신성 비율(SNR)도 높지만 팽대부에서처럼 거주 가능성에 영향을 미치지는 않았습니다. 그들은 또한 은하 원반과 후광을 관찰했습니다.
z = 0 및 g15784의 중심을 통과하는 1kpc 너비 슬라이스에서 투영된 기둥을 보여주는 논문의 3패널 그림. 상단은 자연 거주 가능성의 중앙값을 보여주고, 중간은 시뮬레이션된 은하에서 가능한 요람의 비율을 보여주고, 하단은 가능한 식민지화 목표의 비율을 보여줍니다. 마젠타색 별은 이것이 은하수라면 태양이 어디에 있을 것인지를 보여줍니다. 이미지 크레디트: Gobat et al 2021.
이 연구는 비록 질문에 대한 간단한 답은 없지만, 범정자(panspermia)가 최소한 가능하다는 것을 보여줍니다. 그들은 중앙 거주 가능성이 은하 중심 반경에 따라 증가하는 반면 범정자(panspermia)의 확률은 반대임을 발견했습니다. 그것은 은하 팽대부에서 더 높은 별 밀도 때문입니다.
그러나 범정자 확률은 중앙 디스크에서 낮습니다. 그것은 더 높은 금속성으로 인해 더 높은 초신성 비율과 더 낮은 탈출율 때문입니다. 자연 거주 가능성은 은하계 전반에 걸쳐 크게 다르지 않은 반면, 범종(panspermia) 확률은 몇 자릿수만큼 크게 다릅니다.
팀은 범정자(panspermia)의 확률과 받는 입자의 거주 가능성 사이에 상관관계가 없음을 발견했습니다. (본 연구에서 입자는 시뮬레이션의 저해상도 때문에 많은 수의 별을 의미합니다.)
마지막으로, 그들은 정확히 정량화할 수는 없다고 말하지만 범정자(panspermia)가 현장 프리바이오틱 진화보다 덜 효과적이라는 것을 발견했습니다.
결론에서 저자는 작업에 대한 몇 가지 주의 사항을 지적합니다. “… 첫째, 여기에는 우리가 알려지지 않은 상수로 간주한 몇 가지 요소가 포함됩니다(예: 대상 행성에 의한 포자의 포획 비율, 거주 가능성과 생명체의 존재 사이의 관계, 성간 물체의 일반적인 속도, 탈출의 절대값). 소스 행성에서 성간 유기 화합물의 일부).' 결과적으로 그들은 결과를 '... 자연스럽게 양적보다 질적으로' 고려합니다.
그들은 또한 우리은하와 같은 실제 은하는 역동적이고 변화하지만 시뮬레이션된 은하는 단지 스냅샷일 뿐이라고 경고합니다. '따라서 이러한 결과는 범자류의 일반적인 시간 척도가 은하의 동적 시간 척도보다 훨씬 짧은 경우에만 적용됩니다.'
시뮬레이션된 은하와 은하수 사이에는 다른 차이점이 있습니다. '예를 들어, 우리의 모의 은하는 실제 은하보다 팽대부 대 디스크 빛 비율 값이 더 크며, 은하계 팽대부는 범정에 적합하다고 제안되었습니다.' 마지막으로 그들은 MUGS가 저해상도 시뮬레이션이고 고해상도 시뮬레이션이 결과에 약간의 차이를 생성할 수 있다고 지적합니다.
우리는 최근 두 개의 성간 천체인 'Oumuamua와 혜성 2L/Borisov'를 방문했습니다. 그래서 우리는 물체가 항성계 사이를 여행한다는 것을 압니다. 우리가 기술적으로 볼 수 없는 성간 방문자가 훨씬 더 많았을 것입니다. 그리고 우리는 유기적 빌딩 블록이 우주에 존재한다는 것을 알고 있습니다.
그것이 유기적 빌딩 블록이 별 사이를 이동할 수 있다는 것을 증명하지는 않지만 가능한 것처럼 보입니다. 이 연구 덕분에 우리는 그 가능성이 얼마나 되며 은하계의 어디에서 일어날 수 있는지에 대해 조금 더 알 수 있습니다.
더:
- 연구: 은하수와 같은 은하계의 판자
- 사이언스 다이렉트: 판스퍼미아
- 오늘의 우주: Rosetta는 혜성 67P에서 생명의 구성 요소를 보았습니다.