JWST

외계 행성에서 생명체를 찾으려면 어디에서 시작하는 것이 좋을까?  지구형 외계 행성이라면 제임스 웹 우주망원경(James Webb Space Telescope, JWST)은 행성 대기에서 이러한 분자를 식별할 수 있다. 지구 대기에는 산소와 메탄과 같은 분자가 풍부하다. 또한 산업 문명의 강력한 지표인 이산화질소 및 CFC(일반적으로 프레온으로 알려짐)와 같은 분자의 흔적도 있다. 이들은 지적 생명체의 존재를 강력하게 암시한다. 출판전 논문 저장소 arXiv에 올라온 연구는 지구 대기에 대한 실제 관찰로 시작된다. 캐나다 위성 SCISAT는 지구 대기의 구름 없는 지역을 통과하는 햇빛의 고해상도 스펙트럼을 촬영해 다양한 천연 및 합성 분자를 식별했다. 다양한 대기 깊이에 걸친 데이터의 평균을 사용한 이전 연구에서는 지구가 외부 태양계에서 보이는 태양을 통과할 때 나타날 수 있는 가능한 스펙트럼을 시뮬레이션했다. 이는 어떤 외계 행성 데이터를 얻을 수 있는지에 대한 좋은 기준을 제공한다. 그런 다음 저자는 데이터를 “거칠게 다듬고” 신호에 시뮬레이션된 노이즈를 추가한 다음 더 낮은 해상도에서 샘플링하여 이를 다음 단계로 끌어 올렸다. 이는 JWST가 광년 떨어진 외계 행성에 대해 관찰하는 것과 유사하다. 목표는 관측 결과가 희미하고 잡음이 많더라도 대기 모델을 식별하는 데 충분한 데이터를 캡처할 수 있는지 확인하는 것이었다. 물론, 신호 대 잡음비는 지구에서 50광년 이내에 있는 지구와 유사한 외계 행성에 대한 많은 분자를 식별할 수 있을 만큼 강력했다. 그런 다음 팀은 아이디어를 한 단계 더 발전시켜 Trappist-1로 알려진 외계 행성 시스템을 고려했다. 이것은 40광년 떨어진 7개의 알려진 행성이 있는 시스템으로, 그 중 2~3개는 잠재적으로 거주 가능하다. 연구팀은 Trappist-1 세계의 시뮬레이션된 스펙트럼에 분자 스펙트럼을 도입함으로써 JWST가 Trappist-1 외계 행성에 존재할 경우 생물학적 특징과 기술적 특징을 모두 식별할 수 있음을 보여주었다. 여전히 Trappist-1에서 외계 구조물을 식별할 수 없지만, 외계인의 존재를 증명하기 위해 그럴 필요는 없다. JWST는 근처 외계 행성의 대기에서 산소, 유기 분자, CFC와 같은 합성 분자를 식별할 수 있다면 우리는 그곳에 지능형 문명이 존재했거나 존재했음을 알 수 있다. 그것은 우주의 생명에 대한 이해에 있어 엄청난 진전이 될 수 있다. staff writer