Kitas didelis kosminis teleskopas galėtų aptikti į Žemę panašų deguonies lygį egzoplanetuose

Vandenį turinti egzoplaneta su deguonimi. NASA/GSFC/Friedlander-Griswold

Mokslininkai paprastai sutinka, kad geriausia nežemiškos gyvybės paieškos strategija yra ieškoti pasaulio, kuriame sąlygos panašios į Žemėje, įskaitant atmosferos deguonį, kurį galėtų gaminti fotosintezę vykdantys organizmai. Tačiau dabartiniai instrumentai, naudojami potencialiai tinkamų gyventi egzoplanetų tyrimui, yra apgailėtinai pasirengę rasti tokius biologinius ženklus.

Dabar naujas tyrimas rodo, kad po kiek daugiau nei metų galime susiaurinti gyvenimo kitame pasaulyje paieškas.

Yra keletas didesnių klausimų nei „Ar gyvybė egzistuoja kitose planetose nei Žemė?“ – sako tyrimo bendraautoris Edwardas Schwietermanas iš Kalifornijos universiteto. Kadangi deguonis yra susijęs su gyvybe Žemėje, žinome, kad svarbu ieškoti egzoplanetų.

Tyrimas, kuriam vadovavo NASA mokslininkai ir paskelbta m Gamtos astronomija Šiandien pabrėžiamas intriguojantis naujas būdas, kaip būsimas Jameso Webb kosminis teleskopas gali būti naudojamas aptikti ir matuoti deguonį egzoplanetuose. Teleskopas, kuris turėjo būti paleistas 2021 m. po daugybės vėlavimų, visada buvo įpareigotas tirti egzoplanetos deguonį, tačiau šie nauji atradimai išplečia šias galimybes taip, kaip niekas anksčiau nesuvokė, kad tai įmanoma.

Be to, ši nauja technika galėtų padėti mums geriau išsiaiškinti, kiek deguonies yra kitame pasaulyje. Jei planetoje deguonies lygis yra panašus į Žemę, tai padidina galimybę, kad tą lygį taip pat gali lemti biologija. (Nors tai tikrai nepanaikina to deguonies nebiologinės kilmės .)

Prieš šį tyrimą mokslininkai nustatė tris pagrindinius elektromagnetinio spektro bangos ilgius (vieną matomą spektrą ir du artimuosius infraraudonuosius spindulius), kuriuos buvo galima stebėti, siekiant nustatyti deguonies buvimą. Tačiau esant didelėms koncentracijoms, kaip ir Žemėje, deguonies molekulės į daiktus patenka daug dažniau. Tie susidūrimai skleidžia signalus, kurių negalima stebėti naudojant šiuos tris bangos ilgius, todėl jie netinkami tankesniam, gausesniam deguonies kiekiui nustatyti, kuris būtų labiau susijęs su biologiniu aktyvumu.

Naujasis tyrimas nustato bangos ilgį vidutinio infraraudonųjų spindulių lygyje, kuris gali būti naudojamas aptikti deguonies molekulių susidūrimus tiek su deguonimi, tiek su kitomis dujų molekulėmis. Tyrimo autoriai teigia, kad JWST vidutinės infraraudonųjų spindulių instrumento žemos skiriamosios gebos spektrometras (MIRI LRS) galėtų ieškoti deguonies tokiu bangos ilgiu aplink egzoplanetas, kurios keliauja per savo žvaigždes šeimininkes.

Šis metodas potencialiai leistų mums aptikti į Žemę panašų deguonies lygį daugelyje žvaigždžių sistemų, esančių mažiau nei 16 šviesmečių atstumu. Tolimesnėse sistemose jis galėtų aptikti kelis kartus aukštesnius lygius nei Žemėje.

Kadangi galime aptikti deguonį, kuris taip pat susiduria su kitomis dujų molekulėmis, šis metodas turėtų leisti mums išsamiau sužinoti apie atmosferos chemiją kaip visumą ir tai, ar jis tinkamas gyvybei, ar jį suformavo buvusi ar dabartinė nežemiška gyvybė. Pavyzdžiui, Schwieterman nurodo, kad deguonies savybės, išmatuotos kartu su atmosferos metanu, rodo, kad paviršiuje vyksta biocheminiai procesai, panašūs į tuos, kurie randami Žemėje.

Schwieterman teigia, kad geriausios egzoplanetos, kurias galima tirti naudojant šią techniką, yra skriejančios aplink M nykštukines žvaigždes, todėl TRAPPIST-1 sistemos planetos yra sąrašo viršuje. Už keturiasdešimties šviesmečių TRAPPIST-1 turi daugybę egzoplanetų, galinčių palaikyti gyvybę, įskaitant tris esančias tiesiog gyvenamojoje zonoje. Bent jau galime naudoti vidutinio infraraudonųjų spindulių juostą, kad išsiaiškintume, ar deguonis, kurį aptikome tolimoje egzoplanetoje, yra kažkas, dėl ko jaudintis.

paslėpti