Астрономи, можливо, з'ясували, як виявити життя на екзопланетах

Полювання на придатні для життя екзопланети вийшло на новий рівень завдяки відкриттю, зробленому міжнародною групою вчених. Команда сформулювала нову методику пошуку планет, які потенційно можуть бути життєпридатними, використовуючи аналіз рівня вуглекислого газу (CO2) в їхніх атмосферах і порівнюючи ці значення з показниками сусідніх планет.

Нове дослідження, опубліковане в журналі Nature Astronomy, пропонує безпрецедентні можливості для визначення наявності життя далеко за межами нашої Сонячної системи, розповідають OstanniPodii.com.

Традиційно планети в межах "придатної для життя зони" -- відстаней від зорі, де температура дозволяє існуванню на поверхні води у рідкому стані, -- були головними підозрюваними в наявності потенційно придатних для життя планет. Однак, попри теоретичні парадигми, підтвердити існування рідкої води на цих небесних тілах досі не вдавалося.

Завдяки інноваційному підходу, вчені розробили "ознаку придатності для життя" -- маркер, який може надійно вказувати на наявність рідкої води на планеті. До цієї розробки найкращим методом, який ми мали, було виявлення водного "відблиску" -- слабкого відбиття зоряного світла від рідкої поверхні планети. Однак ця сигнатура виявилася занадто слабкою для сучасних засобів спостереження, що зробило новий метод своєчасним відкриттям.

Професор Амаурі Тріод з Бірмінгемського університету, співкерівник дослідження, проливає світло на важливість цього підходу та його практичну доцільність.

"Виміряти кількість вуглекислого газу в атмосфері планети досить легко, оскільки CO2 є сильним поглиначем в інфрачервоному діапазоні. Порівнюючи рівні CO2 в атмосферах різних планет, ми можемо виокремити ті, що мають океани, і таким чином визначити планети, які з більшою ймовірністю здатні підтримувати життя", - пояснив Тріод.

Дослідники пропонують шукати планети з нижчим вмістом вуглецю в атмосфері порівняно з іншими планетами тієї ж системи. Наявність низького вмісту вуглецю може свідчити про наявність значної кількості рідкої води, тектоніки плит та/або біомаси (матеріалу з живих організмів), які вважаються важливими для підтримки життя, яким ми його знаємо.

Довжина хвилі, на якій найкраще виявляється вуглекислий газ, становить 4,3 мкм, що потрапляє в спектральну "золоту середину", де є мінімальний шум і перешкоди від хмар або атмосферного серпанку. Через це дослідники вважають, що за допомогою космічного телескопа Джеймса Вебба (JWST) виявлення цього "вуглецевого виснаження" можна використовувати як індикатор придатності планети для життя.

Стратегія передбачає кілька кроків за допомогою транзитного методу (тобто, коли яскравість зорі падає, коли планета проходить перед нею), спочатку виявивши атмосферу, потім визначення наявності низького вмісту вуглецю і, нарешті, вимірювання рівня озону, щоб диференціювати, чи низький рівень вуглецю зумовлений наявністю води або біомаси.

Дослідники припускають, що ця нова концепція виснаження вуглецю може слугувати ефективною ознакою придатності для життя та може бути адаптована для телескопів прямого зображення наступного покоління. Ця розробка потенційно відкриває нову еру в пошуку планет, придатних для життя, дозволяючи вченим зосередити свої зусилля на небесних тілах, які з більшою ймовірністю можуть містити умови, сприятливі для життя.

Доктор Жюльєн де Віт з Массачусетського технологічного інституту зазначає, що цей метод може виступати як біопідписом, так і підписом придатності для життя. Метод визнає, що біологія поглинає вуглекислий газ на Землі, на форми життя припадає 20% від загального обсягу поглинутого СО2. Дотримуючись цієї логіки, присутність кисню, який може перетворюватися на озон, який можна виявити, в тандемі з CO2 може вказувати не тільки на придатність для життя, але й на існування життя.

Підкреслюючи практичність підходу, де Віт зазначив, що цей метод може працювати з телескопами, що вже існують. Це відкриття дає нову надію науковій спільноті, яка вже почала миритися з думкою, що навіть такі великі телескопи, як JWST, не зможуть виявити життя на екзопланетах.

У майбутньому дослідницька група планує виявити склад вуглекислого газу в атмосфері низки екзопланет, визначити ті з них, на поверхні яких є океани, і визначити пріоритетність подальших спостережень за тими з них, які можуть потенційно підтримувати життя.