Hvordan forstå om en planet er egnet for livet? Teleskoper som er i stand til å skille en levende skapning på en annen planet, selv om den er veldig stor, forventes ikke i nærmeste fremtid.
Det første som kommer opp i tankene er om temperaturen på planeten er riktig for at vann kan eksistere på den i flytende tilstand. Slik syntes konseptet "beboelig sone". Astronomer søker etter og finner planeter i de beboelige sonene til forskjellige stjerner.
Og selvfølgelig er det veldig viktig å forstå om det er stoffer som er nødvendige for livet på planeten. Det er for eksempel den rike kjemien til Saturns måne Titan som får forskere til å mistenke at livet allerede er der nå eller kan oppstå i fremtiden. Av hensyn til den potensielle velstanden i dette livet ble det fremdeles fungerende Cassini-apparatet til og med ødelagt.
Men du kan ikke sende en sonde med kjemiske analysatorer til planeten til en fremmed stjerne (i det minste ikke ennå). Hvordan kjenner du kjemien i den fjerne verden? Ved å undersøke strålingsspekteret fra en fjern planet. (Forresten, dette var slik Hubble oppdaget vann på jordlignende planeter for ikke så lenge siden.) Dessuten skulle man ikke søke i det synlige området. Infrarød astronomi, som vi snakket om nylig, er mye mer effektivt i å hjelpe i denne saken.
Mange kjemiske forbindelser har sine egne "signaturer" i det infrarøde området - "topper" og "fall" i spektrumgrafen (tilsvarer stråling og absorpsjon av stråling med en viss bølgelengde og ligner på tynne linjer). Det er på disse sporene at de nødvendige stoffene kan identifiseres.
Naturligvis er forskere først og fremst interessert i oksygen, metan, ozon, vanndamp, karbondioksid og lystgass (N2O). For øvrig var det levende organismer som en gang gjorde "oksygenrevolusjonen" på jorden. Imidlertid er det vanskelig å observere linjene til disse gassene, det krever mange dagers observasjonstid. Og astronomer er alltid mangelvare, fordi det er langt færre verktøy og finansiering enn interessante oppgaver.
Et team av forskere ledet av Vladimir Airapetian fra NASA har foreslått en ny måte å søke etter planeter med beboelig kjemi. Den bruker "signaturer" som er mye lettere å oppdage. Men som vanlig er det en nyanse: De vises bare på grunn av stjernestormer.
Salgsfremmende video:
Vi skrev i detalj om koronale masseutkast som Sola regelmessig "spytter" med. På grunn av dets magnetfelt har de liten effekt på jorden (Mars var forresten mindre heldig). Men dette er fordi armaturen vår er moden og rolig.
Unge aktive stjerner som ligner solen eller litt kaldere (spektralklasser G og K) har sterkere og hyppigere utkast. Derfor er ladede partikler, som bryter inn i atmosfæren på planeten, i stand til å gjøre en rasling i den. Dette er hva den nye metoden er avhengig av.
Under virkningen av stjernevindepartikler blir vannmolekyler (H2O) omdannet til hydroksylmolekyler (OH-). Samtidig oksideres atmosfærisk nitrogen til dets monoksid (NO). Disse to stoffene har veldig klare infrarøde signaturer.
Er det nok av dem til å bli "sett" fra jorden? For å svare på dette spørsmålet tilpasset forskerne en modell som har blitt brukt i atmosfærisk fysikk i flere tiår. Denne modellen spår responsen fra jordas ozonlag på utslipp av koronal masse. Hayrapetyans gruppe klarte å tilpasse den til den nye oppgaven. I tillegg brukte forfatterne data fra TIMED-romfartøyet, som studerer sammensetningen og temperaturen i jordas atmosfære.
Datamodellering med bruk av "romdata" har vist at i atmosfæren til en planet som ligner jorden, men som dreier seg om en aktiv stjerne, dannes det mye "signalstoffer". Så mange at et infrarødt teleskop med en diameter på bare 15-25 centimeter kunne skille dem i atmosfæren til nærliggende eksoplaneter i løpet av to timers observasjon.
Et slikt signal vil bety at oksygen, nitrogen (den viktigste komponenten av proteiner) og vanndamp er til stede på planeten, og til og med atmosfæretrykk ligger i nærheten av jordas. Dette betyr at en slik verden kan være bebodd.
Imidlertid hvis signalet er for sterkt, bodes dette ikke bra. Tross alt betyr dette at planeten ikke har et magnetfelt som vil holde tilbake nesten all den stjernevinden (og dette er nødvendig for at levende vesener på planeten ikke skal dø av stråling). Derfor indikerer et "moderat" signal at planeten er egnet for livet.
En vitenskapelig artikkel med resultatene av forskningen ble publisert i tidsskriftet Scientific Reports.
