Атмосферная сезонность поможет обнаружить внеземную жизнь

ЗемляДесятки потенциально пригодных для жизни планет были обнаружены за пределами нашей Солнечной системы, и нет сомнений, что многие другие еще будут обнаружены учеными. Но есть ли кто-нибудь живой на этих планетах? Присутствует ли жизнь на далеких планетах Вселенной?

Поиски жизни на этих планетах, которые человечество еще не может посетить, начнутся с поиска и анализа биологических продуктов в их атмосферах. Эти признаки жизни, называемые «биосигналами», будут обнаружены с помощью телескопов следующего поколения, которые смогут измерять состав газов, окружающих далекие планеты.

Это не простое дело, поскольку биосигналы, основанные на единичных измерениях атмосферных газов, могут вводить в заблуждение. Именно поэтому ученые из Калифорнийского университета при поддержке Астробиологического института НАСА разрабатывают первую количественную структуру для динамических биосигналов, основанную на сезонных изменениях земной атмосферы.

Статья, описывающая исследование, была опубликована в Astrophysical Journal Letters. Ведущим автором является Стефани Олсон (Stephanie Olson).

Поскольку Земля вращается вокруг Солнца, ее наклоненная ось означает, что разные области планеты получают больше лучей в разное время года. Наиболее заметными признаками этого явления являются изменения в погоде и продолжительности дней. Однако влияние оказывает также и атмосферный состав. Например, в северном полушарии, которое содержит большую часть растительности в мире, рост растений летом приводит к значительно более низким уровням углекислого газа в атмосфере. Обратное верно для кислорода.

«Атмосферная сезонность является многообещающей биосинграцией, поскольку она биологически модулируется на Земле и, вероятно, будет происходить в других обитаемых мирах», — отмечает Олсон.

Обнаружение жизни на основе сезонности не требует детального понимания чужой биохимии, поскольку она возникает как биологический ответ на сезонные изменения в окружающей среде, а не как следствие специфической биологической активности, которая может быть уникальной для Земли. Кроме того, сильно эллиптические орбиты, а не наклон оси, могут приводить к сезонности на внесолнечных планетах или экзопланетах, расширяя диапазон возможных целей поиска внеземной жизни.

В опубликованной статье исследователи показывают возможности и подводные камни, связанные с характеристикой сезонного образования и разрушения кислорода, углекислого газа, метана и их обнаружения с использованием метода визуализации, называемого спектроскопией. Они также смоделировали колебания атмосферного кислорода на жизнестойкой планете с низким содержанием кислорода, как это было на Земле несколько миллиардов лет назад. Они обнаружили, что озон (O3), который образуется в атмосфере за счет реакций с кислородом (O2), образующегося благодаря жизни, будет более легко измеримым маркером сезонной изменчивости кислорода, чем сам O2 на слабоокисленных планетах.

Источник: Atmospheric Seasonality as an Exoplanet Biosignature

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *