Астрономи та планетарні вчені думали, що знають, як знайти докази життя на планетах поза нашою Сонячною системою. Але нове дослідження вказує, що місяці позасонячних планет можуть виробляти "помилкові позитиви", додаючи незручний елемент невизначеності пошуку.
На сьогодні було підтверджено, що існують понад 1800 екзопланет, кількість яких швидко зростає. Близько 20 з них вважаються потенційно заселеними. Це тому, що вони лише дещо масивніші, ніж Земля, і орбітують їх материнські зірки на відстанях, які можуть дозволити існуванню рідкої води.
Незабаром астрономи сподіваються, що зможуть визначити склад атмосфер таких перспективних чужих світів. Вони можуть це зробити, проаналізувавши спектр поглиненого ними світла. Для земляних світів, що кружляють маленькі зірки, цей складний подвиг можна здійснити за допомогою космічного телескопа Джеймса Вебба NASA, запланованого до запуску в 2018 році.
Вони думали, що знають, як шукати підпис життя. Є певні гази, які не повинні існувати разом в атмосфері, що знаходиться в хімічній рівновазі. В атмосфері Землі міститься багато кисню та мікроелементів. Кисень не повинен існувати в стабільній атмосфері. Як відомо, хто має плями іржі на своєму автомобілі, він має сильну тенденцію хімічно поєднуватися з багатьма іншими речовинами. Метан не повинен існувати за наявності кисню. При змішуванні два гази швидко реагують, утворюючи вуглекислий газ і воду. Без певного процесу його заміни метан пішов би з нашого повітря через десятиліття.
На Землі і кисень, і метан залишаються разом, тому що живлення постійно поповнюється живими істотами. Бактерії та рослини накопичують енергію сонячного світла в процесі фотосинтезу. У рамках цього процесу молекули води розщеплюються на водень і кисень, вивільняючи вільний кисень у вигляді відходів. Близько половини метану в атмосфері Землі надходить від бактерій. Решта - від людської діяльності, включаючи вирощування рису, спалювання біомаси та метеоризм, який виробляють величезні стада корів та інші жуйні тварини, які підтримуються нашими видами.
Виявлення метану в атмосфері планети само по собі не дивно. Багато чисто хімічних процесів може зробити це, і це в достатку в атмосферах планет-гігантів Юпітер, Сатурн, Уран і Нептун, а також на титані великого Місяця Сатурна. Хоча поодинці кисень іноді рекламується як можливий біомаркер; сама його присутність також не є твердим свідченням життя. Існують суто хімічні процеси, які можуть зробити це на чужій планеті, і ми ще не знаємо, як їх виключити. Пошук цих двох газів разом здається настільки ж близьким, як можна було б дістатись до «курильних рушниць» доказів життєдіяльності.
Міжнародний колектив слідчих під керівництвом доктора Ханно Рейна з департаменту екологічних та фізичних наук в Університеті Торонто в Канаді був вкладений до мавпи. Їх результати були опубліковані у травневому виданні журналу 2014 року Праці Національної академії наук США.
Припустимо, вони заявляли, що кисень присутній в атмосфері планети, а метан окремо присутній в атмосфері місяця, що обертається навколо планети. Команда використовувала математичну модель, щоб передбачити спектр світла, який може бути виміряний космічним телескопом біля Землі для правдоподібних пар планети-Місяця. Вони виявили, що отримані спектри тісно імітували спектр одного об'єкта, атмосфера якого містила обидва гази.
Якщо планета не обертається навколо однієї з найближчих зірок, вони показали, що неможливо відрізнити пару планети-місяця від одного об'єкта за допомогою технології, яка буде доступна найближчим часом. Команда назвала їх результати "незручними, але неминучими ... Можна буде отримати навіювальні підказки, що свідчать про можливе мешкання, але виключення альтернативних пояснень цих ключів, можливо, буде неможливим в осяжному майбутньому".
Посилання та додаткове читання:
Каталог мешканців екзопланет, Лабораторія планетного проживання, Університет Пуерто-Рико в Аресібо
Kaltenegger L., Selsis F., Fridlund M. et al. (2010) Розшифровка спектральних відбитків пальців заселених екзопланет. Астробіологія, 10 (1) с. 89-102.
Майор Дж. (2013) Земляні екзопланети є навколо нас. Космічний журнал
Rein H., Fujii Y. та Spiegel D. S. (2014) Деякі незручні істини про біосигнатури, що стосуються двох хімічних видів на екзопланетах, подібних до Землі. Праці Національної академії наук, 111 (19) с. 6871-6875.
Sagan C., Thompson W. R., Carlson R., Gurnett, D., Hord, C. (1993) Пошук життя на Землі з космічного корабля "Галілео". Природа, 365 с. 715-721.
