С хиляди известни екзопланети и десетки хиляди, които вероятно ще бъдат открити през следващите десетилетия, може да е само въпрос на време да открием планета с живот. Обаче трудно ще го докажем.
Досега фокусът бе върху наблюдението на атмосферния състав на екзопланетите, търсейки молекулярни биосигнатури, които биха показали наличието на живот. Но това може да бъде трудно, тъй като много от молекулите, произведени от живота на Земята, също могат да бъдат произведени от геоложки процеси.
Ново проучване твърди, че по-добър подход би бил да се сравни атмосферният състав на потенциално обитаем свят с този на други планети в звездната система.
Тъй като планетите се образуват в диска от отломки на млада звезда, те обикновено ще имат подобен състав. Поради миграцията на определени молекули като водния лед, външните планети могат да имат малко по-различен състав от вътрешните планети, но като цяло съставът им е подобен. За това проучване екипът разглежда количеството атмосферен въглерод около планетите.
Въглеродът е не само основен елемент за живота на Земята, но също така се абсорбира лесно във водата и може да бъде свързан геоложки в скалите. Така че идеята е, че ако една екзопланета се намира в потенциално обитаемата зона на някоя звезда и има значително по-малко въглерод в атмосферата, отколкото подобни планети в нейната система, това е силен индикатор за наличието на вода и органичен живот. Да вземем за пример нашата Слънчева система. Земята, Венера и Марс се намират приблизително в обитаемата зона на Слънцето, но и Венера, и Марс имат атмосфери, съставени предимно от въглероден диоксид. За разлика от тях Земята има атмосфера, съставена предимно от азот и кислород, и само част от процента въглероден диоксид. Атмосферният въглероден диоксид на Земята е толкова драматично различен от този на Венера и Марс, че тя се откроява като вероятен обитаем свят.
Как може да бъде открита обитаема планета. Кликнете, за да изтеглите версия с висока разделителна способност. Кредит: Triaud, et al.
Като демонстрация екипът разглежда как това може да се случи в звездната система Трапист-1. Това е звезда червено джудже със седем известни планети с размерите на Земята.
Три от тези светове попадат в потенциално обитаемата зона, така че това е отличен тест за сравняване на планети. Въз основа на възможностите на космическия телескоп "Джеймс Уеб" (JWST), той би трябвало да може да открие атмосферни нива на въглероден диоксид на планетите от Трапист-1.
Авторите изчисляват, че около десет ясни преминавания на дадена планета Трапист пред нейната звезда ще бъдат достатъчни, за да се определи дали тя има изчерпано ниво на CO2. Ако някоя от потенциално обитаемите планети в системата Трапист има понижено ниво, тя би била добър кандидат за по-нататъшно проучване.
Авторите внимателно отбелязват, че нивото на изчерпан CO2 само по себе си може да бъде фалшиво положително. Въпреки че големите океани и наличието на живот биха намалили атмосферния въглерод, има и други начини. Например някои скали могат да абсорбират огромни количества въглерод.
Освен това, тъй като планетите в системата Трапист биха могли да бъдат приливно заключени, тъмната страна на планетите би могла да стане достатъчно студена, за да замрази CO2, като по този начин го отстрани от атмосферата.
Съществуват и начини животът да съществува на дадена планета, без да се изчерпва атмосферният въглерод, така че ако никоя от планетите в системата Трапист няма ниско съдържание на въглерод в атмосферата, това все още не би го изключило от възможността да има живот.
Този метод не би бил окончателен, но би разкрил планети, които си заслужава да бъдат проучени подробно. Точно както ранните наблюдения на екзопланети започнаха с откриването на планети кандидати, които по-късно бяха потвърдени, JWST би могъл да открие светове кандидати за живот, посочвайки пътя към потвърждаването на извънземен живот. И това прави този подход доста вълнуващ.
Справка: Triaud, Amaury HMJ, et al. “Atmospheric carbon depletion as a tracer of water oceans and biomass on temperate terrestrial exoplanets.” arXiv preprint arXiv:2310.14987 (2023).
Източник: Want to Find Life? Compare a Planet to its Neighbors, Universe Today
Коментари
Моля, регистрирайте се от TУК!
Ако вече имате регистрация, натиснете ТУК!
Няма коментари към тази новина !
Последни коментари