"Джеймс Уеб" може да регистрира биосигнатури на скалисти екзопланети

Нови изследвания показват, че космическият телескоп "Джеймс Уеб" е способен да открие определени биосигнатури.

Повечето планети, които познаваме (има 5440 открити и потвърдени планети) са открити с помощта на метода на транзита, при който екзопланетата се издава, защото приманава пред своята звезда (т. нар. „транзит“) и звездната светлина за кратко се блокира и се поява периодично потъване в кривата на светлината. (вж "5 начина за откриване на чужда планета")

При такъв транзит астрономите виждат рреултата от съвместното влияние в светлината от звездата и от планетата.

Ако планетата има атмосфера, нейното излъчване също е в тази смес. Чрез наблюдение на много транзити и като се вземат предвид смущаващи фактори, като светлина от петна върху звездата, изригвания на звездата, е възможно с голяма трудност да се филтрира светлината от атмосферата.

Като след това се направи спектър на тази атмосфера, може да се види кои химични елементи присъстват в атмосферата (вижте спектъра по-горе като пример).

Химическият произход на молекулите в атмосферата на екзопланети. Кредит: Claringbold et al

Вече успяхме да наблюдаваме вода и органични молекули с няколко екзопланети, но всички те са големи газови гиганти, сравними с Юпитер.

За скалисти планети, подобни на Земята, това не беше възможно досега. Но в последните симулации те са симулирали атмосферните условия в пет светове, подобни на Земята, което показва, че откриването наистина е възможно, ако количеството на биосигнатурите е достатъчно голямо. Петте типа екзопланети са:

• океански свят
• вулканично активен свят
• скалист свят по време на периода на тежки бомбардировки
• суперземя
• свят като земята, когато се е зародил животът

Предполагаше се, че всички екзопланети имат атмосферно налягане под пет атмосфери. Симулациите изследват дали "Джеймс Уеб" може да открие метан, амоняк и въглероден диоксид в тези светове, всички молекули, за които се смята, че имат биологичен произход (макар и не непременно).

Резултатът от симулациите е, че се смята, че инструментът NIRSpec G395M/H на "Джеймс Уеб" трябва да може да открие една от тези молекули в поне десет транзита, особено ако това е екзопланета с гъста атмосфера и суперземя.
По-специално, планетите в близост до звездата с червено джудже TRAPPIST-1 биха били подходящи кандидати за Уеб да види биосигнатури.

Справка:  Alastair Claringbold et al, Prebiosignature Molecules Can Be Detected in Temperate Exoplanet Atmospheres with JWST , arXiv (2023). https://dx.doi.org/10.48550/arxiv.2306.02897 

Източник: 

Webb Telescope is powerful enough to see a variety of biosignatures in exoplanets, argues new paper, Brian Koberlein, Universe Today

Още по темата

05/05/2016

Космос

5 начина за откриване на чужда планета (видео)