Ученые Калифорнийского университета и Риверсайдского альтернативного астрономического центра Земли разрабатывают первую количественную структуру для получения и изучения динамических биосигналов экзопланет на основе сезонных изменений в атмосфере Земли, - сообщает eurekalert.org со ссылкой на «The Astrophysical Journal Letters».
Существуют разные способы поиска жизни на других планетах. В ближайшее время с помощью телескопов нового поколения поиск жизни на других планетах будет начинаться с обнаружения биологических продуктов в их атмосферах. Но биосигналы, основанные на единичных измерениях атмосферных газов, могут вводить в заблуждение. Именно поэтому разрабатывается система поиска и изучения динамических биосигналов.
Поскольку Земля вращается вокруг Солнца, различные ее области получают разное количество Солнечного тепла в зависимости от времени года. Наиболее заметными признаками этого являются изменения погоды и продолжительности светового дня, но под влияние также попадает атмосферный состав. Например, в северном полушарии, в котором сконцентрирована большая часть мировой растительности, рост растений летом приводит к значительным выделениям в атмосферу кислорода и гораздо меньшим – углекислого газа.
«Сезонные изменения в составе атмосферы - это многообещающий образец биосигнатуры, потому что если они модулируются на Земле, то, вероятно, будут происходить и в других обитаемых мирах», - сказал ведущий автор исследования Стефани Олсон - аспирант кафедры наук о Земле Калифорнийского университета в Риверсайде. «Вывод о существовании жизни, основанный на сезонности, не требует детального понимания биохимии другой планеты, поскольку он возникает как биологический ответ на сезонные изменения в окружающей среде, а не как следствие определенной биологической активности, которая может быть уникальной для Земли».
Сейчас ученым важно определить наиболее перспективные биосигналы, чтобы новые космические и наземные телескопы конструировались особым образом. Для этого исследователи анализируют сезонное образование и разрушения кислорода, углекислого газа, метана и учатся определять их с помощью спектроскопии. Они также смоделировали колебания кислорода в атмосфере обитаемой планеты с низким содержанием кислорода, как на Земле миллиарды лет назад. Ученые обнаружили, что озон (O3), который образуется в атмосфере за счет реакций с газообразным кислородом (O2), выделяющимся, если на планете есть жизнь, будет более легко измеримым маркером сезонных колебаний кислорода, чем сам О2 на слабоокисленных планетах.
Главная проблема поиска жизни на других планетах – в неизбежной пока двусмысленности получаемых данных. Так, ученые рассматривают ситуации, при которых они будут получать сигналы в результате небиологических процессов, маскирующихся под жизнь. И наоборот действительно существующая жизнь на планете может продуцировать несущественное количество биосигналов. «И кислород, и метан - многообещающие биосигналы, но есть способы их производства без жизни», - сказал Эдвард Швитерман – сотрудник NASA.
Стефани Олсон считает, что наиболее эффективным должен оказаться способ наблюдения за атмосферой планет на всех орбитах, чтобы заметить изменения в составе газов в течение года. «В некоторых случаях такие изменения будет трудно объяснить иными причинами, кроме присутствия жизни на планете…» Кроме того, этот метод, возможно, позволит не только констатировать факт жизни, но и дать ей определенные характеристики.
Новое исследование существенно продвигает ученых в поиске жизни
на очень далеких планетах.
[Фото: eurekalert.org]
