Как найти жизнь на далеких планетах: возможно, стоит найти угарный газ и метан?

1+

Возможно один из способов найти жизнь за пределами нашей Солнечной системы — это заглянуть в атмосферу далеких планет в поисках газов, которые могут быть получены живыми организмами. Группа ученых считает, что мы должны искать два газа, в частности: углекислый газ и метан.

Реклама

Большинство астрономов выступают за поиск кислорода как признака внеземной жизни. Кислород находится в изобилии в атмосфере Земли, потому что есть много растений и других организмов, которые постоянно фильтруют углекислый газ. Без жизни на Земле кислород в конечном итоге исчезнет. Но в новом исследовании, опубликованном в журнале Science Advances, ученые предполагают, что кислород не может быть лучшей целью, так как он не всегда существовал в больших количествах на Земле, даже при наличии жизни.

Похожее изображение

Миллиарды лет назад в атмосфере Земли были разные комбинации газов, в том числе угарного газа и метана, которые существовали только вместе из-за элементарной жизни на поверхности Земли.

Картинки по запросу кислород на земле

Согласно исследованию, углекислый газ и метан вступают в реакцию друг с другом, в результате чего метан в конечном итоге исчезает, если только некоторые виды организмов не перекачают больше метана в атмосферу.

Однако обнаружение этих двух газов на другой планете не обязательно является решающим фактором. Метан может быть произведен различными процессами, а не только живыми организмами. Но авторы исследования говорят, что они рассчитали возможности атмосферы с двумя газами без жизни на поверхности, и шансы довольно малы. «Вы можете сделать очень мало метана без наличия жизни», — пишет The Verge автор исследования Джошуа Криссансен-Тоттон, эксперт по экзопланетам из Вашингтонского университета.

Астрономы долго обсуждали, как лучше искать жизнь в далеких мирах. Некоторые предложили изучить свет, отраженный от планеты, чтобы увидеть, есть ли на поверхности элементы, похожие на растительность. Другие утверждают, что мы должны искать, как газы изменяются в атмосфере планеты. Углекислый газ Земли поднимается и опускается в течение года, когда растения в северном полушарии отмирают осенью, а затем снова растут весной. Подобный сезонный цикл мог бы случиться в другом месте.

Однако поиск кислорода всегда был самой амбициозной целью. Но даже у кислорода есть свои проблемы: некоторые модели показывают, что много кислорода может попасть в атмосферу без присутствия жизни. Вот почему в последнее время астрономы предлагают искать кислород и другие газы, которые «не принадлежат» друг другу. Это газы, которые химически реагируют с кислородом и вытесняют его. Таким образом, они являются сильным показателем того, что что-то — например, растения — удерживают кислород. Наша планета является отличным примером того, как это работает: кислород не должен дружить со всем метаном в нашей атмосфере, и при этом он не должен сосуществовать с азотом и нашими большими жидкими океанами. Но деревья, растения и даже планктон в океане постоянно пополняют кислород в нашей атмосфере, и без него нас бы не было.

Картинки по запросу кислород на земле

Криссансен-Тоттон и его команда хотели знать, всегда ли кислород был лучшим признаком жизни на нашей планете. «Если вы инопланетянин, ищущий жизнь на Земле, это было бы действительно очевидно сейчас, потому что там весь этот кислород», — говорит он. «Но сможете ли вы обнаружить жизнь в более ранние времена в истории Земли?» Ответ: возможно, нет. В течение первой половины истории планеты в воздухе практически не было кислорода. И большую часть второй половины уровень газа был действительно низким. Это потому, что жизни потребовалось около миллиарда лет, чтобы начать производить кислород после появления первых живых организмов, и потребовалось много миллионов лет после этого, чтобы у Земли была богатая кислородом атмосфера.

«ВЫ МОЖЕТЕ ОБНАРУЖИТЬ ЖИЗНЬ В РАННИЕ ВРЕМЕНА ИСТОРИИ ЗЕМЛИ?»

Исследователи собрали все свои лучшие оценки того, что было в атмосфере Земли с тех пор, как планета впервые образовалась 4,5 миллиарда лет назад. Они обнаружили, что в первой половине жизни Земли на нашей планете все еще было четыре несовместимых газа: углекислый газ, метан, азот и вода. Поэтому они предлагают искать углекислый газ и метан на других планетах; эти два газа легче обнаружить, чем другие. «Но если вы найдете все четыре, это здорово», — говорит Криссансен-Тоттон.

Сара Сигер, специалист по планетам из Массачусетского технологического института, которая не участвовала в этом исследовании, говорит, что этот подход может сработать.

«Приятно видеть, что … дебаты продолжаются с новыми идеями», — говорит она. Но всегда возможно, что в дальнейшем ученые могут придумать другие сценарии для объяснения сочетания углекислого газа и метана, рассказывает Сигер The Verge. «Это нормально и полезно для науки, но в некоторых случаях проблемы не решаются долгое время или никогда», — говорит она. И даже если астрономы найдут эти газы в другом мире, планета все равно должна быть маленькой и каменистой, как Земля, а также на правильном расстоянии от своей звезды, чтобы жидкая вода могла существовать. Но мы могли бы собирать такие планеты в ближайшее время. Космический телескоп НАСА имени Джеймса Вебба будет запущен в следующем году, и он будет искать конкретные газы в атмосферах планет.

Картинки по запросу Джеймса Вебба

Если он найдет эту комбинацию, в будущем могут появиться еще более мощные телескопы и посмотреть, есть ли в этих мирах больше несовместимых газов или жидких океанов.

1+

Оставьте первый комментарий

Добавить комментарий