Cum să înțelegem dacă o planetă este potrivită pentru viață? Telescoapele capabile să vadă o creatură vie pe o altă planetă, chiar dacă este foarte mare, nu sunt așteptate în viitorul apropiat.
Primul lucru care îmi vine în minte este dacă temperatura de pe planetă este potrivită pentru ca apa să existe pe ea în stare lichidă. Așa a apărut conceptul de „zonă locuibilă”. Astronomii caută și găsesc planete în zonele locuibile ale diferitelor stele.
Și, desigur, este foarte important să înțelegem dacă pe planetă există substanțe necesare vieții. De exemplu, bogata chimie a Titanului lunii lui Saturn este cea care îi determină pe oamenii de știință să suspecteze că viața este deja acolo sau poate apărea în viitor. De dragul prosperității potențiale a acestei vieți, aparatul Cassini încă funcționat a fost chiar distrus.
Dar nu poți trimite o sondă cu analizoare chimice pe planeta unei stele extraterestre (cel puțin nu încă). Cum, atunci, cunoașteți chimia lumii îndepărtate? Desigur, examinând spectrul radiațiilor care provin de pe o planetă îndepărtată. (Apropo, acesta a fost modul în care Hubble a descoperit apa pe planetele asemănătoare pământului nu cu atât de mult timp în urmă.) Mai mult, nu ar trebui să căutăm în domeniul vizibil. Astronomie infraroșu despre care am vorbit recent, este mult mai eficientă pentru a ajuta în această problemă.
Mulți compuși chimici au propriile lor „semnături” în domeniul infraroșu - „vârfuri” și „scufundări” în graficul spectrului (corespunzător radiației și absorbției radiațiilor de o anumită lungime de undă și similare liniilor subțiri). Pe aceste urme se pot identifica substanțele necesare.
Desigur, oamenii de știință sunt interesați în principal de oxigen, metan, ozon, vapori de apă, dioxid de carbon și oxid de azot (N2O). Apropo, organismele vii au făcut cândva „revoluția oxigenului” pe Pământ. Cu toate acestea, este dificil să observi liniile acestor gaze, necesită multe zile de observare. Și astronomii au întotdeauna o ofertă redusă, pentru că sunt mult mai puține instrumente și finanțare decât sarcini interesante.
O echipă de oameni de știință condusă de Vladimir Airapetian de la NASA a propus o nouă modalitate de a căuta planetele cu chimie locuibilă. Folosește „semnături” mult mai ușor de detectat. Dar, ca de obicei, există o nuanță: apar doar din cauza furtunilor stelare.
Video promotional:
Am scris în detaliu despre ejectările de masă coronală cu care Soarele „scuipă” în mod regulat. Datorită câmpului său magnetic, acestea au un efect mic asupra Pământului (apropo, Marte a fost mai puțin norocos). Dar asta se datorează faptului că lumina noastră este matură și calmă.
Stelele active tinere, similare cu Soarele sau ușor mai reci (clasele spectrale G și K), au ejecții mai puternice și mai frecvente. Prin urmare, particulele încărcate, pătrundându-se în atmosfera planetei, sunt capabile să facă o zdrență în ea. Pe aceasta se bazează noua metodă.
Sub acțiunea particulelor stelare de vânt, moleculele de apă (H2O) sunt transformate în molecule hidroxilice (OH-). În același timp, azotul atmosferic este oxidat până la monoxidul său (NO). Aceste două substanțe au semnături infraroșii foarte clare.
Există destui pentru a fi „văzuți” de pe Pământ? Pentru a răspunde la această întrebare, cercetătorii au adaptat un model care a fost folosit în fizica atmosferică de zeci de ani. Acest model prezice răspunsul stratului de ozon al Pământului la emisiile de masă coronală. Grupul lui Hayrapetyan a reușit să-l adapteze la noua sarcină. În plus, autorii au utilizat date din nava spațială TIMED, care studiază compoziția și temperatura atmosferei Pământului.
Modelarea computerizată cu utilizarea datelor „spațiale” a arătat că în atmosfera unei planete similare Pământului, dar care se învârte în jurul unei stele active, se formează o mulțime de „substanțe semnal”. Atât de mulți încât un telescop în infraroșu cu un diametru de doar 15-25 de centimetri i-ar putea distinge în atmosfera exoplanetelor din apropiere în două ore de observație.
Un astfel de semnal ar însemna că oxigenul, azotul (cea mai importantă componentă a proteinelor) și vaporii de apă sunt prezenți pe planetă și chiar presiunea atmosferică este aproape de cea a Pământului. Aceasta înseamnă că o astfel de lume poate fi locuită.
Cu toate acestea, dacă semnalul este prea puternic, acest lucru nu emite bine. La urma urmei, acest lucru înseamnă că planeta nu are un câmp magnetic care să rețină aproape tot vântul stelar (și acest lucru este necesar pentru ca ființele vii de pe planetă să nu moară de radiații). Prin urmare, un semnal „moderat” indică faptul că planeta este potrivită pentru viață.
Un articol științific cu rezultatele cercetării a fost publicat în revista Scientific Reports.
