Căutarea vieții extraterestre este, fără îndoială, una dintre cele mai profunde eforturi științifice din timpul nostru. Dacă viața biologică extraterestră se găsește în apropierea altei lumi lângă o altă stea, vom afla în sfârșit că viața în afara sistemului nostru solar este posibilă. Găsirea urmelor biologiei extraterestre în lumile îndepărtate este extrem de dificilă. Astronomii dezvoltă însă noi tehnici care vor fi folosite de telescoape puternice de generație următoare pentru a măsura cu exactitate materia în atmosfere exoplanetare. Speranța, desigur, este de a găsi dovezi ale vieții extraterestre.
Căutarea exoplanetelor a primit multă atenție recent, datorită în parte descoperirii a șapte lumi extraterestre mici care orbitează pe o stea minusculă, pitica roșie TRAPPIST-1. Trei dintre aceste exoplanete orbitează în zona potențial locuibilă a stelei. Adică într-o zonă din apropierea oricărei stele în care nu va fi prea cald și nici prea frig pentru ca apa să existe în formă lichidă.
Peste tot pe Pământ, unde există apă lichidă, există viață, deci dacă cel puțin una dintre lumile potențial locuite ale TRAPPIST-1 posedă apă, poate exista viață asupra ei.
Dar potențialul de viață al TRAPPIST-1 rămâne o speculație pură. În ciuda faptului că acest sistem uimitor de stele este situat în curtea galaxiei noastre, nu avem idee dacă există apă în atmosfera oricăreia dintre aceste lumi. Nici nu știm dacă au atmosferă. Tot ce știm este cât timp au fost exoplanetele în orbită și care sunt dimensiunile lor fizice.
„Prima descoperire a biosemnaturilor în alte lumi poate fi una dintre cele mai semnificative descoperiri științifice ale vieții noastre”, spune Garrett Rouen, astronom la Institutul de Tehnologie din California. "Acesta va fi un pas major spre a răspunde la una dintre cele mai mari întrebări ale umanității: suntem singuri?"
Rouen lucrează la Caltech Exoplanetary Technology Laboratory, ET Lab, care dezvoltă noi strategii pentru găsirea biosignaturilor exoplanetare, cum ar fi moleculele de oxigen și metan. De obicei, molecule ca acestea reacționează activ cu alte substanțe chimice, dezintegrându-se rapid în atmosfera planetară. Prin urmare, dacă astronomii găsesc o „amprentă” spectroscopică a metanului în atmosfera exoplanetelor, acest lucru poate însemna că procesele biologice extraterestre sunt responsabile pentru producerea sa.
Din păcate, nu putem doar să luăm cel mai puternic telescop din lume și să îl îndreptăm către TRAPPIS-1 pentru a vedea dacă atmosfera acestor planete conține metan.
Video promotional:
„Pentru a detecta moleculele în atmosfere exoplanetare, astronomii trebuie să poată analiza lumina planetei fără a fi orbiți complet de lumina unei stele din apropiere”, spune Rouen.
Din fericire, stelele pitice roșii (sau piticele M), cum ar fi TRAPPIST-1, sunt reci și slabe, deci problema va fi mai puțin severă. Și având în vedere că aceste stele sunt cel mai frecvent tip de stele din galaxia noastră, oamenii de știință acordă foarte multă atenție piticilor roșii în căutarea lor pentru descoperiri.
Astronomii folosesc un instrument cunoscut sub numele de coronagraf pentru a izola lumina stelară reflectată de un exoplanet. De îndată ce coronagraful ridică lumina slabă a exoplanetei, un spectrometru cu rezoluție scăzută analizează amprentele chimice ale lumii respective. Din păcate, această tehnologie se limitează doar la studierea celor mai mari exoplanete orbitate departe de stelele lor.
Noile metode ale ET Lab utilizează un coronagraf, fibre optice și un spectrometru de înaltă rezoluție care lucrează împreună pentru a evidenția strălucirea stelei și a surprinde o amprentă chimică detaliată a oricărei lumi pe orbita sa. Această tehnică este cunoscută sub denumirea de coronografie cu dispersie înaltă (HDC) și are potențialul de a revoluționa înțelegerea noastră despre diversitatea atmosferelor exoplanetare. O lucrare pe acest subiect a fost publicată în The Astronomy Journal.
„Ceea ce face ca HDC să fie puternic este că poate dezvălui semnătura spectrală a unei planete chiar și atunci când este îngropată în lumina strălucitoare a unei stele”, spune Rouen. Acest lucru permite moleculelor să fie detectate în atmosfera planetelor care sunt extrem de dificil de vizualizat.
"Trucul este de a împărți lumina în mai multe semnale și de a crea ceea ce astronomii numesc un spectru de înaltă rezoluție care ajută la distingerea semnăturii planetei de restul luminii stelare."
Tot ce ai nevoie acum este un telescop puternic pentru conectarea sistemului.
La sfârșitul anilor 2020, Telescopul de treizeci de metri va deveni cel mai mare telescop optic la sol din lume, iar atunci când este utilizat împreună cu HDC, astronomii vor putea explora atmosfera lumilor potențial locuibile care orbitează pitici roșii.
„Găsirea oxigenului și metanului în atmosfera planetelor terestre care orbitează M-pitici precum Proxima Centauri b prin telescopul de 30 de metri va fi extrem de interesantă”, spune Rouen. "Mai avem multe de învățat despre locuința potențială a acestor planete, dar se poate foarte bine ca aceste planete să se dovedească a fi similare cu Pământul."
Se estimează că în galaxia noastră există 58 de miliarde de pitici roșii, iar cele mai multe dintre ele sunt cunoscute ca având planete, așa că atunci când Telescopul de treizeci de metri va trăi, astronomii vor putea găsi multe lucruri care anterior erau inaccesibile.
În 2016, astronomii au descoperit un exoplanet de dimensiunea Pământului care orbita cel mai apropiat M-pitic de Pământ, Proxima Centauri. Proxima b orbitează, de asemenea, în zona potențialului locuibil al stelei sale, ceea ce o face o țintă principală pentru căutarea vieții extraterestre. La doar patru ani-lumină distanță, Proxima b ne înfățișează literalmente ocazia de a o vizita cândva în viitor.
ILYA KHEL
