Timp de multe miliarde de ani, viața pe Pământ a fost bine camuflată de observatorii din afară și, la rândul nostru, am putea pierde accidental viața pe alte planete din motive similare: este încă prea simplă.
Cercetătorii din Statele Unite au analizat întrebarea în ce moment al istoriei Pământului un hipotetic observator extraterestru ar putea detecta viața pe el. Potrivit calculelor lor, pentru aproape 90 la sută din istoria planetei, ar fi trebuit să pară nelocuit observatorilor din afară. Articolul corespunzător este trimis spre publicare în Astrobiologie, iar textul său poate fi găsit pe serverul de preimprimare al Universității Cornell.
Oamenii de știință s-au întrebat cum s-a schimbat raportul oxigen, ozon și metan din atmosferă de-a lungul istoriei planetei. Aceste gaze sunt adesea numite biomarkeri, deoarece acum pe Pământ se formează biogen, adică ca urmare a activității organismelor vii. Potrivit acestui grup de cercetători, în trecutul Pământului, aceștia au fost, de asemenea, produși biogen. S-a dovedit că raportul oxigenului, ozonului și metanului din atmosfera Pământului variază în conformitate cu legi foarte complexe, care sunt dificil de detectat prin observații astronomice externe. În special, producția de oxigen de către viața terestră a început cu sute de milioane de ani înainte de apariția oxigenului liber în atmosferă. Pentru o perioadă foarte lungă de timp, toate acestea au fost cheltuite pentru oxidarea materiei organice moarte lăsate de generațiile trecute de bacterii care nu producuseră încă oxigen.
Conținutul de metan din atmosferă s-a schimbat dramatic de-a lungul istoriei planetei. Înainte de apariția unor cantități mari de oxigen, s-ar putea să nu existe un strat de ozon care să protejeze metanul de radiațiile ultraviolete. Prin urmare, durata de viață a moleculelor acestui gaz în acel moment a fost foarte scurtă. După apariția oxigenului, acesta a crescut, la fel ca și concentrația de metan. Cu toate acestea, de îndată ce conținutul de oxigen a atins câteva procente, concentrația de metan a scăzut din nou. Oxigenul și vaporii de apă au contribuit la formarea radicalilor • OH - hidroxil, care distrug rapid moleculele de metan. După cum remarcă autorii, din exterior, fără să aterizeze pe planetă sau să obțină spectre extrem de precise, este dificil de înțeles care dintre fazele de mai sus este atmosfera locală.
Autorii au ajuns la concluzia că, cu până la 2,5 miliarde de ani în urmă, a fost exclusă detectarea oxigenului și ozonului biogen din învelișul gazos al Pământului din exterior, iar acum 2,5–0,5 miliarde de ani, a fost foarte dificilă. În ciuda apariției oxigenului, concentrația sa a rămas încă scăzută: a continuat să oxideze materia organică din epocile trecute. Dar metanul după apariția oxigenului, adică în ultimii 2,5 miliarde de ani, ar fi adesea nerealist de detectat la distanțe interstelare. Cu toate acestea, chiar dacă l-am descoperit înainte de acest eveniment, ar fi dificil să declarăm cu încredere originea biogenă a acestui gaz. Sistemul solar, cel puțin pe Titan, conține metan și hidrocarburi similare. Dar, după cum se crede, acest gaz apare acolo într-un mod anorganic.
Separat, cercetătorii locuiesc pe biosfere, care sunt situate în principal în oceane. Ei observă că, înainte de dezvoltarea terenului, procesele de legare a metanului biogen și oxigenului au loc în mare parte în hidrosferă și nu se reflectă în atmosferă în niciun fel. Oxigenul este legat de deșeurile organice din apă, iar metanul este consumat de microorganismele oceanice vii. Acest scenariu a domnit pe Pământ până în perioada cambriană, adică timp de miliarde de ani. Autorii clasifică o astfel de biosferă drept una de camuflaj. Folosind telescoape care sunt disponibile tehnologic astăzi omenirii, este extrem de dificil să-l detectăm chiar și la o distanță de câteva zeci de ani lumină.
Multe mii de candidați la exoplanetă au fost descoperiți în ultimii ani prin utilizarea telescoapelor spațiale. Zeci dintre ei au deja date despre compoziția atmosferei. Următoarea generație de telescoape spațiale, precum James Webb sau TESS, va începe să lucreze în următorii ani. Ei vor putea obține date despre compoziția atmosferelor unor planete asemănătoare pământului destul de mici. Anterior, se credea că imediat după aceasta, datorită detectării gazelor biomarkere, ar fi posibil să aflăm cu încredere dacă există viață în sistemele stelare învecinate.
Criticii acestei abordări au indicat Marte, unde metanul apare local în fiecare vară, dar nu a fost încă posibil să se înțeleagă dacă este biogen sau nu. După cum observă, este naiv să credem că vom putea înțelege dacă există viață la câțiva ani lumină de noi, dacă nu putem spune nimic sigur despre existența ei la doar două sau trei minute lumină de Pământ. Noua lucrare arată că telescoapele din viitorul apropiat pot detecta cu încredere doar o viață foarte avansată, precum cea care a fost prezentă pe Pământ în ultimii 500 de milioane de ani. Restul opțiunilor, cum ar fi bacteriile sau protozoarele, sunt încă inaccesibile lor. Judecând după planeta noastră, acest lucru poate însemna că doar o mică parte din toate biosferele existente în sistemele stelare din apropiere vor fi identificate în viitorul previzibil.
Video promotional:
