Новое исследование гласит, что если мы хотим создать условия, необходимые для жизни на другой планете, не говоря уже о самой жизни, мы должны перестать надеяться на наличие углерода в ее атмосфере. Вместо этого именно отсутствие углерода в атмосфере или, по крайней мере, его отсутствие может быть признаком того, что мы приближаемся.
Вся жизнь на Земле зависит от пяти элементов: углерода, водорода, кислорода, азота и фосфора. Среди этих элементов особенно важен углерод.
Таким образом, имеет смысл искать их присутствие в атмосферах планет, которые, по нашему мнению, могут поддерживать внеземную жизнь. Однако многопрофильная группа считает, что мы, возможно, заходим слишком далеко назад. Атмосфера с очень низким содержанием углерода может быть сигналом, который мы ищем, о том, что на планете есть хорошие шансы на жизнь.
Вода, состоящая из водорода и кислорода, является еще одним важным элементом, который следует искать, но только если она находится в жидкой форме. Профессор Джулиан де Вит из Массачусетского технологического института является частью команды, которая подозревает, что жидкая вода и атмосферный углерод несовместимы друг с другом.
«[A]Все функции, о которых говорилось до сих пор [as indicators of life] Де Вит сказал в заявление. «Теперь у нас есть способ узнать, есть ли жидкая вода на другой планете. Это то, к чему мы сможем добраться в ближайшие несколько лет».
По словам исследователей, планеты в данной звездной системе могли бы образоваться с одинаковым количеством углерода. «Если мы сейчас видим планету с меньшим количеством углерода, значит, она куда-то делась», — сказал соавтор профессор Эмори Тривуд из Университета Бирмингема. Более тяжелые элементы могут быть заперты в ядре планеты, но углерод для этого слишком легкий. «Единственный процесс, который может удалить такое количество углерода из атмосферы, — это мощный круговорот воды, включающий океаны жидкой воды», — продолжил Трио.
Эта идея противоречит нашей интуиции: углерод в атмосфере может указывать на его изобилие на поверхности, а это то, что нужно жизни. Однако беглый взгляд на планеты по обе стороны от нас показывает, что за этим может что-то скрываться. Венера имеет плотную атмосферу, состоящую на 96,5% из углекислого газа, но она определенно не пригодна для жизни. Из-за безудержного глобального потепления, которое вызывает газ, и кислотности, которую он производит, углекислый газ является самой большой проблемой.
С другой стороны, самым большим препятствием для жизни на Марсе, возможно, является то, насколько разрежена его атмосфера, но она содержит в основном углекислый газ, поэтому, похоже, там нет углеродного сигнала, который можно было бы обнаружить.
Между тем, пока на сцену не вышли люди, концентрации углекислого газа и метана в атмосфере Земли были очень низкими. Часть потерянного углерода скрывалась в телах живых организмов. «Биология в том виде, в каком мы ее знаем, не только производит химические вещества, но и потребляет их», — отмечают авторы. Его также много, что растворяется в океанах и оседает на морском дне, где со временем превращается в скальную породу. Авторы утверждают, что это примерно соответствует количеству, обнаруженному в атмосфере Венеры.
«Мы считаем, что если мы обнаружим истощение углерода, это, вероятно, будет явным признаком присутствия жидкой воды и/или жизни», — сказал Де Вит. С другой стороны, слишком большое количество углекислого газа будет тем, что команда называет биосигнатурой.
Знание этого было бы бесполезным, если бы мы не могли обнаружить уровни углерода в атмосфере планеты, но космический телескоп Джеймса Уэбба и будущие телескопы все чаще могут это делать, особенно для планет, которые проходят мимо своей звезды от нашего местоположения. «CO2 — очень мощный наблюдатель в инфракрасном диапазоне, и его можно легко обнаружить в экзопланетных атмосферах», — объяснил Де Вит. Авторы предполагают, что сбора данных десяти транзитов должно быть достаточно для планет вокруг ближайших звезд.
Если в атмосфере отдельной планеты мало углерода, это можно объяснить причудой в облаке, из которого образовалась система. Однако, когда можно сравнить атмосферы более чем одной планеты, как надеются сделать ученые с помощью TRAPPIST-1, расхождения могут быть весьма показательными.
Однако, хотя это снижение углекислого газа2 Это могло бы указывать на возможность существования жизни, но не было бы доказательством ее эволюции. Для достижения этой цели необходимы другие биосигнатуры, и команда предполагает, что озон должен быть приоритетом. Озон — это постоянное пополнение атмосферы молекулярным кислородом, которое трудно объяснить без широко распространенной фотосинтетической жизни. С другой стороны, О2 Хотя частиц больше в атмосфере Земли, они излучают излучение в более шумной части спектра.
Исследование опубликовано в Природная астрономия.
«Наркоман поп-культуры. Поклонник телевидения. Ниндзя алкоголика. Абсолютный фанат пива. Профессиональный знаток твиттера».
More Stories
Наблюдение суперлуны Хантера в штате Мэн: вот местный прогноз
Прогноз наблюдения кометы А3: чистое небо над Бостоном
Эти страны могут увидеть экспозицию «Аврора»