Пошук рідкої води на екзопланетах є ключем до пошуку життя серед зірок, і тепер вчені запропонували нову стратегію, яка може підвищити шанси її виявити. У новому дослідженні, опублікованому 28 грудня в журналі Nature Astronomy, дослідники припустили, що якщо в атмосфері екзопланети менше CO2, ніж у її сусідів, на її поверхні може бути величезна кількість води — або навіть життя.
В цей час пошук рідкої води на планетах за межами Сонячної системи є серйозною проблемою. З приблизно 5000 відкритих нами екзопланет рідка вода не була підтверджена на жодній. Найкраще, що можуть зробити вчені, — це виявити сліди води в атмосферах екзопланет і визначити, чи можуть планети теоретично підтримувати воду в рідкому стані.
«Ми знаємо, що спочатку атмосфера Землі складалася здебільшого з CO2, але потім вуглець розчинився в океані і зробив планету здатною підтримувати життя протягом останніх чотирьох мільярдів років або близько того», — співавтор дослідження Аморі Тріо, професор. екзопланетології в Університеті Бірмінгема у Великобританії, йдеться в заяві.
Коли вуглець розчиняється в океанах, тектонічна активність блокує його в земній корі, створюючи ефективний поглинач вуглецю. Частково тому наша планета має значно нижчий рівень CO2 порівняно з нашими сусідами — земна атмосфера містить близько 0,04% CO2, тоді як атмосфера Венери та Марса містить понад 95% CO2.
Якщо вчені спостерігатимуть атмосферу з таким же низьким вмістом вуглецю на екзопланеті, це може свідчити про наявність величезних океанів, схожих на наш, вважають дослідники.
Шукати CO2 легше, ніж воду в рідкому стані. CO2 дуже добре поглинає інфрачервоне випромінювання, тобто створює сильний сигнал, який вчені можуть виявити.
Цю техніку також можна використовувати за допомогою існуючих телескопів, таких як космічний телескоп Джеймса Вебба. Наземні спостереження також повинні бути можливими через певну довжину хвилі CO2, на якій вимірюється, тоді як земна атмосфера може торпедувати експерименти на інших довжинах хвиль, частково поглинаючи сигнали.
«Це дійсно гарний спосіб зробити це. Крім того, він не потребуватиме величезних витрат часу на використання телескопа, що дуже важливо, оскільки це надзвичайно цінно для нашої спільноти», — сказала Сара Кейсвелл, викладач школи фізики та астрономії. в Університеті Лестера у Великобританії, який не брав участі в дослідженні.
Дивно, але інший сценарій може сприяти створенню атмосфери з низьким вмістом вуглецю: саме життя. Основними способами життя на нашій планеті є вловлювання вуглецю через фотосинтез і створення оболонок, і близько 20% усього вловлення вуглецю на Землі спричинено біологічними процесами.
«Попри великі сподівання, більшість наших колег зрештою дійшли висновку, що такі великі телескопи, як JWST, не зможуть виявити життя на екзопланетах. Наша робота дає нову надію», — співавтор дослідження Жульєн де Віт, доцент. планетарних наук Массачусетського технологічного інституту, йдеться в заяві. «Використовуючи сигнатуру вуглекислого газу, ми не тільки можемо зробити висновок про наявність рідкої води на далекій планеті, але це також забезпечує шлях до ідентифікації самого життя», — сказав де Віт.
Хоча цей підхід, схоже, спрацює в принципі, все ж можуть виникнути перешкоди, оскільки неясно, скільки земних екзопланет також мають атмосферу. «Пошук ідеальної системи для тестування може виявитися дещо складнішим, ніж ми думали раніше», — сказав Кейсвелл Live Science. Але оскільки дослідники продовжують відкривати більше екзопланет, буде виявлено більше атмосфер. І ця методика може допомогти з’ясувати, чи можуть вони підтримувати життя.