Dotychczas astronomowie wykryli naprawdę mnóstwo pozasłonecznych planet, a w przyszłości wykryją ich zapewne jeszcze więcej. Kto wie, może na niektórych z tych planet występują warunki pozwalające na istnienie życia. Ba, w części przypadków występowaniu tych warunków sprzyja rodzaj gwiazdy towarzyszący planetom czy też odległość dzieląca je od tej gwiazdy. Ale w jaki sposób naukowcy mają identyfikować te konkretne planety dysponujące atmosferami umożliwiającymi występowanie organizmów żywych? NASA przeprowadziła eksperyment, który może to ułatwić.
Kosmiczny szablon
Wspomniany eksperyment miał miejsce w nocy z 20 na 21 stycznia 2019 roku, podczas całkowitego zaćmienia Księżyca. Wówczas NASA wykorzystała jedynego naturalnego satelitę Ziemi jako gigantyczne… lustro. Księżyc był lustrem dla Kosmicznego Teleskopu Hubble’a, który w pośredni sposób, wychwytując światło, które przeszło przez ziemską atmosferę i odbiło się od Księżyca, wykrył w ziemskiej atmosferze ozon.
„Wykrycie ozonu jest znaczące, ponieważ ozon jest fotochemicznym produktem ubocznym tlenu cząsteczkowego, który sam jest produktem ubocznym życia.”, powiedziała Allison Youngblood z Laboratorium Fizyki Atmosfery i Kosmosu w Boulder w Kolorado, główna autorka pracy naukowej poświęconej eksperymentowi, opublikowanej niedawno w czasopiśmie The Astronomical Journal.
Próba przeprowadzona przez NASA pokazała, jaką sygnaturę chemiczną nasza planeta miałaby dla hipotetycznych obserwatorów z innego zakątku kosmosu i jaką sygnaturę chemiczną dla nas miałyby podobne planety położone w innych gwiezdnych układach. Nie oznacza to jednak, że już teraz możemy te planety odnaleźć.
Ozon = życie?
Dotychczas z pomocą Kosmicznego Teleskopu Hubble’a astronomowie analizowali atmosfery głównie gazowych gigantów i tak zwanych superziem, czyli planet skalistych znacznie większe od Ziemi. To samo będzie możliwe w przypadku planet wielkości Ziemi, których atmosfery są znacznie cieńsze, trzeba będzie skonstruować większe kosmiczne teleskopy.
Co więcej, wykrycie sygnatury chemicznej wskazującej na występowanie w atmosferze ozonu wcale nie musi świadczyć o występowaniu życia. To dlatego, że ozon może powstać bez jego obecności, w reakcji azotu i tlenu poddanych działaniu światła słonecznego. By zwiększyć pewność, że na danej planecie może istnieć życie, astronomowie powinni szukać kombinacji sygnatur. Zatem, obserwacje egzoplanet powinny być prowadzone w różnych zakresach długości fal światła – dlatego, że każdą z biosygnatur łatwiej wykryć w zakresie fal dla niej specyficznym.
Fragment powierzchni Księżyca, która stała się lustrem dla Kosmicznego Teleskopu Hubble’a. | Źródło: M. Kornmesser (ESA/Hubble), NASA, ESA
Kto wie, być może w przyszłości NASA przeprowadzi podobne eksperymenty, by zidentyfikować też inne biosygnatury Ziemi. Wówczas będziemy jeszcze lepiej wiedzieć, czego tak właściwie poszukiwać, wypatrując na niebie egzoplanet, na których mogłoby istnieć życie.
„Jednym z głównych celów NASA jest identyfikacja planet, na których mogłoby występować życie.”, stwierdziła Youngblood. „Ale jak mielibyśmy odróżnić planetę nadającą się do zamieszkania od tej, która by się do tego nie nadawała? W jaki sposób namalowałyby je techniki pozwalające na charakteryzowanie atmosfer planet, którymi dysponują astronomowie? Dlatego ważne jest opracowywanie modeli widma Ziemi jako szablonów dla kategoryzacji atmosfer na planetach pozasłonecznych.”
Źródło: NASA