Науковці розробили новий спосіб виявлення придатних для життя і потенційно населених планет, порівнюючи кількість вуглекислого газу в їхній атмосфері з сусідніми планетами
Вчені відкрили спосіб пошуку екзопланет, придатних для життя людей Фото: freepik.com
Міжнародна група дослідників з Бірмінгемського університету (Великобританія), Массачусетського технологічного інституту (США) та інших установ показала, що якщо планета має знижений вміст CO2 в атмосфері (порівняно з сусідніми планетами), це свідчить про наявність рідкої води на її поверхні. Зниження рівня CO2 означає, що вуглекислий газ в атмосфері планети розчиняється в океані або секвеструється біомасою планетарного масштабу.
Дослідження було опубліковане 28 грудня 2023 року в журналі Nature Astronomy.
Наука, що стоїть за відкриттям
Придатність до життя — це теоретична астрономічна концепція, яка означає, що небесне тіло здатне приймати та утримувати рідку воду на своїй поверхні. Планети, розташовані надто близько до своєї зірки, надто гарячі (наприклад, Венера), надто далеко — дуже холодні (наприклад, Марс), тоді як планети в «зоні придатності для життя» — якраз те, що треба. Придатну для життя відстань іноді називають зоною Золотоволоски.
«Виміряти кількість вуглекислого газу в атмосфері планети досить легко. Це тому, що CO2 — сильний поглинач інфрачервоного випромінювання, і саме ця властивість спричиняє нинішнє підвищення глобальної температури на Землі. Порівнюючи кількість CO2 в атмосферах різних планет, ми можемо використовувати цю нову ознаку придатності для життя, щоб ідентифікувати планети з океанами, які з більшою ймовірністю здатні підтримувати життя», — розповідає Амаурі Тріо, професор екзопланетології з Бірмінгемського університету.
Цікаве по темі: У 2024 році можна буде побачити зорепади та сонячне затемнення: де та коли
Прорив у дослідженні екзопланет
Дослідники віднайшли нову «ознаку придатності для життя», за допомогою якої вони можуть визначити, чи дійсно планета має рідку воду. До цього вчені найближче підходили до визначення рідини на поверхні планети, використовуючи її блиск — те, як зоряне світло відбивається від води. Однак ця ознака — надто слабка для сучасних обсерваторій, щоб її виявити, тоді як новий метод може бути застосований за допомогою наявного обладнання.
Амаурі Тріо, який був одним із керівників дослідження, зазначив:
«Наприклад, ми знаємо, що спочатку атмосфера Землі складалася переважно з CO2, але потім вуглець розчинився в океані і зробив планету здатною підтримувати життя протягом останніх чотирьох мільярдів років або близько того».
Окрім розробки нового способу визначення планет, придатних для життя, дослідження може бути використане для того, щоб краще зрозуміти переломні моменти в екології.
«Вивчаючи рівні CO2 в атмосфері інших планет, ми можемо емпірично виміряти придатність до життя і порівняти їх з нашими теоретичними очікуваннями. Це допомагає зібрати контекст кліматичної кризи, з якою ми стикаємося на Землі, і з’ясувати, в який момент рівень вуглецю робить планету непридатною для життя. Наприклад, Венера і Земля виглядають неймовірно схожими, але в атмосфері Венери дуже високий рівень вуглецю. Можливо, в минулому стався кліматичний перелом».
Новий метод — це не лише ознака придатності для життя, але й біосигнатура, оскільки біологія також вловлює вуглекислий газ.
Читайте популярне: Обрано найяскравіші знімки космосу, які зробив телескоп NASA у 2023 році
Доктор Жюльєн де Віт, доцент кафедри планетарних наук в Массачусетському технологічному інституті і один з керівників дослідження, пояснює:
«На життя на Землі припадає 20% від загальної кількості захопленого СО2, решта в основному поглинається океанами. На іншій планеті ця цифра може бути набагато більшою. Однією з промовистих ознак споживання вуглецю біологією є виділення кисню. Кисень може перетворюватися на озон, і виявляється, що озон має помітну сигнатуру поруч з CO2. Таким чином, спостереження за вуглекислим газом і озоном одночасно може повідомити нам про придатність для життя, а також про наявність життя на цій планеті».
Важливим елементом нового дослідження є те, що ці підписи можна виявити за допомогою сучасних телескопів. Жульєн де Віт підсумовує:
«Попри великі сподівання, більшість наших колег зрештою дійшли висновку, що такі великі телескопи, як Космічний телескоп імені Джеймса Вебба, не зможуть виявити життя на екзопланетах. Наша робота дає нову надію. Використовуючи сигнатуру вуглекислого газу, ми не лише можемо зробити висновок про наявність рідкої води на далекій планеті, але й відкрити шлях до виявлення самого життя».
Наступний крок дослідницької групи — визначення складу вуглекислого газу в атмосфері низки екзопланет, визначення того, які з них мають океани на поверхні, і визначення пріоритетів подальших спостережень для тих, які можуть підтримувати життя.
Ознайомтеся з іншими популярними матеріалами:
NASA «загубило» астероїд, який може скоро впасти на Землю
На Сонці з’явилась величезна діра: чи загрожує це Землі
Вчені дізналися, скільки обертів навколо Сонця зробила Земля
За матеріалами scitechdaily.com.
