Ученые разработали новый метод для обнаружения кислорода в атмосфере экзопланет, которые могут ускорить поиск жизни.
Одним из возможных признаков жизни, или биосигнатуру, является наличие кислорода в атмосфере экзопланеты. Кислород генерируется жизни на Земле, когда организмы, такие как растения, водоросли и цианобактерии используют фотосинтез, чтобы преобразовать солнечный свет в химическую энергию.
Калифорнийского университета в Риверсайде помогли разработать новую технику, которая будет использовать космический телескоп НАСА «Джеймс Уэбб», чтобы обнаружить более сильный сигнал, что молекулы кислорода производят, когда они сталкиваются. Этот сигнал может помочь ученым провести различие между живой и неживой планеты.
С тех экзопланет, которые вращаются вокруг звезд других, чем наше Солнце, так далеко, что ученые не могут искать признаки жизни на посещение этих далеких миров. Вместо этого, они должны использовать передовые телескоп, как Уэбб, чтобы увидеть, что внутри атмосфер экзопланет.
«До нашей работы, кислород на том же уровне, как и на Земле, как думали, было обнаружить с Уэббом», — сказал Томас Fauchez из НАСА Центра космических полетов и ведущий автор исследования. «Этот сигнал кислорода известна с начала 1980-х годов с исследования атмосферы Земли, но никогда не изучались для исследования экзопланет».
Астробиолог Калифорнийского университета в Риверсайде Эдвард Schwieterman изначально предложил аналогичный способ обнаружения высоких концентраций кислорода от неживой процессов и был членом команды, которая разработала эту технику. Их работа была опубликована сегодня в журнале Nature астрономии.
«Кислород-это один из самых захватывающих молекул, чтобы обнаружить из-за его связи с жизнью, но мы не знаем, если жизнь-это единственная причина кислорода в атмосфере», — сказал Schwieterman. «Этот метод позволит нам найти кислород в планет, как живых, так и мертвых».
Когда молекулы кислорода сталкиваются друг с другом, они блокируют части инфракрасного спектра света, рассматривается в телескоп. Изучение моделей в этом свете, они могут определить состав атмосферы планеты.
Schwieterman помог команде НАСА посчитать, сколько света будет заблокирован этими коллизиями кислорода.
Интересно, что некоторые исследователи предлагают кислорода также можете сделать экзопланета появляются в хозяина жизни, когда это не так, потому что он может накапливаться в атмосферы планеты без каких-либо жизнедеятельности вообще.
Если экзопланета находится слишком близко к своему хозяину звезду или получает слишком много света звезды, атмосфера становится очень теплый и насыщенный парами воды от испарения океанов. Затем эта вода может быть разбита на сильное ультрафиолетовое излучение на атомарный водород и кислород. Водород, который является легким атомом, очень легко уходит в пространство, оставляя позади кислород.
С течением времени, этот процесс может вызвать целые океаны, чтобы быть потеряны во время создания плотной атмосферой кислорода-больше даже, чем может стать жизнь. Так, обилие кислорода в атмосфере экзопланеты, возможно, не обязательно означает изобильную жизнь, но вместо этого может указывать на история потери воды.
Schwieterman предупреждает, что астрономы пока не уверены, насколько широко этот процесс может быть на экзопланетах.
«Важно знать, есть ли и сколько мертвых планет производят кислород, чтобы мы могли лучше понимать, если планета жива или нет», — сказал он.
Schwieterman является приглашенным научным сотрудником в УЦР, который вскоре начнется в должности доцента кафедры астробиологии кафедры Земли и Планетарных Наук.
Это исследование получило финансирование от продавцов Годдарда сред для совместной работы экзопланета, которая частично финансируется за счет внутренних ученого отдела планетологии НАСА модели финансирования. Этот проект также получил финансирование от Европейского Союза Горизонт 2020 по исследованиям и инновациям в рамках программы Марии Склодовской-Кюри Грант НАСА Астробиологического института альтернативной Земли команды, и NExSS виртуальной планетарной лаборатории.
Уэбб будет ведущей мировой космической науки обсерватории, когда она выйдет в 2021 году. Это позволит ученым разгадывать тайны в нашей Солнечной системе, смотреть на далекие миры вокруг других звезд, и зонд загадочные структуры и происхождения нашей Вселенной и нашего места в нем.
Билл Штайгервальд и Нэнси Джонс из Центра космических полетов НАСА имени Годдарда внес значительный вклад в этой статье.
сделать разницу: спонсорские возможности
Ответить
Хотите присоединиться к обсуждению?Не стесняйтесь вносить свой вклад!