Ako pochopiť, či je planéta vhodná pre život? Teleskopy schopné vidieť živé tvory na inej planéte, aj keď sú veľmi veľké, sa v blízkej budúcnosti neočakávajú.
Prvá vec, ktorá príde na myseľ, je to, či je teplota na planéte správna, aby na nej mohla voda existovať v tekutom stave. Takto sa objavil koncept „obývateľnej zóny“. Astronómovia hľadajú a nachádzajú planéty v obývateľných zónach rôznych hviezd.
A samozrejme je veľmi dôležité pochopiť, či existujú látky potrebné pre život na planéte. Napríklad je to bohatá chémia Saturnova mesiaca Titan, ktorá vedie vedcov k podozreniu, že život už existuje, alebo že v budúcnosti môže vzniknúť. Kvôli možnej prosperite tohto života bol ešte fungujúci Cassiniho prístroj zničený.
Ale nemôžete poslať sondu s chemickými analyzátormi na planétu mimozemskej hviezdy (aspoň ešte nie). Ako teda poznáš chémiu vzdialeného sveta? Samozrejme skúmaním spektra žiarenia pochádzajúceho zo vzdialenej planéty. (Mimochodom, toto bol spôsob, ako Hubble objavil vodu na zemských planétach ešte nedávno.) Navyše by človek nemal hľadať vo viditeľnom rozsahu. Infračervená astronómia, o ktorej sme nedávno hovorili, je v tejto záležitosti omnoho efektívnejšia.
Mnoho chemických zlúčenín má v infračervenom rozsahu svoje vlastné „signatúry“- „vrcholy“a „poklesy“v spektrálnom grafe (čo zodpovedá žiareniu a absorpcii žiarenia určitej vlnovej dĺžky a podobné tenkým čiaram). Potrebné látky je možné identifikovať práve na týchto trasách.
Vedci sa samozrejme zaujímajú predovšetkým o kyslík, metán, ozón, vodnú paru, oxid uhličitý a oxid dusný (N2O). Mimochodom, boli to živé organizmy, ktoré kedysi urobili „kyslíkovú revolúciu“na Zemi. Je však ťažké pozorovať línie týchto plynov, vyžaduje si to pozorovacie dni veľa dní. Astronómovia majú vždy nedostatok, pretože existuje oveľa menej nástrojov a finančných prostriedkov ako zaujímavé úlohy.
Tím vedcov vedený Vladimírom Airapetianom z NASA navrhol nový spôsob hľadania planét s obývateľnou chémiou. Používa „podpisy“, ktoré sa dajú oveľa ľahšie zistiť. Ale ako obvykle, existuje nuansa: objavujú sa iba v dôsledku búrok s hviezdami.
Propagačné video:
Podrobne sme písali o vyhadzovaní koronálnych hmôt, s ktorým Slnko pravidelne „pľuje“. Vďaka svojmu magnetickému poľu majú malý vplyv na Zem (mimochodom, Mars mal menej šťastia). Ale to preto, že naše svietidlo je zrelé a pokojné.
Mladé aktívne hviezdy, podobné Slnku alebo mierne chladnejšie (spektrálne triedy G a K), majú silnejšie a častejšie vyhadzovania. Preto nabité častice prenikajúce do atmosféry planéty v nej dokážu urobiť šustenie. Na to sa nová metóda opiera.
Pôsobením častíc hviezdneho vetra sa molekuly vody (H2O) premieňajú na hydroxylové molekuly (OH-). Zároveň sa oxiduje atmosférický dusík na oxid uhoľnatý (NO). Tieto dve látky majú veľmi jasné infračervené podpisy.
Je ich dosť na to, aby ich „videli“zo Zeme? Na zodpovedanie tejto otázky vedci upravili model, ktorý sa používa v atmosférickej fyzike už celé desaťročia. Tento model predpovedá reakciu zemskej ozónovej vrstvy na emisie koronálnej hmoty. Hayrapetyanovej skupine sa jej podarilo prispôsobiť novej úlohe. Okrem toho autori použili údaje z kozmickej lode TIMED, ktorá skúma zloženie a teplotu zemskej atmosféry.
Počítačové modelovanie s použitím „vesmírnych“údajov ukázalo, že v atmosfére planéty podobnej Zemi, ale otáčajúc sa okolo aktívnej hviezdy, sa vytvára veľa „signálnych látok“. Toľko, že infračervený teleskop s priemerom iba 15 - 25 centimetrov ich mohol rozlíšiť v atmosfére blízkych exoplanet za dve hodiny pozorovania.
Takýto signál by znamenal, že na planéte je prítomný kyslík, dusík (najdôležitejšia zložka proteínov) a vodná para, a dokonca aj atmosférický tlak je blízky zemskému tlaku. To znamená, že taký svet môže byť obývaný.
Ak je však signál príliš silný, nezaberá to dobre. Koniec koncov to znamená, že planéta nemá magnetické pole, ktoré by zadržalo takmer všetky hviezdne vetry (a je to nevyhnutné, aby živé bytosti na planéte nezomreli na žiarenie). Preto „mierny“signál naznačuje, že planéta je vhodná na život.
Vedecký článok s výsledkami výskumu bol uverejnený v časopise Scientific Reports.
