Po mnoho miliárd rokov bol život na Zemi dobre maskovaný pred vonkajšími pozorovateľmi a my by sme zasa mohli z podobných dôvodov náhodne premeškať život na iných planétach: stále je to príliš jednoduché.
Vedci z USA zvažovali otázku, v akom okamihu v histórii Zeme mohol hypotetický mimozemský pozorovateľ zistiť na nej život. Podľa ich výpočtov malo pre vonkajších pozorovateľov takmer 90 percent histórie planéty vyzerať neobývane. Zodpovedajúci článok je odoslaný na publikovanie v astrobiológii a jeho text je uvedený na serveri predtlače na Cornell University.
Vedcov zaujímalo, ako sa počas histórie planéty zmenil pomer kyslíka, ozónu a metánu v atmosfére. Tieto plyny sa často nazývajú biomarkery, pretože teraz na Zemi sa tvoria biogénne, to znamená v dôsledku činnosti živých organizmov. Podľa tejto skupiny výskumníkov sa v minulosti na Zemi vyrábali aj biogénne. Ukázalo sa, že pomer kyslíka, ozónu a metánu v zemskej atmosfére sa líšil podľa veľmi zložitých zákonov, ktoré je ťažké zistiť pomocou externého astronomického pozorovania. Predovšetkým výroba kyslíka pozemským životom začala stovky miliónov rokov pred objavením sa voľného kyslíka v atmosfére. Celé to bolo veľmi dlho vynaložené na oxidáciu mŕtvej organickej hmoty, ktorá zostala po minulých generáciách baktérií, ktoré ešte neprodukovali kyslík.
Obsah metánu v atmosfére sa počas histórie planéty dramaticky zmenil. Predtým, ako sa objaví veľké množstvo kyslíka, nemusí existovať ozónová vrstva, ktorá chráni metán pred ultrafialovým žiarením. Preto bola životnosť molekúl tohto plynu v tom čase veľmi krátka. Po objavení sa kyslíka sa zvyšoval, rovnako ako koncentrácia metánu. Len čo však obsah kyslíka dosiahol niekoľko percent, koncentrácia metánu opäť poklesla. Kyslík a vodná para prispievali k tvorbe • OH - hydroxylových radikálov, ktoré rýchlo ničia molekuly metánu. Ako autori poznamenávajú, zvonku bez pristátia na planéte alebo získavania mimoriadne presných spektier je ťažké pochopiť, ktorá z vyššie uvedených fáz je miestnou atmosférou.
Autori dospeli k záveru, že až pred 2,5 miliardami rokov bola detekcia biogénneho kyslíka a ozónu v plynovom obale Zeme zvonku vylúčená a pred 2,5–0,5 miliardami rokov to bolo veľmi ťažké. Napriek vzhľadu kyslíka bola jeho koncentrácia stále nízka: naďalej oxidoval organickú hmotu minulých epoch. Ale metán po objavení sa kyslíka, teda všetkých posledných 2,5 miliárd rokov, by bolo často nereálne zistiť v medzihviezdnych vzdialenostiach. Avšak aj po objavení pred touto udalosťou by bolo ťažké s istotou vyhlásiť biogénny pôvod tohto plynu. Slnečná sústava, minimálne na titáne, obsahuje metán a podobné uhľovodíky. Verí sa však, že tento plyn sa tam vytvára anorganickým spôsobom.
Vedci sa osobitne zaoberajú biosférami, ktoré sa nachádzajú hlavne v oceánoch. Poznamenávajú, že pred rozvojom krajiny procesy väzby biogénneho metánu a kyslíka prebiehajú zväčša vo vnútri hydrosféry a v atmosfére sa nijako neodrážajú. Kyslík je viazaný organickými zvyškami vo vode a metán spotrebúvajú živé oceánske mikroorganizmy. Tento scenár vládol na Zemi až do kambrijského obdobia, teda miliárd rokov. Autori klasifikujú takúto biosféru ako kamufláž. Pomocou ďalekohľadov, ktoré sú dnes ľudstvu technologicky dostupné, je nesmierne ťažké ho odhaliť ani na vzdialenosť niekoľkých desiatok svetelných rokov.
Mnoho tisíc kandidátov na exoplanéty bolo v posledných rokoch objavených pomocou vesmírnych ďalekohľadov. Desiatky z nich už majú údaje o zložení atmosféry. Budúca generácia vesmírnych ďalekohľadov, ako napríklad James Webb alebo TESS, začne pracovať v nasledujúcich rokoch. Budú schopní získať údaje o zložení atmosfér dosť malých planét podobných Zemi. Predtým sa verilo, že bezprostredne potom bude možné s istotou zistiť, či v susedných hviezdnych systémoch existuje život, vďaka detekcii plynov biomarkerov.
Kritici tohto prístupu poukázali na Mars, kde sa metán objavuje lokálne každé leto, zatiaľ však nebolo možné pochopiť, či je biogénny alebo nie. Ako poznamenávajú, je naivné veriť, že budeme schopní pochopiť, či existuje život v svetelných rokoch od nás, ak nemôžeme nič s istotou povedať o jeho existencii iba dve alebo tri svetelné minúty od Zeme. Nová práca ukazuje, že ďalekohľady v blízkej budúcnosti môžu s istotou detekovať iba vysoko rozvinutý život, ako je ten, ktorý sa na Zemi nachádza posledných 500 miliónov rokov. Ostatné možnosti, ako sú baktérie alebo prvoky, sú pre nich stále neprístupné. Podľa našej planéty to môže znamenať, že v dohľadnej dobe bude identifikovaná iba malá časť všetkých existujúcich biosfér v blízkych hviezdnych systémoch.
Propagačné video: