Μέχρι σήμερα, έχουν ανακαλυφθεί πάνω από 5000 εξωπλανητικά συστήματα. Οι βιουπογραφές είναι χημικά συστατικά στην ατμόσφαιρα ενός πλανήτη που μπορεί να υποδηλώνουν ζωή και συχνά περιλαμβάνουν άφθονα αέρια στην ατμόσφαιρα του πλανήτη μας.
Επιστήμονες στο UC Riverside υποδηλώνουν ότι κάτι λείπει από τον τυπικό κατάλογο χημικών που χρησιμοποιούν οι αστροβιολόγοι για την αναζήτηση ζωή σε πλανήτες γύρω από άλλα αστέρια — αέριο γέλιου.
Ο Eddie Schwieterman, αστροβιολόγος στο Τμήμα Γης και Πλανητών Επιστημών του UCR, είπε: «Έγινε πολλή σκέψη για το οξυγόνο και το μεθάνιο ως βιουπογραφές. Λιγότεροι ερευνητές έχουν εξετάσει σοβαρά το υποξείδιο του αζώτου, αλλά πιστεύουμε ότι αυτό μπορεί να είναι λάθος».
Για να καταλήξουν σε αυτό το συμπέρασμα, οι επιστήμονες προσδιόρισαν πόση ποσότητα υποξειδίου του αζώτου θα μπορούσε να παράγει ένας πλανήτης όπως η Γη. Μετά από αυτό, δημιούργησαν προσομοιώσεις αυτού του πλανήτη που περιστρέφεται γύρω από διάφορους τύπους άστρων και υπολόγισαν τις ποσότητες N2O που θα μπορούσαν να συλληφθούν από ένα τηλεσκόπιο όπως το Το διαστημικό τηλεσκόπιο James Webb.
Το υποξείδιο του αζώτου, ή N2O, είναι ένα αέριο που παράγεται με διάφορους τρόπους από τα έμβια όντα. Οι μικροοργανισμοί μετατρέπουν συνεχώς άλλα μόρια αζώτου σε N2O μέσω μιας μεταβολικής διαδικασίας που μπορεί να παράγει χρήσιμη κυτταρική ενέργεια.
Ο Schwieterman είπε, «Η ζωή παράγει απόβλητα αζώτου που μετατρέπονται από ορισμένους μικροοργανισμούς σε νιτρικά. Σε μια δεξαμενή ψαριών, αυτά τα νιτρικά συσσωρεύονται, γι' αυτό πρέπει να αλλάξετε το νερό. Ωστόσο, υπό τις κατάλληλες συνθήκες στο ωκεανός, ορισμένα βακτήρια μπορούν να μετατρέψουν αυτά τα νιτρικά άλατα σε N2O. Στη συνέχεια, το αέριο διαρρέει στην ατμόσφαιρα».
Το N2O μπορεί να βρεθεί σε ένα περιβάλλον και εξακολουθεί να μην αποτελεί ένδειξη ζωής σε ορισμένες καταστάσεις. Αυτό λήφθηκε υπόψη στο νέο μόντελινγκ. Για παράδειγμα, ο κεραυνός μπορεί να παράγει μια μικρή ποσότητα οξειδίου του αζώτου. Ωστόσο, οι κεραυνοί παράγουν επίσης διοξείδιο του αζώτου, δίνοντας στους αστροβιολόγους έναν υπαινιγμό ότι οι μη ζωντανές μετεωρολογικές ή γεωλογικές διεργασίες παρήγαγαν το αέριο.
Άλλοι που θεωρούν το N2O ως αέριο βιολογικής υπογραφής συχνά συμπεραίνουν ότι θα ήταν δύσκολο να ανιχνευθεί από τόσο μακριά. Ο Schwieterman εξήγησε ότι αυτό το συμπέρασμα βασίζεται στις συγκεντρώσεις N2O σε Ατμόσφαιρα της γης σήμερα. Επειδή δεν υπάρχει πολύ από αυτό σε αυτόν τον πλανήτη, που βρίθει από ζωή, ορισμένοι πιστεύουν ότι θα ήταν επίσης δύσκολο να εντοπιστεί αλλού.
Schwieterman είπε, «Αυτό το συμπέρασμα δεν λαμβάνει υπόψη τις περιόδους εντός ιστορία της γης όπου οι συνθήκες των ωκεανών θα επέτρεπαν την πολύ μεγαλύτερη βιολογική απελευθέρωση N2O. Οι συνθήκες σε αυτές τις περιόδους μπορεί να αντικατοπτρίζουν εκεί που είναι σήμερα ένας εξωπλανήτης».
«Κοινά αστέρια όπως οι νάνοι Κ και Μ παράγουν ένα φάσμα φωτός που είναι λιγότερο αποτελεσματικό στη διάσπαση του μορίου N2O από τον ήλιο μας. Αυτά τα δύο αποτελέσματα σε συνδυασμό θα μπορούσαν να αυξήσουν σημαντικά την προβλεπόμενη ποσότητα αυτού του βιουπογραφή αερίου σε έναν κατοικημένο κόσμο».
Η μελέτη διεξήχθη σε συνεργασία με το Πανεπιστήμιο Purdue, το Ινστιτούτο Τεχνολογίας της Τζόρτζια, το Αμερικανικό Πανεπιστήμιο και το Κέντρο Διαστημικών Πτήσεων Goddard της NASA.
Αναφορά στο περιοδικό:
- Edward W. Schwieterman, Stephanie L. Olson et al. Αξιολόγηση του εύλογου εύρους βιουπογραφών N2O σε Εξω-Γη: Μια Ολοκληρωμένη Βιογεωχημική, Φωτοχημική και Φασματική Προσέγγιση Μοντελοποίησης. Η αστροφυσική ΕφημερίδαΕ DOI: 10.3847/1538-4357/ac8cfb
