تا به امروز بیش از 5000 سامانه فراسیاره ای کشف شده است. امضاهای زیستی اجزای شیمیایی در جو سیاره هستند که ممکن است نشان دهنده حیات باشند و اغلب گازهای فراوانی در جو سیاره ما دارند.
دانشمندان در UC Riverside نشان می دهد چیزی در فهرست معمولی از مواد شیمیایی که اختر زیست شناسان برای جستجوی آن استفاده می کنند گم شده است زندگی در سیارات اطراف ستاره های دیگر - گاز خنده.
ادی شویترمن، اختر زیست شناس در بخش زمین و علوم سیاره ای UCR، گفت: افکار زیادی در مورد اکسیژن و متان به عنوان امضاهای زیستی مطرح شده است. کمتر محققی به طور جدی به اکسید نیتروژن فکر کرده است، اما ما فکر می کنیم که ممکن است اشتباه باشد.
برای رسیدن به این نتیجه، دانشمندان تعیین کردند که سیاره ای مانند زمین می تواند چه مقدار اکسید نیتروژن تولید کند. پس از آن، شبیه‌سازی‌هایی از چرخش آن سیاره به دور انواع مختلف ستاره‌ها ایجاد کردند و مقادیر N2O را که می‌توان با تلسکوپ‌هایی مانند تلسکوپ فضایی جیمز وب.
اکسید نیتروژن یا N2O گازی است که به طرق مختلف توسط موجودات زنده تولید می شود. میکروارگانیسم ها به طور مداوم سایر مولکول های نیتروژن را از طریق یک فرآیند متابولیک به N2O تبدیل می کنند که می تواند انرژی سلولی مفیدی تولید کند.
شویترمن گفت، زندگی محصولات زائد نیتروژن تولید می کند که توسط برخی میکروارگانیسم ها به نیترات تبدیل می شوند. در مخزن ماهی، این نیترات ها جمع می شوند، به همین دلیل است که باید آب را عوض کنید. با این حال، تحت شرایط مناسب در اقیانوسباکتری های خاصی می توانند این نیترات ها را به N2O تبدیل کنند. سپس گاز به جو نشت می کند.»
N2O را می توان در یک محیط یافت و هنوز هم در برخی موقعیت ها نشانه ای از زندگی نیست. در مدلسازی جدید این مورد در نظر گرفته شد. به عنوان مثال، رعد و برق می تواند مقدار کمی اکسید نیتروژن تولید کند. با این حال، رعد و برق همچنین دی اکسید نیتروژن تولید می کند که به اختر زیست شناسان اشاره می کند که فرآیندهای هواشناسی یا زمین شناسی غیر زنده این گاز را تولید کرده اند.
دیگرانی که N2O را به عنوان یک گاز با امضای زیستی در نظر می گیرند اغلب به این نتیجه می رسند که تشخیص آن از این فاصله دور دشوار است. شویترمن توضیح داد که این نتیجه گیری بر اساس غلظت N2O در است اتمسفر زمین امروز. از آنجایی که در این سیاره که مملو از حیات است، مقدار زیادی از آن وجود ندارد، برخی بر این باورند که شناسایی آن در جای دیگر نیز دشوار است.
شویترمن گفت:, "این نتیجه گیری برای دوره های زمانی در نظر گرفته نمی شود تاریخ زمین جایی که شرایط اقیانوس اجازه انتشار بیولوژیکی بسیار بیشتری از N2O را می داد. شرایط در آن دوره‌ها ممکن است منعکس کننده شرایط امروزی یک سیاره فراخورشیدی باشد.»
ستاره‌های معمولی مانند کوتوله‌های K و M طیف نوری تولید می‌کنند که در شکستن مولکول N2O کمتر از خورشید ما مؤثر است. ترکیب این دو اثر می‌تواند مقدار پیش‌بینی‌شده این گاز با امضای زیستی را در یک جهان مسکونی بسیار افزایش دهد.»
این مطالعه با همکاری دانشگاه پوردو، موسسه فناوری جورجیا، دانشگاه آمریکایی و مرکز پرواز فضایی گودارد ناسا انجام شد.
مرجع مجله:
- ادوارد دبلیو. شویترمن، استفانی ال. اولسون و همکاران. ارزیابی محدوده قابل قبول امضاهای زیستی N2O در زمین‌های خارجی: یک رویکرد مدلسازی بیوژئوشیمیایی، فتوشیمیایی و طیفی مجله Astrophysicalبه DOI: 10.3847/1538-4357/ac8cfb
