Dityppioksidin esiintyminen Maan kaltaisten eksoplaneettojen ilmakehissä saattaa olla merkki maan ulkopuolisen elämän olemassaolosta – selviää yhdysvaltalaisten tutkijoiden johtamasta tutkimuksesta. Edward Schwieterman Kalifornian yliopistossa Riversidessa.
Kehittyneitä tietokonemalleja hyödyntäen ehdotuksensa tueksi ryhmä uskoo, että sen työ voisi tarjota tärkeitä oivalluksia nykyisten ja tulevien observatorioiden – mukaan lukien James Webb Space Telescope (JWST) – eksoplaneettojen tutkimuksiin.
Tähtitieteilijät tietävät yli 5000 eksoplaneettaa – jotka ovat planeettoja, jotka kiertävät muita tähtiä kuin Auringon – ja määrä kasvaa jatkuvasti. Teleskooppien parantuessa tähtitieteilijät pystyvät määrittämään eksoplaneettojen ilmakehän koostumuksia, ja näillä mittauksilla on tärkeä rooli maan ulkopuolisen elämän etsinnässä. Tämä tehdään tekemällä spektroskooppisia mittauksia tähtivalolle, joka on kulkenut eksoplaneetan ilmakehän läpi.
Elämää etsimässä
Emme ole koskaan nähneet elämää toisella planeetalla, joten emme tiedä tarkalleen, kuinka se vaikuttaisi eksoplaneetan ilmakehään. Sen sijaan astrobiologit tunnistavat maapallon ilmakehässä olevia kemikaaleja, jotka liittyvät elämän läsnäoloon, ja etsivät näitä "biosignatuureja".
Täällä typpioksiduuli (tunnetaan myös naurukaasuna) tulee sisään. Vaikka se ei ole erityisen yleistä maan ilmakehässä nykyään, Schwieterman ja kollegat ehdottavat, että kaasua on voinut olla runsaasti maapallon historian aikaisempina aikakausina.
Myrkylliset kaasut asuttavalla vyöhykkeellä voivat estää muukalaisen elämän syntymisen
Jotkut maapallon elävät organismit tuottavat typpioksiduulia, joten on mahdollista, että sitä voi esiintyä joidenkin eksoplaneettojen ilmakehissä, joissa on elämää. Täällä maan päällä on kuitenkin luonnollisia prosesseja, jotka pitävät ilmakehän typpioksiduulipitoisuudet hyvin alhaisina. Kuitenkin muilla planeetoilla typpioksiduuliin saattaa johtua metallikatalyyttien ja yhdistettä hajottavien biologisten entsyymien alhainen määrä. Toinen mahdollisuus on, että joidenkin eksoplaneettojen vastaanottama tähtien säteily ei tuhoa typpioksiduulia yhtä tehokkaasti kuin auringonvalo. Tällaisissa tilanteissa typpioksiduulitasot voivat todellakin olla riittävän korkeita, jotta ne voidaan havaita JWST:n kaltaisilla kaukoputkilla.
Schwietermanin tiimi tutki tätä ajatusta kehittämällä biogeokemiallisen mallin, joka määrittää typpioksiduuliin todennäköisen runsauden pääsarjan tähtiä kiertävien Maan kaltaisten eksoplaneettojen ilmakehissä. Yhdistämällä mallinsa valokemiallisiin ja spektrimalleihin tutkijat laskivat myös, että typpioksiduuli voi nousta havaittaville tasoille erilaisissa ilmakehän olosuhteissa. Tämä voi sisältää Trappist-1 järjestelmässä, jossa jopa neljä planeettaa näyttää kiertävän kylmän punaisen kääpiöisäntätähtensä asuttavalla alueella.
Vaikka typpioksiduulia voidaan tuottaa myös ei-biologisista lähteistä, kuten salamaniskusta, tutkimusryhmä osoitti, että tuotetun kaasun määrät olisivat suuruusluokkaa pienempiä kuin vieraiden ekosysteemien tuottamat määrät. Tulosten perusteella Schwieterman ja kollegat toivovat, että JWST yhdessä muiden eksoplanetaarisissa ilmakehissä elämän merkkejä aktiivisesti metsästävien teleskooppien kanssa lisää typpioksiduuliin elinkelpoisten biosignatuurien luetteloon - mikä saattaa viedä maan ulkopuolisen elämän löytämisen askeleen lähemmäksi.
Tutkimusta kuvataan Astrofyysinen lehti.
