Elämän merkkejä? Miksi tämän vieraan maailman ilmapiiri kiehtoo tähtitieteilijöitä

Elämän merkkejä? Miksi tämän vieraan maailman ilmapiiri kiehtoo tähtitieteilijöitä

Aikaleima: 13. syyskuuta 2023 1

Olemmeko yksin? Tämä kysymys on lähes yhtä vanha kuin ihmiskunta itse. Nykyään tähtitieteen kysymys keskittyy elämän löytämiseen planeettamme ulkopuolelta. Olemmeko lajina ja planeetana yksin? Vai onko elämää jossain muualla?

Yleensä kysymys inspiroi visioita oudoista, vihreistä versioista ihmisistä. Elämä on kuitenkin muutakin kuin me: eläimet, kalat, kasvit ja jopa bakteerit ovat kaikenlaisia ​​asioita, joista etsimme merkkejä avaruudesta.

Yksi asia maapallon elämästä on, että se jättää jälkiä ilmakehän kemialliseen koostumukseen. Tällaisia ​​jälkiä, jotka näkyvät kaukaa, etsimme siis metsästäessämme muukalaisia.

Tiedemiehet Isossa-Britanniassa ja Yhdysvalloissa ovat juuri raportoineet joitakin erittäin mielenkiintoisia kemiallisia jälkiä planeetan ilmakehässä nimeltä K2-18b, joka on noin 124 valovuoden päässä Maasta. Erityisesti he ovat saattaneet havaita aineen, jota maapallolla tuottavat vain elävät olennot.

Tapaa Exoplanet K2-18b

K2-18b on mielenkiintoinen eksoplaneetta - planeetta, joka kiertää toista tähteä. Kepler-avaruusteleskoopin K2015-tehtävä löysi vuonna 2, ja se on eräänlainen planeetta, jota kutsutaan osa-Neptunukseksi. Kuten luultavasti arvasit, nämä ovat pienempiä kuin Neptunus omassa aurinkokunnassamme.

Planeetta on noin kahdeksan ja puoli kertaa Maata raskaampi ja kiertää punaisen kääpiön tähtityyppiä, joka on paljon viileämpi kuin aurinkomme. K2-18b kiertää kuitenkin paljon lähempänä tähteään kuin Neptunus – siinä, mitä kutsumme asuttava vyöhyke. Tämä on alue, joka ei ole liian kuuma eikä liian kylmä, jossa voi olla nestemäistä vettä (sen sijaan, että se jäätyisi jääksi tai kiehuisi höyryksi).

Maapalloa kutsutaan kiviplaneettaksi (ilmeisistä syistä), mutta Neptunukset ovat kaasuplaneettoja, joiden ilmakehät sisältävät paljon vetyä ja heliumia. Niiden ilmakehä voi sisältää myös muita elementtejä.

Mikä tuo meidät jännitystä noin K2-18b.

Kuinka ottaa ilmakehän sormenjälki

Planeetan löysi ensimmäisenä Kepler-avaruusteleskooppi, joka tarkkaili kaukaisia ​​tähtiä ja toivoi planeettojen kulkevan niiden edestä. Kun planeetta kulkee meidän ja tähden välillä, tähti himmenee hetkeksi – mikä kertoo meille planeetan olemassaolosta.

Mittaamalla, kuinka suuri kirkkauden pudotus on, kuinka kauan planeetan ohittaminen tähden edessä kestää ja kuinka usein tämä tapahtuu, voimme laskea planeetan koon ja kiertoradan. Tämä tekniikka on loistava planeettojen löytämisessä, mutta se ei kerro meille niiden ilmakehästä – mikä on keskeinen tieto sen ymmärtämiseksi, onko niissä elämää vai ovatko ne asumiskelpoisia.

NASA:n James Webb -avaruusteleskooppi iso avaruusteleskooppi laukaistiin vuoden 2021 lopussa – on nyt havainnut ja mitannut tämän eksoplaneetan ilmakehän.

Teleskooppi teki tämän mittaamalla valon värin niin tarkasti, että se pystyy havaitsemaan jälkiä tietyistä atomeista ja molekyyleistä. Tämä spektroskopiaksi kutsuttu prosessi on kuin elementtien sormenjälkien mittaaminen.

Kaavio, jossa näkyy eri valon aallonpituuksien absorptio K2-18b:n ilmakehässä ja mitkä aallonpituudet vastaavat ilmakehän eri aineita.
Eksoplaneetan K2-18b ilmakehässä oli voimakkaita merkkejä metaanista ja hiilidioksidista sekä heikkoja merkkejä dimetyylisulfidista. Kuvan luotto: NASA / CSA / ESA / R. Crawford (STScI) / J. Olmsted (STScI) / N. Madhusudhan (Cambridgen yliopisto)

Jokaisella elementillä ja molekyylillä on oma värimerkkinsä. Jos voit katsoa väriä, voit tehdä vähän etsivätyötä ja selvittää, mitä elementtejä tai yhdisteitä planeetalla on.

Vaikka planeetalla ei ole omaa valoa, tähtitieteilijät odottivat, kun K2-18b kulki sen tähden edestä ja mittasi tähtien valoa sen kulkiessa planeetan ilmakehän läpi, mikä antoi ryhmälle mahdollisuuden havaita ilmakehän aineiden sormenjälkiä.

Alien Marine Farts?

Uusi tutkimus löysi paljon hiilidioksidia ja metaania. Tämä on mielenkiintoista, koska tämä on samankaltainen kuin mitä löytyy maapallolta, Marsista ja Venuksesta aurinkokunnastamme - pikemminkin kuin Neptunuksesta.

Se löysi kuitenkin myös pienen määrän dimetyylisulfidia. Dimetyylisulfidi on mielenkiintoinen molekyyli, joka koostuu hiilestä, vedystä ja rikistä.

Maapallolla se on yleensä hieman haiseva. Mutta se liittyy myös läheisesti elämään.

Ainoa tuntemamme prosessi, joka luo dimetyylisulfidia planeetallamme, on elämä. Erityisesti meren elämä ja plankton päästävät sitä ilmavaivat.

Joten kyllä, tutkijat ovat innoissaan mahdollisesta ajatuksesta ulkomaalaisten meripieruista. Jos se on totta. Ja liittyy elämään.

Haku jatkuu

Maapallolla dimetyylisulfidi liittyy elämään, mutta muilla planeetoilla se voi liittyä jollain tavalla geologisiin tai kemiallisiin prosesseihin.

Loppujen lopuksi K2-18b on jotain Neptunuksen kaltaista - planeetta, josta emme oikeastaan ​​tiedä paljon. Juuri viime kuussa tutkijat havaitsivat sen Neptunuksen pilvet ovat vahvasti yhteydessä toisiinsa auringon 11 vuoden toimintasykliin. Meillä on paljon opittavaa planeetoista ja niiden ilmakehästä.

Myös dimetyylisulfidin mittaus on erittäin hienovarainen - ei läheskään yhtä vahva kuin hiilidioksidi ja metaani. Tämä tarkoittaa, että tarvitaan tarkempia mittauksia signaalin voimakkuuden parantamiseksi.

Muut kaukoputket saattavat joutua liittymään ponnisteluihin. Chilen Very Large Teleskoopin instrumentit pystyvät mittaamaan planeettojen ilmakehyksiä muiden tähtien ympärillä – samoin kuin uusi Veloce-laite Anglo Australian Telescopessa Siding Springin observatoriossa Australiassa.

Ja uudet avaruusteleskoopit, kuten Euroopan rakenteilla oleva PLATO, auttavat myös saamaan paremman kuvan vieraista ilmakehistä.

Joten vaikka dimetyylisulfidin merkit K2-18b:ssä eivät välttämättä liity elämään, ne ovat silti jännittävä mahdollisuus. Tutkittavaa riittää.

Tämä artikkeli julkaistaan ​​uudelleen Conversation Creative Commons -lisenssin alla. Lue alkuperäinen artikkeli.

Kuva pistetilanne: NASA / CSA / ESA / J. Olmsted (STScI) / Tiede: N. Madhusudhan (Cambridgen yliopisto)

Aikaleima:

Lisää aiheesta Singulaarisuus Hub