A dinitrogén-oxid jelenléte a Föld-szerű exobolygók atmoszférájában a földönkívüli élet jelenlétének jele lehet – derül ki egy amerikai kutatók által vezetett tanulmányból. Edward Schwieterman a Kaliforniai Egyetemen, Riverside.
Javaslataik alátámasztására fejlett számítógépes modelleket használva a csapat úgy véli, hogy munkája fontos betekintést nyújthat a jelenlegi és jövőbeli obszervatóriumok – köztük a James Webb Űrteleszkóp (JWST) – exobolygó-vizsgálataihoz.
A csillagászok több mint 5000 exobolygóról tudnak – ezek olyan bolygók, amelyek a Napon kívüli csillagok körül keringenek –, és ez a szám folyamatosan növekszik. A teleszkópok fejlődésével a csillagászok egyre jobban meghatározzák az exobolygó légkörének összetételét, és ezek a mérések fontos szerepet játszanak a földönkívüli élet keresésében. Ez úgy történik, hogy spektroszkópiai méréseket végeznek az exobolygó légkörén áthaladó csillagfényen.
Az élet keresésében
Soha nem láttunk életet másik bolygón, így nem tudjuk pontosan, hogyan hatna az exobolygó légkörére. Ehelyett az asztrobiológusok olyan vegyi anyagokat azonosítanak a Föld légkörében, amelyek az élet jelenlétéhez kapcsolódnak, és keresik ezeket a „biosignatures”-eket.
Itt lép be a dinitrogén-oxid (más néven nevetőgáz). Bár ma nem különösebben gyakori a Föld légkörében, Schwieterman és munkatársai azt sugallják, hogy a gáz bőséges lehetett a Föld történetének korábbi korszakaiban.
A mérgező gázok a lakható zónában akadályozhatják az idegen élet kialakulását
A dinitrogén-oxidot egyes élőlények állítják elő a Földön, így lehetséges, hogy előfordulhat néhány életet rejtő exobolygó légkörében. Itt a Földön azonban olyan természetes folyamatok zajlanak, amelyek nagyon alacsonyan tartják a légkör dinitrogén-oxid szintjét. Más bolygókon azonban a dinitrogén-oxid bősége származhat a vegyületet lebontó fémkatalizátorok és biológiai enzimek alacsony szintjéből. Egy másik lehetőség az, hogy egyes exobolygók csillagsugárzása nem olyan hatékonyan pusztítja el a dinitrogén-oxidot, mint a napfény. Valójában a dinitrogén-oxid szintje ilyen helyzetekben elég magas lehet ahhoz, hogy a JWST-hez hasonló teleszkópok is megfigyeljék.
Schwieterman csapata egy olyan biogeokémiai modell kidolgozásával tárta fel ezt az ötletet, amely számszerűsíti a dinitrogén-oxid valószínű mennyiségét a fő sorozat csillagai körül keringő Föld-szerű exobolygók légkörében. Modelljük fotokémiai és spektrális modellekkel való összekapcsolásával a kutatók azt is kiszámították, hogy a dinitrogén-oxid kimutatható szintre halmozódhat fel különböző légköri körülmények között. Ez magában foglalhatja a Trappista-1 rendszerben, ahol úgy tűnik, hogy négy bolygó kering a hideg vörös törpe gazdacsillaguk lakható zónájában.
Bár a dinitrogén-oxid nem biológiai forrásokból, például villámcsapásból is előállítható, a csapat kimutatta, hogy a keletkező gáz mennyisége nagyságrendekkel kisebb lesz, mint az idegen ökoszisztémák által termelt mennyiség. Eredményeik alapján Schwieterman és munkatársai azt remélik, hogy a JWST más, az exobolygós légkörben életjelekre aktívan vadászó teleszkópokkal együtt a dinitrogén-oxidot is felveszi az életképes biológiai jelek listájára, amivel egy lépéssel közelebb hozhatja a földönkívüli élet felfedezését.
A kutatás leírása a Az asztrofizikai folyóirat.
