עד כה התגלו למעלה מ-5000 מערכות אקזו-פלנטריות. חתימות ביולוגיות הן רכיבים כימיים באטמוספירה של כוכב לכת שעשויים להצביע על חיים, ולעתים קרובות הם כוללים גזים בשפע באטמוספירה של כוכב הלכת שלנו.
מדענים ב UC ריברסייד מציע שמשהו חסר בסגל הטיפוסי של כימיקלים שאסטרוביולוגים משתמשים בהם כדי לחפש חיים על כוכבי לכת סביב כוכבים אחרים - גז צחוק.
אדי שוויטרמן, אסטרוביולוג במחלקה למדעי כדור הארץ וכוכבי הלכת של UCR, אמר, "הושקעה מחשבה רבה בחמצן ובמתאן כחתימות ביולוגיות. פחות חוקרים שקלו ברצינות תחמוצת חנקן, אבל אנחנו חושבים שזו אולי טעות".
כדי להגיע למסקנה זו, מדענים קבעו כמה תחמוצת חנקן יכול להעלות על הדעת כוכב לכת כמו כדור הארץ. לאחר מכן, הם יצרו הדמיות של אותו כוכב לכת המקיף סוגים שונים של כוכבים וחישבו את כמויות ה-N2O שניתן ללכוד על ידי טלסקופ כמו ג 'יימס ווב טלסקופ החלל.
תחמוצת החנקן, או N2O, הוא גז המיוצר בדרכים שונות על ידי יצורים חיים. מיקרואורגניזמים ממירים ללא הרף מולקולות חנקן אחרות ל-N2O באמצעות תהליך מטבולי שיכול לייצר אנרגיה תאית שימושית.
שוויטרמן אמר, "החיים מייצרים תוצרי פסולת חנקן המומרים על ידי מיקרואורגניזמים מסוימים לחנקות. במיכל דגים, החנקות הללו מצטברות, וזו הסיבה שאתה צריך להחליף את המים. עם זאת, בתנאים הנכונים ב- ים, חיידקים מסוימים יכולים להמיר את החנקות הללו ל-N2O. לאחר מכן הגז זולג לאטמוספירה".
N2O יכול להימצא בסביבה ועדיין לא להוות אינדיקציה לחיים במצבים מסוימים. זה נחשב בדוגמנות החדשה. לדוגמה, ברק יכול לייצר כמות קטנה של תחמוצת חנקן. עם זאת, ברק מייצר גם חנקן דו חמצני, מה שנותן לאסטרוביולוגים רמז לכך שתהליכים מטאורולוגיים או גיאולוגיים שאינם חיים יצרו את הגז.
אחרים שהתייחסו ל-N2O כגז ביולוגי, מסיקים לעתים קרובות שיהיה קשה לזהות אותו כל כך רחוק. שוויטרמן הסביר כי מסקנה זו מבוססת על ריכוזי N2O ב אטמוספירת כדור הארץ היום. מכיוון שאין הרבה מזה על הפלנטה הזו, השופעת חיים, יש הסבורים שיהיה קשה לזהות אותו גם במקומות אחרים.
שוויטרמן אמר, "מסקנה זו אינה מתייחסת לתקופות ב ההיסטוריה של כדור הארץ שבו תנאי האוקיינוס היו מאפשרים שחרור ביולוגי גדול בהרבה של N2O. התנאים בתקופות אלה עשויים לשקף את המקום שבו נמצא כוכב לכת אקסו-פלנט היום."
"כוכבים נפוצים כמו גמדים K ו-M מייצרים ספקטרום אור שפחות יעיל בפירוק מולקולת N2O מאשר השמש שלנו. שתי ההשפעות הללו יחד יכולות להגדיל במידה ניכרת את הכמות החזויה של הגז הביולוגי הזה על עולם מיושב".
המחקר נערך בשיתוף פעולה עם אוניברסיטת פרדו, המכון הטכנולוגי של ג'ורג'יה, האוניברסיטה האמריקאית ומרכז טיסות החלל גודארד של נאס"א.
עיון ביומן:
- Edward W. Schwieterman, Stephanie L. Olson et al. הערכת הטווח המתקבל על הדעת של חתימות ביולוגיות של N2O ב-Exo-earths: גישת דוגמנות ביוגיאוכימית, פוטוכימית וספקטרלית משולבת. אסטרופיסיקל ז'ורנל. DOI: 10.3847/1538-4357/ac8cfb
