私たちが知っているように、恒星の周囲のハビタブルゾーンにあるほとんどの系外惑星は、実際には植物の生息に適していません。 それはある人によると、 新しい研究 ジョージア大学の微生物学者と天文学者らは、惑星が受ける光と液体の水を保持する能力を考慮することが、他の惑星に生命が存在できるかどうかをより正確に定義できると述べている。
ハビタブルゾーン (HZ) は伝統的に、系外惑星がその表面に液体の水を保持できる恒星の周囲の距離の範囲であると定義されています。 遠すぎると、惑星は火星のように凍ったままになります。 金星で起こったように、近づきすぎると海は蒸発してしまいます。 真ん中のゾーンは暑すぎず、寒すぎず、ちょうどいい、いわゆる「ゴルディロックスゾーン」です。
地球外生命体の特性や要件については、確かなことは何もわかっていません。 しかし、宇宙生物学には一般に XNUMX つの学派があります。 XNUMXつは、他の惑星の進化は、私たちが知っているように、生命への一見乗り越えられない障壁を回避する方法を見つけ出すことができるというものであり、他の人は、生命はどこでも同じ普遍的な物理的原理によって制限されており、したがって、次のような特定の方法でしか機能できないと主張しています。地球上で。
研究者らは後者の前提から出発し、「光合成居住可能ゾーン」(PHZ)、つまり液体の水が存在できるだけでなく、400~700 nmの波長の十分な光も存在する星の周囲の領域を導入した。 後者は、地球上のすべての植物のエネルギー源である酸素発生型光合成を過剰に生成するために必要です。
「酸素による光合成は、宇宙での生命の探索にとって極めて重要です。もし私たちが異世界の生命の兆候を認識しようとするなら、それはおそらく、酸素が豊富な実質的な大気などのバイオシグネチャーになるでしょう。なぜなら、それを認識するのは難しいからです」 [生物を使わずに]説明してください」と筆頭著者 カサンドラホール ジョージア大学の教授は語った。 物理学の世界。 「PHZは、より包括的な全体像を提供するため、ある意味でHZよりも実用的です。PHZでは液体の水が可能であるだけでなく、地球のような酸素発生型光合成も可能であり、惑星の大気を変えることができることが確実にわかっています」バイオシグネチャーが詰まったものになります。」
他の惑星の生命体がこれらの波長を超えて光合成するように進化する可能性はありますが、なぜこの範囲が普遍的であるかを信じる説得力のある物理的理由があります。 たとえば、水は光合成活性波長の光に対して非常に透明ですが、これらの波長を超えると吸収が急速に増加し、この狭い隙間の外側からの光が海を不透明になります。これが、海洋生物が地上と同じ範囲内で光合成を行う強い動機となります。地球。
バイオシグネチャーの検出
研究チームはまた、地球より大きな惑星では光合成生命が存在する可能性が低い可能性があることも発見した。 これは、厚い大気が地表に到達する前に有用な光の多くを遮断してしまうためです。 これらの「スーパーアース」と「ミニ海王星」は、以前は 地球外生命体にとって潜在的に適した住居であると考えられている なぜなら、その厚い大気は、主星から遠く離れていても、快適で有益な環境を作り出すことができるからです。 ホールらは代わりに、観測可能な生命は、より希薄な大気を持つ地球に似た小さな系外惑星でより一般的であると示唆している。
系外惑星の大気中のバイオシグネチャーの検出には望遠鏡でかなりの時間がかかるため、研究者らは自分たちの研究が、生命が存在する可能性がより高い惑星に観測資源を向けるために利用されることを期待している。
エイリアンの目を通して地球を見る:私たちの惑星の地球外の眺め
ジェームズ・ウェッブ宇宙望遠鏡は系外惑星の大気を研究する能力が限られているが、チリにある39メートルのヨーロッパ超大型望遠鏡などの計画中の望遠鏡は、間もなくトランジット分光法を通じて地球外の酸素を効果的に探索できるようになるだろう。 さらに野心的なのは、 居住可能な系外惑星天文台 NASA のコンセプトミッションでは、系外惑星を直接画像化し、その大気を特徴付けることができるでしょう。
結果は次の号で発表される予定です 天体物理学ジャーナルの手紙.
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