Do tej pory odkryto ponad 5000 układów egzoplanetarnych. Biosygnatury to chemiczne składniki atmosfery planety, które mogą wskazywać na życie i często zawierają liczne gazy w atmosferze naszej planety.
Naukowcy w Riverside Uniwersytetu Kalifornijskiego zasugerować, że czegoś brakuje w typowym wykazie chemikaliów, których astrobiolodzy używają do wyszukiwania życie na planetach wokół innych gwiazd — gaz rozweselający.
Eddie Schwieterman, astrobiolog z Wydziału Nauk o Ziemi i Planetarnych UCR, powiedział: „Dużo uwagi poświęcono tlenowi i metanowi jako biosygnaturom. Mniej badaczy poważnie rozważało podtlenek azotu, ale uważamy, że może to być błąd”.
Aby dojść do tego wniosku, naukowcy określili, ile podtlenku azotu może wytworzyć planeta taka jak Ziemia. Następnie stworzyli symulacje tej planety krążącej wokół różnych typów gwiazd i obliczyli ilości N2O, które mogłyby zostać wychwycone przez teleskop, taki jak Teleskop Kosmiczny Jamesa Webba.
Podtlenek azotu lub N2O to gaz wytwarzany na różne sposoby przez organizmy żywe. Mikroorganizmy nieustannie przekształcają inne cząsteczki azotu w N2O w procesie metabolicznym, który może wytwarzać użyteczną energię komórkową.
Schwieterman powiedział: „Życie wytwarza odpady azotowe, które są przekształcane przez niektóre mikroorganizmy w azotany. W akwarium te azotany gromadzą się, dlatego musisz zmienić wodę. Jednak w odpowiednich warunkach w oceanniektóre bakterie mogą przekształcić te azotany w N2O. Gaz następnie przedostaje się do atmosfery”.
N2O można znaleźć w środowisku i w niektórych sytuacjach nadal nie jest oznaką życia. Zostało to uwzględnione w nowym modelowaniu. Na przykład piorun może wytworzyć niewielką ilość podtlenku azotu. Jednak piorun wytwarza również dwutlenek azotu, co daje astrobiologom wskazówkę, że gaz wytworzyły nieożywione procesy meteorologiczne lub geologiczne.
Inni, którzy uznali N2O za gaz biosygnaturowy, często stwierdzają, że trudno byłoby go wykryć z tak dużej odległości. Schwieterman wyjaśnił, że wniosek ten opiera się na stężeniach N2O w atmosfera ziemska Dziś. Ponieważ nie ma go zbyt wiele na tej tętniącej życiem planecie, niektórzy uważają, że trudno byłoby go również wykryć gdzie indziej.
Schwietermana powiedziany, „Ten wniosek nie uwzględnia okresów w Historia Ziemi gdzie warunki oceaniczne pozwoliłyby na znacznie większe biologiczne uwalnianie N2O. Warunki w tych okresach mogą odzwierciedlać obecne miejsce egzoplanety”.
„Zwykłe gwiazdy, takie jak karły K i M, wytwarzają widmo światła, które jest mniej skuteczne w rozbijaniu cząsteczki N2O niż nasze Słońce. Połączenie tych dwóch efektów może znacznie zwiększyć przewidywaną ilość tego biosygnatury na zamieszkałym świecie”.
Badanie zostało przeprowadzone we współpracy z Purdue University, Georgia Institute of Technology, American University oraz NASA Goddard Space Flight Center.
Referencje czasopisma:
- Edward W. Schwieterman, Stephanie L. Olson i in. Ocena prawdopodobnego zakresu biosygnatur N2O na egzo-ziemiach: zintegrowane podejście do modelowania biogeochemicznego, fotochemicznego i spektralnego. Astrophysical Journal, DOI: 10.3847/1538-4357/ac8cfb
