Prezența protoxidului de azot în atmosferele exoplanetelor asemănătoare Pământului ar putea fi o semnătură a prezenței vieții extraterestre – potrivit unui studiu realizat de cercetători din SUA condus de Edward Schwieterman la Universitatea din California, Riverside.
Folosind modele computerizate avansate pentru a-și susține propunerea, echipa consideră că munca sa ar putea oferi perspective importante pentru studiile exoplanetelor de către observatoarele actuale și viitoare, inclusiv telescopul spațial James Webb (JWST).
Astronomii cunosc peste 5000 de exoplanete – care sunt planete care orbitează în jurul altor stele decât Soarele – și acest număr continuă să crească. Pe măsură ce telescoapele se îmbunătățesc, astronomii devin mai buni în determinarea compozițiilor atmosferelor exoplanetelor, iar aceste măsurători joacă un rol important în căutarea vieții extraterestre. Acest lucru se realizează prin măsurători spectroscopice asupra luminii stelare care a trecut prin atmosferele exoplanetelor.
În căutarea vieții
Nu am văzut niciodată viață pe o altă planetă, așa că nu știm exact cum ar afecta aceasta atmosferele exoplanetelor. În schimb, astrobiologii identifică substanțele chimice din atmosfera Pământului care sunt asociate cu prezența vieții și caută aceste „biosemnături”.
Aici intervine protoxidul de azot (cunoscut și sub denumirea de gaz râd). Deși nu este deosebit de comun în atmosfera Pământului astăzi, Schwieterman și colegii sugerează că gazul ar fi putut fi abundent în epocile anterioare ale istoriei Pământului.
Gazele toxice din zona locuibilă ar putea împiedica apariția vieții extraterestre
Protoxidul de azot este produs de unele organisme vii de pe Pământ, deci este posibil să se poată prezenta în atmosferele unor exoplanete care adăpostesc viață. Totuși, aici pe Pământ există procese naturale care mențin nivelurile de protoxid de azot din atmosferă foarte scăzute. Cu toate acestea, pe alte planete, o abundență de protoxid de azot ar putea rezulta din niveluri scăzute de catalizatori metalici și enzime biologice care descompun compusul. O altă posibilitate este ca radiația stelară primită de unele exoplanete să nu fie la fel de eficientă ca lumina soarelui în distrugerea protoxidului de azot. Într-adevăr, nivelurile de protoxid de azot în astfel de situații ar putea fi suficient de mari pentru a fi observate de telescoape precum JWST.
Echipa lui Schwieterman a explorat această idee prin dezvoltarea unui model biogeochimic care cuantifică abundența probabilă de protoxid de azot în atmosferele exoplanetelor asemănătoare Pământului care orbitează stelele din secvența principală. Prin cuplarea modelului lor la modele fotochimice și spectrale, cercetătorii au calculat, de asemenea, că protoxidul de azot s-ar putea acumula până la niveluri detectabile într-un interval de condiții atmosferice. Aceasta ar putea include TRAPIST-1 sistem, în care până la patru planete par să orbiteze în zona locuibilă a stelei gazdă pitic roșu rece.
Deși protoxidul de azot poate fi produs și din surse non-biologice, cum ar fi loviturile de fulger, echipa a arătat că cantitățile de gaz produse ar fi ordine de mărime mai mici decât cele produse de ecosistemele extraterestre. Pe baza rezultatelor lor, Schwieterman și colegii lor speră că JWST, împreună cu alte telescoape care vânează în mod activ semne de viață în atmosfere exoplanetare, vor adăuga protoxid de azot pe lista biosemnăturilor viabile - aducând potențial descoperirea vieții extraterestre cu un pas mai aproape.
Cercetarea este descrisă în Jurnalul Astrofizic.
