Признаки жизни? Почему атмосфера этого инопланетного мира волнует астрономов

Признаки жизни? Почему атмосфера этого инопланетного мира волнует астрономов

Отметка времени: 13 сентября 2023 г., 1:11

Мы одни? Этот вопрос почти так же стар, как само человечество. Сегодня вопрос астрономии сосредоточен на поиске жизни за пределами нашей планеты. Одиноки ли мы как вид и как планета? Или есть жизнь где-то еще?

Обычно этот вопрос вызывает видения странных зеленых версий людей. Однако жизнь – это не только мы: животные, рыбы, растения и даже бактерии – это все те вещи, признаки которых мы ищем в космосе.

Жизнь на Земле имеет одну особенность: она оставляет следы в химическом составе атмосферы. Таким образом, подобные следы, видимые издалека, — это то, что мы ищем, когда охотимся на инопланетян.

Ученые Великобритании и США только что сообщили некоторые очень интересные химические следы в атмосфере планеты под названием K2-18b, которая находится примерно в 124 световых годах от Земли. В частности, они могли обнаружить вещество, которое на Земле производят только живые существа.

Встречайте экзопланету K2-18b

K2-18b — интересная экзопланета, планета, вращающаяся вокруг другой звезды. Обнаруженная в 2015 году миссией К2 космического телескопа «Кеплер», это тип планеты, называемый субнептуном. Как вы, наверное, догадались, они меньше Нептуна в нашей Солнечной системе.

Планета примерно в восемь с половиной раз тяжелее Земли и вращается вокруг звезды, называемой красным карликом, которая намного холоднее нашего Солнца. Однако K2-18b вращается гораздо ближе к своей звезде, чем Нептун – в том, что мы называем обитаемая зона. Это область, где не слишком жарко и не слишком холодно, где может существовать жидкая вода (вместо того, чтобы замерзать до состояния льда или превращаться в пар).

Землю называют каменистой планетой (по очевидным причинам), но субнептуны — это газовые планеты с гораздо большей атмосферой, содержащей много водорода и гелия. Их атмосфера может содержать и другие элементы.

Это подводит нас к ажиотажу вокруг K2-18b.

Как определить атмосферу

Планета была впервые обнаружена космическим телескопом «Кеплер», который следил за далекими звездами и надеялся, что перед ними пройдут планеты. Когда между нами и звездой проходит планета, звезда на мгновение становится тусклее — и это говорит нам о том, что планета существует.

Измерив, насколько велико падение яркости, сколько времени требуется планете, чтобы пройти перед звездой, и как часто это происходит, мы можем определить размер и орбиту планеты. Этот метод отлично подходит для поиска планет, но он не говорит нам об их атмосферах, а это ключевая информация, позволяющая понять, есть ли на них жизнь или они пригодны для жизни.

Космический телескоп НАСА имени Джеймса Уэбба — большой космический телескоп запущенный в конце 2021 года, сейчас наблюдает и измеряет атмосферу этой экзопланеты.

Телескоп сделал это, измерив цвет света настолько точно, что смог обнаружить следы определенных атомов и молекул. Этот процесс, называемый спектроскопией, подобен измерению отпечатков пальцев элементов.

Диаграмма, показывающая поглощение света разных длин волн атмосферой К2-18b и то, какие длины волн соответствуют различным веществам в атмосфере.
В атмосфере экзопланеты K2-18b наблюдались явные признаки метана и углекислого газа, а также слабые признаки диметилсульфида. Кредит изображения: НАСА / CSA / ESA / Р. Кроуфорд (STScI) / Дж. Олмстед (STScI) / Н. Мадхусудхан (Кембриджский университет)

Каждый элемент и молекула имеет свою цветовую подпись. Если вы посмотрите на цветовую подпись, вы сможете провести небольшую детективную работу и выяснить, какие элементы или соединения присутствуют на планете.

Хотя планета не имеет собственного света, астрономы дождались, когда K2-18b пройдет перед ее звездой, и измерили звездный свет, проходящий через атмосферу планеты, что позволило команде обнаружить отпечатки веществ в атмосфере.

Чужой морской пехотинец пукает?

Новое исследование обнаружило много углекислого газа и метана. Это интересно, поскольку похоже на то, что встречается на Земле, Марсе и Венере в нашей Солнечной системе, а не на Нептуне.

Однако было также обнаружено небольшое количество диметилсульфида. Диметилсульфид — интересная молекула, состоящая из углерода, водорода и серы.

На Земле вообще немного вонючее. Но это также тесно связано с жизнью.

Единственный известный нам процесс, который создает диметилсульфид на нашей планете, — это жизнь. В частности, морские обитатели и планктон выделяют его в виде метеоризма.

Так что да, учёных воодушевляет потенциальная идея об инопланетных морских пукателях. Если это реально. И связан с жизнью.

Поиск продолжается

Если на Земле диметилсульфид связан с жизнью, то на других планетах он может каким-то образом быть связан с геологическими или химическими процессами.

В конце концов, K2-18b — это что-то вроде Нептуна — планеты, о которой мы мало что знаем. Буквально в прошлом месяце исследователи обнаружили, что облака на Нептуне тесно связаны 11-летнему циклу активности Солнца. Нам еще многое предстоит узнать о планетах и ​​их атмосферах.

Кроме того, измерение диметилсульфида очень тонкое — не такое сильное, как углекислый газ и метан. Это означает, что необходимы более детальные измерения для улучшения мощности сигнала.

Возможно, другим телескопам придется присоединиться к этим усилиям. Приборы Очень Большого Телескопа в Чили способны измерять атмосферы планет вокруг других звезд, как и новый инструмент Veloce на Англо-Австралийском Телескопе в обсерватории Сайдинг-Спринг в Австралии.

А новые космические телескопы, такие как строящийся европейский PLATO, также помогут нам лучше рассмотреть инопланетные атмосферы.

Таким образом, хотя признаки диметилсульфида на K2-18b, возможно, и не связаны с жизнью, они по-прежнему представляют собой захватывающую перспективу. Есть еще много интересного для изучения.

Эта статья переиздана из Беседа под лицензией Creative Commons. Прочтите оригинал статьи.

Изображение Фото: НАСА / CSA / ESA / Дж. Олмстед (STScI) / Наука: Н. Мадхусудхан (Кембриджский университет)

Отметка времени:

Больше от Singularity Hub