การปรากฏตัวของไนตรัสออกไซด์ในชั้นบรรยากาศของดาวเคราะห์นอกระบบที่คล้ายโลกอาจเป็นสัญญาณบ่งบอกถึงการมีอยู่ของสิ่งมีชีวิตนอกโลก - จากการศึกษาของนักวิจัยในสหรัฐอเมริกาที่นำโดย เอ็ดเวิร์ด ชวีเทอร์มัน ที่มหาวิทยาลัยแคลิฟอร์เนีย ริเวอร์ไซด์
ด้วยการใช้แบบจำลองคอมพิวเตอร์ขั้นสูงเพื่อสนับสนุนข้อเสนอของพวกเขา ทีมงานเชื่อว่างานของมันสามารถให้ข้อมูลเชิงลึกที่สำคัญสำหรับการศึกษาดาวเคราะห์นอกระบบโดยหอสังเกตการณ์ในปัจจุบันและอนาคต ซึ่งรวมถึงกล้องโทรทรรศน์อวกาศเจมส์ เวบบ์ (JWST)
นักดาราศาสตร์รู้จักดาวเคราะห์นอกระบบมากกว่า 5000 ดวง ซึ่งเป็นดาวเคราะห์ที่โคจรรอบดาวฤกษ์อื่นที่ไม่ใช่ดวงอาทิตย์ และจำนวนนั้นก็เพิ่มขึ้นเรื่อยๆ เมื่อกล้องโทรทรรศน์พัฒนาขึ้น นักดาราศาสตร์ก็เริ่มดีขึ้นในการกำหนดองค์ประกอบของชั้นบรรยากาศดาวเคราะห์นอกระบบ และการวัดเหล่านี้มีบทบาทสำคัญในการค้นหาสิ่งมีชีวิตนอกโลก ทำได้โดยการวัดแบบสเปกโทรสโกปีบนแสงดาวที่ผ่านชั้นบรรยากาศของดาวเคราะห์นอกระบบ
ตามหาชีวิต
เราไม่เคยเห็นสิ่งมีชีวิตบนดาวดวงอื่นมาก่อน เราจึงไม่ทราบแน่ชัดว่าสิ่งมีชีวิตนั้นจะส่งผลต่อชั้นบรรยากาศของดาวเคราะห์นอกระบบอย่างไร แต่นักโหราศาสตร์ระบุสารเคมีในชั้นบรรยากาศของโลกที่เกี่ยวข้องกับการมีอยู่ของสิ่งมีชีวิตและค้นหา "ลายเซ็นชีวภาพ" เหล่านี้
นี่คือที่มาของไนตรัสออกไซด์ (หรือที่รู้จักในชื่อแก๊สหัวเราะ) แม้ว่าในปัจจุบันจะไม่พบเห็นได้ทั่วไปในชั้นบรรยากาศของโลก แต่ชวีเทอร์แมนและเพื่อนร่วมงานแนะนำว่าก๊าซอาจมีอยู่มากในยุคก่อนๆ ของประวัติศาสตร์โลก
ก๊าซพิษในเขตที่อยู่อาศัยอาจขัดขวางการเกิดขึ้นของสิ่งมีชีวิตต่างดาว
ไนตรัสออกไซด์ผลิตโดยสิ่งมีชีวิตบางชนิดบนโลก ดังนั้นจึงเป็นไปได้ที่ไนตรัสออกไซด์อาจมีอยู่ในชั้นบรรยากาศของดาวเคราะห์นอกระบบบางดวงที่มีสิ่งมีชีวิตอาศัยอยู่ อย่างไรก็ตาม บนโลกนี้มีกระบวนการทางธรรมชาติที่ทำให้ระดับไนตรัสออกไซด์ในบรรยากาศต่ำมาก อย่างไรก็ตาม บนดาวเคราะห์ดวงอื่น ปริมาณไนตรัสออกไซด์จำนวนมากอาจเป็นผลมาจากตัวเร่งปฏิกิริยาโลหะและเอนไซม์ชีวภาพในระดับต่ำที่สลายสารประกอบ ความเป็นไปได้อีกประการหนึ่งคือรังสีของดาวฤกษ์ที่ได้รับจากดาวเคราะห์นอกระบบบางดวงนั้นไม่มีประสิทธิภาพเท่ากับแสงแดดในการทำลายไนตรัสออกไซด์ อันที่จริง ระดับไนตรัสออกไซด์ในสถานการณ์ดังกล่าวอาจสูงพอที่จะสังเกตได้ด้วยกล้องโทรทรรศน์เช่น JWST
ทีมงานของ Schwieterman ได้สำรวจแนวคิดนี้โดยการพัฒนาแบบจำลองทางชีวธรณีเคมีที่หาปริมาณไนตรัสออกไซด์ที่มีความเป็นไปได้มากมายในชั้นบรรยากาศของดาวเคราะห์นอกระบบคล้ายโลกที่โคจรรอบดาวฤกษ์ในแถบลำดับหลัก นักวิจัยยังได้คำนวณว่าไนตรัสออกไซด์สามารถสร้างระดับที่ตรวจจับได้ภายในช่วงของบรรยากาศด้วยการจับคู่แบบจำลองกับแบบจำลองโฟโตเคมีและสเปกตรัม ซึ่งอาจรวมถึง กับดัก -1 ระบบซึ่งมีดาวเคราะห์มากถึงสี่ดวงโคจรอยู่ภายในเขตเอื้ออาศัยของดาวฤกษ์แคระแดงที่เย็นจัด
แม้ว่าไนตรัสออกไซด์สามารถผลิตได้จากแหล่งที่ไม่ใช่ชีวภาพ เช่น ฟ้าผ่า ทีมงานได้แสดงให้เห็นว่าปริมาณก๊าซที่ผลิตได้จะมีขนาดต่ำกว่าที่ผลิตโดยระบบนิเวศของมนุษย์ต่างดาว จากผลลัพธ์ของพวกเขา Schwieterman และเพื่อนร่วมงานหวังว่า JWST พร้อมด้วยกล้องโทรทรรศน์อื่น ๆ ที่กำลังตามล่าหาสัญญาณแห่งชีวิตในชั้นบรรยากาศนอกระบบสุริยะจะเพิ่มไนตรัสออกไซด์ลงในรายการ biosignature ที่อาจนำการค้นพบสิ่งมีชีวิตนอกโลกเข้ามาใกล้ขึ้นอีกขั้น
งานวิจัยได้อธิบายไว้ใน วารสาร Astrophysical.
