Когда увидим другую жизнь или мы одни?
Исследователи из виртуальной планетарной лаборатории университета Вашингтона изложили версию, в которой предлагается будущее астробиологии поиск жизни на экзопланетах или тех объектах, которые вращаются вокруг других звезд. Исследование посвящено поиску новых способов изучения векового вопроса: «Мы одни?»
Тема исследования и обсуждения, стоящего за ним, – это необходимость комплексного рассмотрения планет, перспективных в плане жизни на них.
«Чтобы жизнь могла быть обнаружена в далеком мире, она должна сильно изменить свою планету таким образом, чтобы мы могли ее обнаружить, Но для того, чтобы мы правильно признали влияние жизни, нам также необходимо понять планету и звезду – что является ключевым вопросом».
Работа, проделанная исследователями, поможет определить инструменты, необходимые для поиска жизни с использованием будущих миссий. Обнаружение атмосферных признаков нескольких потенциально пригодных для жизни планет может произойти до 2030 года. Правда придется ответить на вопрос – действительно ли планеты пригодны для жизни или для обнаружения жизни требуется более углубленное изучение?
Эти работы являются результатом двух лет усилий некоторых ведущих мировых исследователей в области астробиологии, планетарной науки, науки о Земле, гелиофизики, астрофизики, химии и биологии, в том числе из виртуальной планетарной лаборатории, или VPL.
Темп открытия экзопланет сейчас очень быстрый, достаточно сказать, что с 1992 года было зарегистрировано более 3700 объектов. NASA создало международную сеть NExSS, чтобы понять то, как мы можем охарактеризовать и в конечном итоге найти признаки жизни, называемые биосигналами, на экзопланетах.
Сеть NExSS расширила область биосигналов экзопланет и «способствовала общению между исследователями, ищущими признаки жизни на объектах Солнечной системы, с теми, кто ищет признаки жизни на экзопланетах.
Исследователи предложили способы идентификации жизни на экзопланете. Ученые планируют искать два основных типа биосигналов: один – в виде газов, которые производит жизнь, таких как кислород, произведенный растениями или фотосинтезирующими микробами. Другой может исходить от света, отраженного самой жизнью, такой как цвет листьев или пигментов.
Такие биосигналы можно увидеть на Земле с орбиты, и астрономы изучают конструкцию телескопа, который мог бы обнаружить их на планетах вокруг близлежащих звезд.
Также проанализированы последние исследования «ложных срабатываний» и «ложных негативов» от биосигналов или способы, которыми природа могла «обмануть» ученых, чтобы думать, что планета без жизни жива или наоборот.
Они рассматривали способы, которыми планета может иметь кислород без присутствия жизни, и то, как планеты с жизнью не могут иметь кислорода, который изобилует на современной Земле.
Цель состояла в том, чтобы обсудить эти изменения в нашем понимании биосигналов и предложить «более комплексное» изучение. Во Вселенной есть много вещей, которые потенциально могут объединить два атома кислорода, а не только фотосинтез – ученые попробуют выяснить, что они собой представляют. При каких условиях они будут более вероятными, и как возможно избежать обмана?
С таким передовым мышлением ученые теперь лучше подготовлены к тому, чтобы отличать «ложные срабатывания» от планет, которые действительно имеют жизнь.
Еще две работы показывают, как ученые пытаются формализовать уроки, извлеченные нами на Земле, и расширить их до широкого разнообразия миров, которые нам еще предстоит обнаружить.
Дэвид Кэтлинг является ведущим автором статьи, в которой предлагается структура для оценки биосигналов экзопланет, учитывая такие переменные, как химические вещества в атмосфере планеты, присутствие океанов и континентов и общий климат в мире.
Объединяя всю эту информацию систематически, ученые могут проанализировать, могут ли данные с планеты лучше объясняться статистически наличием жизни или ее отсутствием.
«Если будущие данные от экзопланеты предполагают жизнь, какой подход может отличить, является ли существование жизни почти достоверным, или действительно ли эта планета мертва?» — сказал Кэтлинг. «В принципе, мы разбираемся сейчас, чтобы назначить вероятность существования жизни экзопланет, например, вероятность 10, 50 или 90 процентов».
Данные, которые астрономы собирают о экзопланетах, сейчас очень скудные. У них нет образцов из этих далеких миров, и во многих случаях они изучают планету как точку света. Анализируя спектр света звезды, пройденного через атьмосферу, им удается немного узнать об атмосферных газах и особенностях поверхности.
В последней статье рассматриваются наземные и космические телескопы, которые астрономы будут использовать для поиска жизни за пределами Солнечной системы. Сюда включаются множество обсерваторий, от тех, которые работают сегодня, до тех, которые будут построены десятилетиями в будущем.
В совокупности эти статьи и исследования объясняют, как путем тщательного анализа химического состава далеких миров понять имеют ли они жизнь.