Исследование предупреждает о «ложных срабатываниях кислорода» в поисках признаков жизни на других планетах

В поисках жизни на других планетах присутствие кислорода в атмосфере планеты является одним из потенциальных признаков биологической активности, которая может быть обнаружена телескопами будущего. Новое исследование, однако, описывает несколько сценариев, в которых безжизненная каменистая планета вокруг звезды, похожей на , может эволюционировать, чтобы в ее атмосфере был .


Новые данные, опубликованные 13 апреля в AGU Advances, подчеркивают потребность в телескопах следующего поколения, которые способны характеризовать планетную среду и искать многочисленные свидетельства существования жизни в дополнение к обнаружению кислорода.

«Это полезно, потому что показывает, что есть способы получить кислород в атмосфере без жизни, но есть и другие наблюдения, которые вы можете сделать, чтобы помочь отличить эти ложные срабатывания от реальных», — сказал первый автор Джошуа Криссансен-Тоттон, научный сотрудник Sagan. на факультете астрономии и астрофизики Калифорнийского университета в Санта-Крус. «Для каждого сценария мы пытаемся сказать, что ваш должен уметь отличать это от биологического кислорода».

В ближайшие десятилетия, возможно, к концу 2030-х годов, астрономы надеются получить телескоп, способный снимать изображения и спектры потенциально похожих на Землю планет вокруг звезд, похожих на Солнце. Соавтор Джонатан Фортни, профессор астрономии и астрофизики и директор Лаборатории других миров UCSC, сказал, что идея состоит в том, чтобы нацеливаться на планеты, достаточно похожие на Землю, чтобы на них могла возникнуть жизнь и характеризовать их атмосферы.

«Было много дискуссий о том, является ли обнаружение кислорода« достаточным »признаком жизни», — сказал он. «Эта работа действительно свидетельствует о необходимости знать контекст вашего обнаружения. Какие другие молекулы обнаружены помимо кислорода или не обнаружены, и что это говорит вам об эволюции планеты?»

Это означает, что астрономам понадобится телескоп, чувствительный к широкому диапазону длин волн, чтобы обнаруживать различные типы молекул в атмосфере планеты.

Исследователи основывали свои выводы на подробной, сквозной вычислительной модели эволюции каменистых планет, начиная с их расплавленного происхождения и заканчивая миллиардами лет похолодания и геохимических циклов. Варьируя начальный набор летучих элементов на своих модельных планетах, исследователи получили удивительно широкий диапазон результатов.

Кислород может начать накапливаться в атмосфере планеты, когда высокоэнергетический ультрафиолетовый свет расщепляет молекулы воды в верхних слоях атмосферы на и кислород. Легкий водород предпочтительно улетает в , оставляя кислород позади. Другие процессы могут удалять кислород из атмосферы. Окись углерода и водород, выделяемые, например, в результате выделения газа из расплавленной , вступают в реакцию с кислородом, а выветривание породы также поглощает кислород. Это лишь некоторые из процессов, которые исследователи включили в свою геохимической эволюции каменистой планеты.

«Если вы запустите модель для Земли, используя то, что мы считаем первоначальным инвентарем летучих веществ, вы всегда будете получать один и тот же результат — без жизни вы не получите кислород в атмосфере», — сказал Криссансен-Тоттон. «Но мы также нашли несколько сценариев, в которых можно получить кислород без жизни».

0 Комментарий
Inline Feedbacks
View all comments