Jak pochopit, zda je planeta vhodná pro život? Dalekohledy schopné vidět živé tvory na jiné planetě, i když jsou velmi velké, se v blízké budoucnosti neočekávají.
První věc, která přijde na mysl, je, zda teplota na planetě je správná pro vodu, která na ní existuje v kapalném stavu. Takto se objevil koncept „obyvatelné zóny“. Astronomové hledají a nacházejí planety v obyvatelných zónách různých hvězd.
A samozřejmě je velmi důležité pochopit, zda existují látky nezbytné pro život na planetě. Například je to bohatá chemie Saturnova měsíce Titan, která vede vědce k podezření, že život už existuje nebo že v budoucnu může nastat. Kvůli potenciální prosperitě tohoto života byl ještě fungující Cassiniho aparát dokonce zničen.
Ale nemůžete poslat sondu s chemickými analyzátory na planetu mimozemské hvězdy (alespoň ještě ne). Jak tedy znáte chemii vzdáleného světa? Samozřejmě zkoumáním spektra záření pocházejícího ze vzdálené planety. (Mimochodem, to byl způsob, jakým Hubble objevil vodu na planetách podobných Zemi ještě nedávno.) Navíc by člověk neměl hledat ve viditelné oblasti. Infračervená astronomie, o které jsme nedávno hovořili, je v této záležitosti mnohem účinnější.
Mnoho chemických sloučenin má své vlastní „signatury“v infračerveném rozsahu - „vrcholy“a „poklesy“v grafu spektra (odpovídající emisi a absorpci záření určité vlnové délky a podobné tenkým čarám). Potřebné látky lze identifikovat právě na těchto stopách.
Vědci se samozřejmě zajímají především o kyslík, metan, ozon, vodní páru, oxid uhličitý a oxid dusný (N2O). Mimochodem, byly to živé organismy, které kdysi provedly „kyslíkovou revoluci“na Zemi. Je však obtížné sledovat linie těchto plynů, vyžaduje to mnoho dní pozorování. Astronomové mají vždy nedostatek, protože existuje mnohem méně nástrojů a financování než zajímavých úkolů.
Tým vědců vedený Vladimirem Airapetianem z NASA navrhl nový způsob hledání planet s obyvatelnou chemií. Používá „podpisy“, které je mnohem snazší odhalit. Ale jako obvykle existuje nuance: objevují se pouze kvůli hvězdným bouřím.
Propagační video:
Podrobně jsme psali o vystřelení koronální hmoty, se kterým Slunce pravidelně „plivá“. Díky svému magnetickému poli mají malý vliv na Zemi (mimochodem, Mars byl méně šťastný). Ale je to proto, že naše svítidlo je zralé a klidné.
Mladé aktivní hvězdy podobné Slunci nebo mírně chladnější (spektrální třídy G a K) mají silnější a častější vystřelení. Nabité částice, pronikající do atmosféry planety, jsou proto schopny v něm šustit. Na to se nová metoda spoléhá.
Působením hvězdných větrných částic se molekuly vody (H2O) přemění na hydroxylové molekuly (OH-). Současně se oxiduje atmosférický dusík na oxid uhelnatý (NO). Tyto dvě látky mají velmi jasné infračervené podpisy.
Je jich dost na to, aby byly „viděny“ze Země? Aby vědci na tuto otázku odpověděli, přizpůsobili model, který se používá v atmosférické fyzice po celá desetiletí. Tento model předpovídá reakci ozónové vrstvy Země na emise koronální hmoty. Hayrapetyanově skupině se podařilo přizpůsobit novému úkolu. Autoři dále použili data z kosmické lodi TIMED, která studuje složení a teplotu zemské atmosféry.
Počítačové modelování s využitím „kosmických“dat ukázalo, že v atmosféře planety podobné Zemi, ale otáčející se kolem aktivní hvězdy, vzniká mnoho „signálních látek“. Tolik, že infračervený dalekohled o průměru pouhých 15 - 25 centimetrů je mohl rozlišit v atmosféře blízkých exoplanet za dvě hodiny pozorování.
Takový signál by znamenal, že na planetě je přítomen kyslík, dusík (nejdůležitější složka bílkovin) a vodní pára, a dokonce i atmosférický tlak je blízko zemským. To znamená, že takový svět může být obýván.
Pokud je však signál příliš silný, není to dobré. Koneckonců to znamená, že planeta nemá magnetické pole, které by zadržovalo téměř veškerý hvězdný vítr (a to je nutné, aby živé bytosti na planetě nezemřely na záření). Proto „umírněný“signál znamená, že planeta je vhodná pro život.
Vědecký článek s výsledky výzkumu byl publikován v časopise Scientific Reports.
