V lovu za vesoljskim življenjem je lahko naš prvi pogled na nezemljance v mavrici barv, ki jih vidimo s površine eksoplaneta.
Sorodne vsebine
- Življenje se lahko širi skozi galaksijo kot kuga
- Kako bo videti nezemeljsko življenje?
To je zavajajoče enostavna ideja študije, ki jo je vodil Siddharth Hegde z Inštituta za astronomijo Max Planck v Nemčiji. Če pogledamo od svetlobnih let, rastline na Zemlji dajejo našemu planetu značilen odtenek v bližnji infrardeči povezavi, pojav, imenovan rdeči rob. To je zato, ker klorofil v rastlinah absorbira večino vidnih svetlobnih valov, vendar začne na rdečem koncu spektra postati pregleden do valovnih dolžin. Nezemeljski gledal na Zemljo s teleskopom bi lahko to odsevno barvo ujemal s prisotnostjo kisika v našem ozračju in sklepal, da je tu življenje.
Rastline pa so naokoli že približno 500 milijonov let - kar je relativno zmanjšanje v 4, 6 milijarde letni zgodovini našega planeta. Mikrobi so v preteklosti prevladovali na prizorišču približno 2, 5 milijarde let, nekatere raziskave pa kažejo, da bodo Zemlji znova vladali večino njene prihodnosti. Tako sta Hegde in njegova ekipa zbrala 137 vrst mikroorganizmov, ki imajo vse različne pigmente in odsevajo svetlobo na posebne načine. Z ustvarjanjem knjižnice spekter odbojnosti mikrobov - vrste barv, ki jih mikroskopski odsevniki odražajo od daleč - znanstveniki, ki preiskujejo svetlobo z bivalnih eksoplanetov, lahko obiščejo številne možne signale, ki jih ta teden trdi v zborniku. Nacionalne akademije znanosti .
"Nihče si ni ogledal širokega spektra raznolikega življenja na Zemlji in vprašal, kako lahko takšno življenje opazimo na drugih planetih in vključimo življenje iz ekstremnih okolij na Zemlji, ki bi lahko bilo 'norma' na drugih planetih, " Lisa Kaltenegger, soavtor študije, pravi po e-pošti. "Lahko ga uporabite za modeliranje Zemlje, ki je drugačna in ima različno razširjeno bioto, in poglejte, kako bi bilo videti v naših teleskopih."
Da bi zagotovili dovolj raznolikosti, so raziskovalci pogledali mikrobe z zmernim prebivališčem, pa tudi bitja, ki živijo v ekstremnih okoljih, kot so puščave, mineralni izviri, hidrotermalni zračniki ali vulkansko aktivna območja.
Čeprav se morda zdi, da bi lahko tuje življenje imelo ogromno različnih oblik - na primer nekaj, kot je na primer silicija iz Horta Star Trek -, je mogoče zožiti stvari, če iskanje omejimo na življenje, kot ga poznamo. Prvič, nobena življenjska oblika, ki temelji na ogljiku in uporablja vodo kot topilo, kratkim valovnim dolžinam svetlobe ne bo všeč daleč v ultravijolični svetlobi, ker lahko ta visoko energijski UV poškoduje organske molekule. Na drugem koncu spektra nobena molekula, ki jo tujerodne rastline (ali njihovi analogi) uporabljajo za fotosintezo, ne bo pobrala svetlobe, ki je predaleč v infrardeči, ker na teh daljših valovnih dolžinah ni dovolj energije.
Poleg tega je daljnosežno infrardečo svetlobo težko videti v zemeljski atmosferi, ker plini blokirajo veliko teh valov, in ne glede na toploto, ki jo planet odda, bo uničil vsak signal iz površinskega življenja. To pomeni, da so raziskovalci svojo knjižnico omejili na odsevne barve, ki jih lahko opazimo, če pogledamo valovne dolžine v vidnem delu spektra, UV z najdaljšo valovno dolžino in kratkoročno valovanje.
Kaltenegger pravi, da knjižnica ne bo veliko koristila, če ne bomo videli površin planetov in tja pride naslednja generacija teleskopov. Vesoljski teleskop James Webb, ki naj bi bil predstavljen leta 2018, bi moral videti spektre sorazmerno majhnih eksoplanetnih atmosfer in pomagati znanstvenikom pri izdelavi njihovih kemičnih sestavkov, vendar od njega ne bo mogel videti nobenega odsevanega spektra iz materiala na površini . Na srečo obstajajo tudi drugi načrtovani teleskopi, ki bi morali biti sposobni opraviti delo. Evropski ekstremno velik teleskop, 40-metrski instrument v Čilu, bo dokončan do leta 2022. NASA-in širokopasovni infrardeči anketni teleskop, ki je financiran in je v fazi načrtovanja, naj bi bil pripravljen in obratovan do sredine leta 2020.
Drugo vprašanje je, ali bi lahko naravni geološki ali kemični procesi izgledali kot življenje in ustvarili napačen signal. Doslej so pigmenti iz življenjskih oblik videti precej drugačni od tistih, ki jih odražajo minerali, vendar ekipa še ni preučila vseh možnosti, pravi Kaltenegger. Upajo, da bodo v prihodnosti naredili še več testiranja, ko bodo zgradili digitalno knjižnico, ki je zdaj na spletu in je brezplačna za vse, ki jih lahko raziskujejo na biosignatures.astro.cornell.edu.
"Ta katalog nam omogoča, da razširimo svoj iskalni prostor - in svojo domišljijo, " pravi Kaltenegger.
