Науковці провели серію досліджень, аби з’ясувати, чи можна визначити наявність озону на планеті за присутністю молекулярного кисню. Для цього вони змоделювали, як на співвідношення цих речовин впливають оксид азоту, метан та активність зорі.
Озон та кисень
Хоча кисень і є важливим біомаркером, тобто речовиною, яка вказує на можливу присутність на планеті життя, насправді є інша молекула, присутність якої вказує на це ще краще, — озон. Саме він формує захисний екран над Землею, який поглинає найшкідливішу частину ультрафіолетового випромінювання.
І саме його можливому виявленню присвячена серія статей в журналі Astronomy & Astrophysics. Річ у тім, що зазвичай озон значно важче виявити за допомогою спектроскопії, ніж кисень, бо його менше і він менш стабільний.
А взагалі озон — це теж кисень, тільки його молекула складається не з двох атомів, а з трьох. І насправді ці дві молекули легко перетворюються одна на одну. Саме на цьому базується те припущення, яке перевіряли автори дослідження у своїй серії статей: ми можемо визначити кількість озону на планеті, вимірявши кількість кисню, і навпаки.
Проблема лише в тому, що їхнє співвідношення є нелінійним і характер цієї кривої ми не знаємо. Саме її науковці й намагалися виявити. У першій статті вони з’ясували загальні закономірності, у другій — те, як на це співвідношення впливає наявність оксиду азоту N2O. І ось тепер настала черга метану.
Метан, кисень та зорі
Дослідження науковців відбувалося шляхом комп’ютерного моделювання. Їм вдалося створити переконливу модель атмосфери планети, яка добре працює незалежно від того, до якого спектрального класу належить зоря, навколо якої обертається планета.
Загальний висновок, який роблять вчені, такий: коливання рівня метану впливає на співвідношення кисню й озону. Проте ще сильніше на нього впливають варіації світимості зорі. Щобільше, якщо планета з високим вмістом метану обертається навколо гарячої зорі, останній перетворюється на воду, викликаючи парниковий ефект, і це додатково змінює вміст метану.
Існує багато сценаріїв, де високий рівень CH4 може збільшувати рівень O3 в атмосфері, тоді як високий рівень N2O одночасно виснажує цей O3. Це показує, що нам потрібно було б враховувати варіації обох видів, щоб використовувати вимірювання O3 для вивчення вмісту O2 в атмосфері.
За матеріалами phys.org
