Вчені пропонують використовувати метилгалогеніди як маркери існування життя на планеті. Ці гази набагато легше виявити у складі атмосфер віддалених тіл, ніж ті речовини, що зазвичай пропонується шукати з цією метою.
Пошук життя за метилгалогенідами
Науковці визначили новий перспективний спосіб виявлення життя на далеких планетах, що базується на світах, які не схожі на Землю, і газах, які рідко беруться до уваги під час пошуку іншопланетян.
У новій статті в Astrophysical Journal Letters дослідники з Каліфорнійського університету в Ріверсайді описують ці гази, які можна виявити в атмосферах екзопланет — планет за межами нашої Сонячної системи — за допомогою космічного телескопа ім. Джеймса Вебба (JWST).
Ці гази, що називаються метилгалогенідами, складаються з метильної групи, яка містить атом вуглецю і три атоми водню, приєднані до атома галогену, наприклад, хлору або брому. На Землі вони виробляються переважно бактеріями, морськими водоростями, грибами та деякими рослинами.
Одним із ключових аспектів пошуку метилгалогенідів є те, що екзопланети, схожі на Землю, занадто малі та тьмяні, щоб їх можна було побачити за допомогою JWST, найбільшого телескопа в космосі.
Океанічні світи як місце пошуку життя
Натомість JWST мав би шукати більші екзопланети, що обертаються навколо малих червоних зір, із глибокими глобальними океанами та густими водневими атмосферами, які називаються планетами-океанами. Люди не могли б дихати або вижити на таких планетах, але певні мікроби могли б процвітати в такому середовищі.
Дослідники вважають, що пошук метилгалогенідів у світах океану є оптимальною стратегією на цей момент.
«Кисень наразі важко або неможливо виявити на планеті, схожій на Землю. Однак галогеніди метилу у світах-океанах пропонують унікальну можливість для виявлення за допомогою наявних технологій», — сказала Мікаела Люн, планетолог з Університету Каліфорнії та перша авторка статті.
Крім того, знайти ці гази може бути легше, ніж шукати інші типи біосигнатурних газів, що вказують на життя.
«Однією з найбільших переваг пошуку метилгалогенідів є те, що за допомогою «Джеймса Вебба» їх можна знайти всього за 13 годин. Це приблизно стільки ж або набагато менше часу, скільки потрібно телескопу для пошуку таких газів, як кисень або метан, — сказала Люн. — Менше часу з телескопом означає меншу вартість».
Хоча форми життя виробляють метилгалогеніди на Землі, цей газ міститься в нашій атмосфері в низьких концентраціях. Оскільки планети океану мають інший склад атмосфери і обертаються навколо іншого типу зірок, гази можуть накопичуватися в їхніх атмосферах і бути помітними на відстані світлових років.
«Ці мікроби, якби ми їх знайшли, були б анаеробними. Вони були б пристосовані до зовсім іншого типу середовища, і ми не можемо уявити, як це виглядає, окрім того, що ці гази є ймовірним результатом їхнього метаболізму», — сказав Швітерман, співавтор статті.
Це дослідження ґрунтується на попередніх дослідженнях різних біосигнатурних газів, в тому числі диметилсульфіду, ще однієї потенційної ознаки життя. Однак метилгалогеніди здаються особливо перспективними через їхнє сильне поглинання в інфрачервоному світлі, а також їхній потенціал до значного накопичення в атмосфері, де переважає водень.
Інструменти пошуку іншопланетного життя
Хоча James Webb наразі є найкращим інструментом для такого пошуку, майбутні телескопи, такі як запропонована європейська місія LIFE, можуть зробити виявлення цих газів ще простішим. Якщо LIFE запуститься у 2040-х роках, як планується, вона зможе підтвердити наявність цих біосигнатур менш ніж за добу.
«Якщо ми почнемо знаходити метилгалогеніди на багатьох планетах, це може свідчити про те, що мікробне життя поширене у Всесвіті, — сказала Люн. — Це змінило б наше уявлення про поширення життя і процеси, які ведуть до виникнення життя».
У майбутньому дослідники планують розширити цю роботу на інші типи планет та інші гази. Наприклад, вони вже провели вимірювання газів, що виходять із моря Солтона, яке, схоже, виробляє галогеновані гази, такі як хлороформ.
Навіть коли дослідники розширюють межі виявлення, вони визнають, що прямий відбір зразків атмосфери екзопланет залишається поза межами нинішніх можливостей. Проте розвиток технологій телескопів і дослідження екзопланет можуть одного дня наблизити нас до відповіді на одне з найбільших питань людства: «Чи ми самотні у Всесвіті?».
За матеріалами phys.org
