Телескопи майбутнього шукатимуть життя через аналіз CO? одночасно на декількох планетах

Телескопи майбутнього зможуть виявляти життя на далеких планетах за допомогою аналізу атмосферних закономірностей у великих популяціях екзопланет.

Сучасне дослідження під керівництвом Яніни Гансен з ЕТН Цюрих розкриває потенціал використання карбонатно-силікатного зворотного зв’язку (Cb-Si) як маркера життя на інших світах. Цей геохімічний механізм є природним “термостатом”, що стабілізує клімат планети, регулюючи вміст вуглекислого газу (CO?). «Цикл Cb-Si на Землі дозволив нашій планеті підтримувати поверхневі води і придатність для життя протягом мільярдів років», – зазначають автори. Його присутність на інших планетах може вказувати на існування біологічної активності.

У центрі уваги дослідження – можливість фіксації тенденцій CO? у атмосфері не окремих, а численних екзопланет одночасно. Це дає змогу уникнути детального аналізу кожної планети, зосередившись на статистичних закономірностях біотичних і абіотичних процесів. Як стверджують дослідники, «тенденції CO?, зумовлені циклом Cb-Si, можуть бути легко виявлені в невеликій популяції спектрів теплового випромінювання». Ключовими параметрами є кількість планет (NP ? 30), відношення сигнал/шум (S/N ? 10) і спектральна роздільна здатність (R ? 50).

Модель охоплює різні типи зір (F, G, K) в межах 20 парсеків, створюючи вірогідні популяції “екзоземель” – планет у придатній для життя зоні. Атмосферні характеристики планет моделювались з урахуванням основних компонентів – H?O, CO?, N?. «Ми прагнемо створити популяції планет, які залишаються близькими до середовища, схожого на Землю і Сонце», – пояснюють дослідники. Виявлення CO?-трендів у цих моделях стало можливим завдяки технологічним параметрам майбутньої місії LIFE.

Попри перспективність, дослідження визнає обмеження – спрощена модель атмосфери, систематичні похибки у визначенні парціального тиску CO?. «Включення додаткових речовин, таких як CH? або O?, вплинуло б на теплові структури та умови поверхні». Проте вже зараз методика демонструє здатність фільтрувати потенційно придатні для життя світи до подальшого глибокого аналізу.

Таким чином, новий підхід у пошуку біосигнатур ґрунтується не на окремих відкриттях, а на виявленні глобальних закономірностей. «Це лише початок характеристики екзопланет та їх біотичних і абіотичних ознак на рівні популяцій». Дослідники переконані, що статистичне виявлення життя стане ключовим інструментом наступного покоління астрономічних спостережень.