В первый раз, когда мы обнаружим свидетельство жизни на планете, вращающейся вокруг другой звезды ( экзопланеты ), это, вероятно, произойдет путем анализа газов в ее атмосфере.
Но что, если инопланетная жизнь использует химию, отличную от нашей? Новое исследование, опубликованное в журнале «Природная астрономия» , утверждает, что наши лучшие шансы использовать атмосферы для поиска свидетельств жизни - расширить наш поиск, сосредоточив внимание на планетах, подобных нашей, чтобы включить те, которые имеют водородную атмосферу.
Мы можем исследовать атмосферу экзопланеты, когда она проходит перед своей звездой. Когда происходит такой переход, свет звезды должен пройти через атмосферу планеты, чтобы добраться до нас, и часть его поглощается по мере движения.
Если бы мы нашли атмосферу, в которой химическая смесь отличается от той, которую мы ожидаем, одним из самых простых объяснений было бы то, что она поддерживается живыми процессами. Это случай на Земле. Атмосфера нашей планеты содержит метан (CH₄), который естественным образом реагирует с кислородом с образованием углекислого газа. Но метан сохраняется в биологических процессах.
Смотри вне кислородных атмосфер
Авторы нового исследования утверждают, что мы должны начать исследовать миры, большие, чем Земля, в атмосфере которых преобладает водород. В них может не быть свободного кислорода, потому что водород и кислород образуют легковоспламеняющуюся смесь.
Водород является самой легкой из всех молекул и легко уходит в космос. Чтобы скалистая планета обладала достаточно сильной гравитацией, чтобы удерживаться в атмосфере водорода, она должна быть «супер-Землей» с массой примерно в два-десять раз больше земной.
Плотность атмосферы, в которой преобладает водород, уменьшается примерно в 14 раз медленнее, чем выше вы поднимаетесь, чем в атмосфере, где преобладает азот, такой как Земля. Это делает в 14 раз большую оболочку атмосферы, окружающей планету, что позволяет легко обнаружить данные спектров.
Большие размеры также повысили бы наши шансы наблюдения такой атмосферы с помощью прямой визуализации с помощью оптического телескопа.
Водородное дыхание в лаборатории
Авторы провели лабораторные эксперименты, в которых они продемонстрировали, что бактерия E.coli (миллиарды из которых живут в вашем кишечнике) может выживать и размножаться в атмосфере водорода при полном отсутствии какого-либо кислорода. Они продемонстрировали то же самое для различных дрожжей.
Хотя это интересно, это не добавляет вес в аргумент, что жизнь может процветать в атмосфере водорода. Мы уже знаем о многих микробах в земной коре, которые выживают путем метаболизма водорода, и существует даже многоклеточный организм, который проводит всю свою жизнь в бескислородной зоне на дне Средиземного моря.
Атмосфера Земли, которая началась без кислорода, вряд ли когда-либо содержала более 1% водорода. Но ранняя жизнь, возможно, должна была метаболизироваться путем реакции водорода с углеродом с образованием метана, а не путем реакции кислорода с углеродом с образованием диоксида углерода, как это делают люди.
Биосигнатурные газы
Исследование действительно сделало важное открытие все же. Исследователи продемонстрировали, что существует «удивительное разнообразие» десятков газов, вырабатываемых продуктами в кишечной палочке, живущих под водородом. Многие из них, такие как диметилсульфид, карбонилсульфид и изопрен, могут быть обнаруживаемыми «биосигнатурами» в атмосфере водорода. Это повышает наши шансы распознать признаки жизни на экзопланете - вы должны знать, что искать.
Спасибо что дочитали до этого момента, мы очень благодарны за этого. Поставите лайк и свой коментарий для улучшение контента и не забывайте подписатся на наш канал.
Мы будем рады видеть вас здесь чаще 🚀 ❤️
Материалы были извлечены из следующих источники
1. theconversation.com - является независимым источником новостей и мнений, полученным из академического и исследовательского сообщества и предоставленным непосредственно общественности.
