Вопрос, одиноки ли мы во Вселенной, продолжает волновать ученых и любителей астрономии. С открытием тысяч экзопланет, надежда на обнаружение жизни за пределами Земли возрастает. Астрономы активно исследуют атмосферы этих далеких миров в поисках биосигнатур – молекул, которые могли бы указывать на присутствие живых организмов. Недавнее исследование предложило многообещающую зацепку: метилгалогениды – газы, которые на Земле производятся исключительно живыми существами.
Обнаружение этих газов в атмосфере экзопланеты стало бы революционным прорывом, однако существует существенная проблема: их чрезвычайно трудно обнаружить.
Метилгалогениды: Почти уникальная биосигнатура, но слишком слабая для обнаружения
Поиск жизни на экзопланетах – задача не из легких. Астрономы не могут отправлять зонды или напрямую наблюдать формы жизни. Вместо этого они анализируют химический состав атмосферы. Некоторые молекулы, такие как кислород или метан, могут быть произведены живыми организмами. Однако эти газы не являются абсолютным доказательством жизни, поскольку могут возникать и в результате абиотических процессов.
Именно здесь на помощь приходят метилгалогениды. На Земле эти газы производятся исключительно бактериями, грибами, водорослями и некоторыми растениями и не образуются естественным образом в результате известных геологических или химических реакций. Это делает их почти однозначной биосигнатурой.
К сожалению, на Земле эти газы присутствуют в ничтожных количествах. Их концентрация в атмосфере настолько мала, что даже такому мощному телескопу, как “Джеймс Уэбб” (JWST), будет крайне сложно обнаружить их на каменистой экзопланете. Малый размер и удаленность экзопланет делают улавливание крошечной доли света, проходящего через их атмосферу, чрезвычайно сложным, особенно для таких редких газов, как метилгалогениды. Для экзопланет размером с Землю этот сигнал практически невозможно обнаружить с помощью наших нынешних технологий.
Новый взгляд на океанические экзопланеты и красные карлики
Не все потеряно. Астрономы предлагают направить свои усилия на другой тип планет: планеты-гиганты, покрытые огромным океаном и окутанные богатой водородом атмосферой. Эти планеты больше Земли, что делает их более удобными для наблюдения. Астробиолог Эдди Швитерман предполагает, что метилгалогениды могут накапливаться в гораздо более высоких концентрациях в атмосферах этих планет, что позволит обнаружить их с помощью JWST.
Кроме того, эти океанические экзопланеты часто вращаются вокруг красных карликов, что делает их многообещающими целями для поиска следов жизни в ближайшие несколько лет.
Многообещающее будущее с новыми телескопами
Хотя “Джеймс Уэбб” является мощным инструментом, его возможности ограничены. Однако европейский проект под названием LIFE (Large Interferometer for Exoplanets) может изменить правила игры. Запланированный на 2040-е годы, этот революционный телескоп будет способен обнаружить эти биосигнатуры всего за несколько часов.
В отличие от JWST, который наблюдает за экзопланетами косвенно, анализируя свет, проходящий через их атмосферу (транзитный метод), LIFE будет использовать несколько телескопов, расположенных нане – диапазоне длин волн, в котором метилгалогениды и другие биосигнатуры излучают наиболее характерные сигналы. И, в отличие от JWST, которому для анализа атмосферы экзопланеты необходимо, чтобы она прошла перед своей звездой, LIFE будет фиксировать инфракрасное излучение планет напрямую, позволяя наблюдать больше объектов в течение более длительного времени.
Таким образом, несмотря на сложности, связанные с обнаружением метилгалогенидов, новая биосигнатура может стать ключом к обнаружению внеземной жизни, особенно с появлением новых, более мощных телескопов, таких как LIFE. Будущее поиска жизни за пределами Земли выглядит многообещающе.