Ludzkość nie odkryła jeszcze śladów życia poza Ziemią. Dziś nie mamy jeszcze technologii, która pozwoliłaby nam dokładnie wykryć żywe organizmy lub rośliny na odległych planetach. Ale jeśli jest na nich życie, musi koniecznie wpływać na atmosferę planety. Ale jak dokładnie? Nowe badania składu atmosfery młodej Ziemi pomogą znaleźć odpowiedź.
Jednym ze sposobów znalezienia śladów życia na egzoplanetach jest poszukiwanie dużych ilości tlenu, które można wykryć za pomocą spektroskopii. Nie ma wielu sposobów wytwarzania tlenu bez fotosyntezy. Jednak obecnie wiadomo, że atmosfera planety nie musi mieć wysokiego poziomu tlenu, nawet jeśli zawiera życie.
Badania starożytnej Ziemi pozwalają nam zrozumieć, że między okresem archeańskim a proterozoicznym (4-2,5 miliarda lat temu) nasza planeta nie miała wysokiego poziomu tlenu. Niemniej jednak hordy mikroorganizmów żyły już na naszej planecie.
„Atmosfera bogata w tlen może występować dość rzadko” - mówi Joshua Krissansen-Totton z University of Washington w Seattle. „Nawet jeśli podróżujesz do dowolnego okresu historii, możesz nie znaleźć takiej ilości tlenu w atmosferze, do jakiej jesteśmy przyzwyczajeni, więc nie powinniśmy stawiać na to wszystkich naszych poszukiwań życia pozaziemskiego”.
Chmury metanu
Astrobiolodzy zasugerowali, że można szukać kombinacji różnych gazów, które mogłyby współistnieć przez dziesięciolecia, gdyby coś żyjącego stale uzupełniało zapasy tych gazów.
Aby zrozumieć dokładną kombinację, której należy szukać, Chrisssensen-Totton i jego koledzy obliczyli, które gazy dominowały we wczesnej atmosferze Ziemi i jak mogą oddziaływać na siebie.
Film promocyjny:
Odkryli, że metan, azot, woda i dwutlenek węgla mogą być wczesnymi oznakami życia organicznego. „Te cztery pierwiastki nie mogą ze sobą współistnieć - musiały ze sobą reagować i zniszczyć metan” - wyjaśnia Chrisssensen-Totton. „Jednak w okresie Młodej Ziemi większość metanu została uwolniona przez drobnoustroje, a zatem nie zniknęła”.
Proces produkcji metanu przez żywe mikroorganizmy jest znacznie prostszy niż produkcja tlenu, co oznacza, że takie zjawisko jest znacznie częstsze we Wszechświecie, a co za tym idzie, łatwiej je wykryć.
Nowe Horyzonty
Podobne zadanie, jakim jest poszukiwanie mieszanin gazów na odległych egzoplanetach, idealnie pasuje do nowego teleskopu NASA, nazwanego na cześć Teleskopu Kosmicznego Jamesa Webba. Ma wystartować w 2019 roku i będzie w stanie badać atmosfery egzoplanet dokładniej niż jego poprzednicy.
Nawet jeśli życie na innych planetach różni się radykalnie od tego na Ziemi, według Chrisssensen-Totton najprawdopodobniej uwolni metan, który posłuży nam za latarnię morską. „Życie, gdziekolwiek jest, rządzi się tymi samymi prawami fizyki i chemii, więc produkcja metanu nie jest czymś takim nieprawdopodobnym” - wyjaśnia naukowiec.