Kuidas aru saada, kas planeet sobib eluks? Lähitulevikus pole oodata teleskoope, mis suudavad näha elusolendit teisel planeedil, isegi kui see on väga suur.
Esimene asi, mis pähe tuleb, on see, kas planeedi temperatuur on õige, et vesi saaks sellel vedelas olekus eksisteerida. Nii tekkis mõiste "elamiskõlblik tsoon". Astronoomid otsivad ja leiavad planeete erinevate tähtede asustamistsoonides.
Ja muidugi on väga oluline mõista, kas planeedil leidub eluks vajalikke aineid. Näiteks paneb teadlasi kahtlustama, et elu on juba praegu olemas või võib tekkida tulevikus Saturni kuuse Titani rikkalik keemia. Selle elu võimaliku õitsengu huvides hävitati endiselt töötav Cassini aparaat.
Kuid te ei saa saata keemiliste analüsaatoritega sondi võõra tähe planeedile (vähemalt veel mitte). Kuidas sa siis tead kauge maailma keemiat? Muidugi, uurides kaugelt planeedilt tuleva kiirguse spektrit. (Muide, just nii avastas Hubble maa-sugustest planeetidelt vett nii kaua aega tagasi.) Pealegi ei tohiks otsida nähtavast ulatusest. Infrapunaastronoomia, millest me hiljuti rääkisime, on selles küsimuses palju tõhusam.
Paljudel keemilistel ühenditel on oma "signatuurid" infrapunavahemikus - "piigid" ja "kastetakse" spektrigraafikul (vastavad kindla lainepikkuse kiirguse emissioonile ja neeldumisele ning sarnanevad õhukeste joontega). Just nende jälgede järgi saab kindlaks teha vajalikud ained.
Muidugi huvitavad teadlasi eeskätt hapnik, metaan, osoon, veeaur, süsinikdioksiid ja dilämmastikoksiid (N2O). Muide, just elusorganismid tegid kunagi Maal "hapnikurevolutsiooni". Nende gaaside jooni on aga keeruline jälgida, selleks on vaja mitu päeva vaatlusaega. Ja astronoomidel on alati puudus, sest tööriistu ja rahalisi vahendeid on palju vähem kui huvitavaid ülesandeid.
NASA Vladimir Airapetiani juhitud teadlaste meeskond on pakkunud välja uue viisi elamiskõlbliku keemiaga planeetide otsimiseks. See kasutab "allkirju", mida on palju lihtsam tuvastada. Kuid nagu tavaliselt, on nüanss: need ilmuvad ainult tähetormide tõttu.
Reklaamvideo:
Kirjutasime üksikasjalikult koronaalse massi väljutamise kohta, millega Päike regulaarselt "sülitab". Magnetvälja tõttu on neil Maale vähe mõju (muide, Marsil oli vähem õnne). Kuid see on sellepärast, et meie valgusti on küps ja rahulik.
Noortel aktiivsetel tähtedel, mis on Päikesega sarnased või pisut külmemad (spektriklassid G ja K), on väljutamine tugevam ja sagedamini. Seetõttu on planeedi atmosfääri tunginud laetud osakesed võimelised selles roostetama. Sellele tugineb uus meetod.
Tähetuule osakeste mõjul muundatakse veemolekulid (H2O) hüdroksüülmolekulideks (OH-). Samal ajal oksüdeeritakse atmosfääri lämmastik monoksiidiks (NO). Neil kahel ainel on väga selged infrapuna allkirjad.
Kas neid on piisavalt, et neid Maalt näha saaks? Sellele küsimusele vastamiseks kohandasid teadlased mudeli, mida on aastakümneid kasutatud atmosfääri füüsikas. See mudel ennustab Maa osoonikihi reageerimist koronaalse massi emissioonile. Hayrapetyani rühm suutis selle uue ülesandega kohandada. Lisaks kasutasid autorid andmeid kosmoselaeva TIMED kohta, mis uurib Maa atmosfääri koostist ja temperatuuri.
Arvuti modelleerimine, kasutades "kosmose" andmeid, on näidanud, et Maaga sarnase, kuid aktiivse tähe ümber tiirleva planeedi atmosfääris moodustub palju "signaaliaineid". Nii palju, et vaid 15-25 sentimeetri läbimõõduga infrapunateleskoop suudaks neid kahetunnise vaatlustööga lähedal asuvate eksoplaneetide atmosfääris eristada.
Selline signaal tähendaks, et planeedil on hapnik, lämmastik (valkude kõige olulisem komponent) ja veeaur ning isegi atmosfäärirõhk on Maa lähedal. See tähendab, et selline maailm võib olla asustatud.
Kui signaal on liiga tugev, ei lähe see siiski hästi. Lõppude lõpuks tähendab see seda, et planeedil puudub magnetväli, mis peataks peaaegu kogu tähetuule (ja see on vajalik selleks, et planeedi elusolendid ei sureks radiatsioonist). Seetõttu näitab "mõõdukas" signaal, et planeet on eluks sobiv.
Teadusartikkel koos uurimistöö tulemustega avaldati ajakirjas Scientific Reports.
