Новые симуляции показывают, что поиск жизни на других планетах может быть более сложным, чем предполагалось ранее, в исследовании, опубликованном сегодня в журнале Monthly Notices of the Royal Astronomical Society. Исследование показывает, что необычные схемы воздушных потоков могут скрывать компоненты атмосферы от телескопических наблюдений, что имеет прямые последствия для формулирования оптимальной стратегии поиска (вырабатывающей кислород) жизни, такой как бактерии или растения на экзопланетах.
Нынешние надежды на обнаружение жизни на планетах за пределами нашей Солнечной системы основаны на изучении атмосферы планеты для выявления химических соединений, которые могут быть произведены живыми существами. Озон - разновидность кислорода - является одной из таких молекул и рассматривается как один из возможных индикаторов, которые могут позволить нам обнаружить жизнь на другой планете издалека.
В атмосфере Земли это соединение образует озоновый слой, защищающий нас от вредного солнечного ультрафиолетового излучения. На чужой планете озон может быть частью головоломки, указывающей на присутствие производящих кислород бактерий или растений.
Но теперь исследователи под руководством Людмилы Кароне из Астрономического института Макса Планка в Германии обнаружили, что эти трассеры могут быть скрыты лучше, чем мы думали ранее. Кароне и ее команда рассмотрели некоторые из ближайших экзопланет, которые потенциально могут быть похожими на Землю: Проксима b, которая вращается вокруг звезды, ближайшей к Солнцу (Проксима Центавра), и наиболее многообещающая из семейства планет TRAPPIST-1. ТРАППИСТ-1d.
Это примеры планет, которые вращаются вокруг своей звезды за 25 дней или меньше, и в качестве побочного эффекта одна сторона постоянно обращена к своей звезде, а другая сторона постоянно обращена в сторону. Моделируя поток воздуха в атмосферах этих планет, Кароне и ее коллеги обнаружили, что это необычное разделение на день и ночь может иметь заметное влияние на распределение озона в атмосфере: по крайней мере, для этих планет основной поток воздуха может привести к от полюсов до экватора, систематически улавливая озон в экваториальной области.
Кароне говорит: «Отсутствие следов озона в будущих наблюдениях не должно означать, что кислорода вообще нет. Его можно найти в других местах, чем на Земле, или он может быть очень хорошо спрятан».
Такие неожиданные атмосферные структуры могут также иметь последствия для обитаемости, учитывая, что большая часть планеты не будет защищена от ультрафиолетового (УФ) излучения. «В принципе, экзопланета с озоновым слоем, покрывающим только экваториальную область, все еще может быть пригодной для жизни», - объясняет Кароне. «Proxima b и TRAPPIST-1d вращаются вокруг красных карликов, красноватых звезд, которые изначально излучают очень мало вредного ультрафиолетового света. С другой стороны, эти звезды могут быть очень темпераментными и склонными к сильным вспышкам вредного излучения, в том числе ультрафиолетового».
Сочетание достижений в области моделирования и гораздо более качественных данных с таких телескопов, как космический телескоп Джеймса Уэбба, вероятно, приведет к значительному прогрессу в этой захватывающей области. «Мы все с самого начала знали, что охота на инопланетную жизнь будет сложной задачей, - говорит Кароне. «Как оказалось, мы только поверхностно понимаем, насколько это будет сложно на самом деле».