Αναπτύχθηκε "δείκτης ανιχνευσιμότητας" για αναζήτηση ζωής σε εξωπλανήτες.

Οι άνθρωποι αναρωτιούνται εδώ και χιλιετίες για το αν υπάρχει ζωή και σε άλλα μέρη του σύμπαντος. Τις τελευταίες δεκαετίες, έχουν γίνει μεγάλα βήματα στην αναζήτηση για σημάδια ζωής εκτός του ηλιακού μας συστήματος.

Οι αποστολές της NASA όπως το διαστημικό τηλεσκόπιο Kepler βοήθησαν να ανακαλυφθούν χιλιάδες εξωπλανήτες - πλανήτες που περιστρέφονται γύρω από άλλα αστέρια. Οι τρέχουσες αποστολές της NASA όπως το Transiting Exoplanet Survey Satellite (TESS) αναμένεται να αυξήσουν κατά πολύ τον αριθμό των γνωστών εξωπλανητών. Αναμένεται ότι δεκάδες θα είναι βραχώδεις πλανήτες στο μέγεθος της Γης σε τροχιά στις κατοικήσιμες ζώνες των αστεριών τους, δηλαδή σε αποστάσεις όπου το νερό θα μπορούσε να υπάρχει ως υγρό στην επιφάνεια τους. Αυτά είναι πολύ υποσχόμενα μέρη για αναζήτηση ζωής.

Το διαστημικό τηλεσκόπιο James Webb που πρόκειται να εκτοξευθεί σύντομα, θα συμπληρώσει και θα επεκτείνει τις ανακαλύψεις του διαστημικού τηλεσκοπίου Hubble παρατηρώντας σε μήκη κύματος υπέρυθρων. Αναμένεται να λειτουργήσει το 2021 και θα επιτρέψει στους επιστήμονες να προσδιορίσουν εάν οι βραχώδεις εξωπλανήτες έχουν οξυγόνο στην ατμόσφαιρα τους. Το οξυγόνο στην ατμόσφαιρα της Γης οφείλεται στη φωτοσύνθεση από μικρόβια και φυτά. Στο βαθμό που κάποιοι εξωπλανήτες μοιάζουν με τη Γη, το οξυγόνο στην ατμόσφαιρά τους μπορεί να είναι σημάδι ζωής.

Όμως θα υπάρχουν και χιλιάδες βραχώδεις εξωπλανήτες που δεν θα μοιάζουν με τη Γη. Κάποιοι θα διαφέρουν αρκετά ώστε το οξυγόνο να μην προέρχεται απαραίτητα από τη ζωή. Με όλους αυτούς τους εξωπλανήτες για μελέτη, πώς οι επιστήμονες θα περιοριστούν σε εκείνους για τους οποίους το οξυγόνο είναι ενδεικτικό της ζωής;

Για να απαντήσει σε αυτό το ερώτημα, μια διεπιστημονική ομάδα ερευνητών, με επικεφαλής το Κρατικό Πανεπιστήμιο της Αριζόνα (ASU), έχει αναπτύξει μια μέθοδο, που ονομάζεται «δείκτης ανιχνευσιμότητας» που μπορεί να βοηθήσει στην ιεράρχηση των εξωπλανητών που απαιτούν πρόσθετη μελέτη. Οι λεπτομέρειες αυτής της μεθόδου δημοσιεύθηκαν πρόσφατα στο Astrophysical Journal of the American Astronomical Society.

«Ο στόχος της μεθόδου είναι να παρέχει στους επιστήμονες ένα εργαλείο για να επιλέξουν τους καλύτερους στόχους για παρατήρηση και να μεγιστοποιήσουν τις πιθανότητες ανίχνευσης της ζωής», λέει ο κύριος συγγραφέας Donald Glaser της Σχολής Μοριακών Επιστημών της ASU.

Ο δείκτης ανιχνευσιμότητας οξυγόνου για έναν πλανήτη όπως η Γη είναι υψηλός, πράγμα που σημαίνει ότι το οξυγόνο στην ατμόσφαιρα της Γης οφείλεται σίγουρα στη ζωή και σε τίποτα άλλο. Η ανίχνευση τόσου πολύ οξυγόνου, σημαίνει ζωή. Ένα εκπληκτικό εύρημα από την ομάδα είναι ότι ο δείκτης ανιχνευσιμότητας μειώνεται για εξωπλανήτες που δεν είναι πολύ διαφορετικοί από τη Γη.

Παρόλο που η επιφάνεια της Γης καλύπτεται σε μεγάλο βαθμό σε νερό, οι ωκεανοί της Γης είναι μόνο ένα μικρό ποσοστό (0,025%) της μάζας της. Συγκριτικά, κάποιοι δορυφόροι στο εξωτερικό ηλιακό σύστημα αποτελούνται από πάγο νερού κατά 50%.

«Είναι εύκολο να φανταστεί κανείς ότι σε ένα άλλο ηλιακό σύστημα όπως το δικό μας, ένας πλανήτης που μοιάζει με τη Γη θα μπορούσε να έχει μόλις 0,2% νερό», λέει ο συν-συγγραφέας Steven Desch του ASU's School of Earth and Space Exploration «Αυτό θα ήταν αρκετό για να αλλάξει τον δείκτη ανιχνευσιμότητας. Το οξυγόνο δεν θα ήταν ενδεικτικό της ζωής σε τέτοιους πλανήτες, ακόμα κι αν παρατηρηθεί. Αυτό συμβαίνει επειδή ένας πλανήτης σαν τη Γη που αποτελείται κατά 0,2% νερό - περίπου οκτώ φορές αυτού που έχει η Γη - δεν θα έχει ξηρά».

Χωρίς ξηρά, η βροχή δεν θα διαβρώνει τα βράχια ώστε να απελευθερωθούν σημαντικά θρεπτικά συστατικά όπως ο φωσφόρος. Η φωτοσυνθετική ζωή δεν θα μπορούσε να παράγει οξυγόνο με ρυθμούς συγκρίσιμους με άλλες μη βιολογικές πηγές.

«Ο δείκτης ανιχνευσιμότητας μας λέει ότι δεν είναι αρκετό να παρατηρούμε οξυγόνο στην ατμόσφαιρα ενός εξωπλανήτη. Πρέπει επίσης να παρατηρήσουμε τους ωκεανούς και την ξηρά», λέει ο Desch. «Αυτό αλλάζει τον τρόπο προσέγγισης της αναζήτησης ζωής σε εξωπλανήτες. Μας βοηθά να ερμηνεύσουμε τις παρατηρήσεις που έχουμε κάνει. Μας βοηθά να επιλέξουμε τον καλύτερο στόχο για να αναζητήσουμε ζωή. Και μας βοηθά να σχεδιάσουμε την επόμενη γενιά διαστημικών τηλεσκοπίων ώστε να λάβουμε όλες τις πληροφορίες που χρειαζόμαστε για να κάνουμε μια θετική ταυτοποίηση της ζωής».

Επιστήμονες από διαφορετικά πεδία συγκεντρώθηκαν για να δημιουργήσουν αυτή την μέθοδο. Ο σχηματισμός της ομάδας διευκολύνθηκε από το πρόγραμμα Nexus for Exoplanetary System Science (NExSS) της NASA, το οποίο χρηματοδοτεί την διεπιστημονική έρευνα για την ανάπτυξη στρατηγικών αναζήτησης ζωής στους εξωπλανήτες. Οι επιστημονική ομάδα περιλαμβάνει αστροφυσικούς, γεωφυσικούς, γεωχημικούς, αστροβιολόγους, ωκεανογράφους και οικολόγους.

Η ελπίδα αυτής της ομάδας ότι αυτό η μέθοδος του δείκτη ανιχνευσιμότητας θα χρησιμοποιηθεί μαζί με άλλες για την αναζήτηση ζωής.

«Η ανίχνευση ζωής σε έναν πλανήτη έξω από το ηλιακό μας σύστημα θα άλλαζε ολόκληρη την αντίληψή μας για τη θέση μας στο σύμπαν», λέει ο Glaser. «Η NASA επενδύει στην αναζήτηση ζωής και ελπίζουμε ότι αυτή η εργασία θα χρησιμοποιηθεί για να μεγιστοποιήσει την πιθανότητα ανίχνευσης της».

ΠΗΓΗ: https://phys.org/news/2020-05-exoplanets-life.html?utm_source=nwletter&utm_medium=email&utm_campaign=daily-nwletter

ΦΩΤΟΓΡΑΦΙΑ: Credit: NASA, ESA, and G. Bacon (STScI). (CC BY 2.0).

ΔΙΑΒΑΣΤΕ ΕΠΙΣΗΣ: Νέα μελέτη για τους υδάτινους κόσμους του Γαλαξία μας!