Η αναζήτηση της ζωής στο Σύμπαν έχει γίνει ένα από τα ιερά δισκοπότηρα της σύγχρονης επιστήμης. Με τον αυξανόμενο αριθμό των ανακαλύψεων νέων εξωπλανητών, οι αστρονόμοι αναζητούν μια χημική ουσία που μπορεί να υπάρχει μόνο στην ατμόσφαιρα ενός πλανήτη με ζωή! Μια νέα εργασία προτείνει ότι οι χημικές ουσίες μεθυλαλογονίδια, τα οποία περιέχουν ένα άτομο άνθρακα και τρία άτομα υδρογόνου, μπορεί απλώς να λύσουν το πρόβλημα. Εδώ στη Γη, αυτές οι ουσίες παράγονται από βακτήρια, φύκια, μύκητες και μερικά φυτά αλλά όχι από αβιοτικές, μη βιολογικές διεργασίες. Υπάρχει ένα πρόβλημα, η ανίχνευση αυτών των χημικών ουσιών είναι πέρα από την εμβέλεια των σημερινών τηλεσκοπίων.
Μια ομάδα ερευνητών από το Πανεπιστήμιο της Καλιφόρνια στο Riverside κυκλοφόρησε μια εργασία που συζητά την ανίχνευση ορισμένων αερίων σε ατμόσφαιρες εξωπλανητών χρησιμοποιώντας το διαστημικό τηλεσκόπιο James Webb (JWST). Συγγραφείς της εργασίας είναι η πλανητική επιστήμων Michaela Leung και ο αστροβιολόγος Eddie Schwieterman, οι οποίοι εξηγούν ότι, δυστυχώς, οι εξωπλανήτες του μεγέθους της Γης είναι πολύ μικροί και αμυδροί να να μπορούν να παρατηρηθούν με το JWST.
Δεν υπάρχει αμφιβολία ότι το JWST φέρνει επανάσταση στη μελέτη των εξωπλανητών, επιτρέποντας την ανάλυση της ατμόσφαιράς τους για πιθανά σημάδια ζωής. Χρησιμοποιώντας τα προηγμένα υπέρυθρα όργανά του, το JWST μπορεί να ανιχνεύσει αέρια όπως υδρατμούς, διοξείδιο του άνθρακα και μεθάνιο, τα οποία μπορεί να υποδεικνύουν συνθήκες κατοικισημότητας. Παρατηρώντας πώς η ατμόσφαιρα ενός πλανήτη αλληλεπιδρά με το φως των μητρικών τους αστέρων, είναι δυνατόν να συμπεράνουμε για τη σύσταση και το κλίμα του. Όμως, δυστυχώς, αυτό δεν είναι ακόμη εφικτό για πλανήτες στο μέγεθος της Γης.
Οι εξωπλανήτες μεγέθους της Γης είναι πολύ αμυδροί και μικροί για να επιτρέπουν την ατμοσφαιρική ανάλυση, ακόμη και για το JWST. Συγκεκριμένα, και όπως προτείνεται από τους Leung και Schwieterman, τα μεθυλαλογονίδια είναι αέρια που είναι άξιοι στόχοι για έρευνα. Αποτελούνται από μια ομάδα μεθυλίου συνδεδεμένη με ένα άτομο αλογόνου, που παράγεται κυρίως στη Γη από βακτήρια, φύκια, μύκητες και φυτά και, αν βρεθούν σε εξωπλανητικές ατμόσφαιρες, θα μπορούσαν να αποκαλύψουν ζωή! Ακόμα κι αν ανακαλυφθούν μεθυλαλογονίδια σε ατμόσφαιρες κόσμων που καλύπτονται από ωκεανούς (Hycean πλανήτες), μπορεί να αποκαλύψουν μικροβιακή ζωή.
«Σε αντίθεση με έναν πλανήτη που μοιάζει με τη Γη, όπου οι περιορισμοί του ατμοσφαιρικού θορύβου και του τηλεσκοπίου καθιστούν δύσκολη την ανίχνευση βιοϋπογραφών, οι Hycean πλανήτες προσφέρουν ένα πολύ πιο ξεκάθαρο σήμα», δήλωσε ο Eddie Schwieterman.
Και οι δύο ερευνητές πιστεύουν ότι η αναζήτηση για μεθυλαλογονίδια σε Hycean πλανήτες είναι η πιο πολλά υποσχόμενη στρατηγική αυτή τη στιγμή, λαμβάνοντας υπόψη τους τρέχοντες τεχνολογικούς περιορισμούς. Τα αέρια παράγονται από μορφές ζωής στη Γη, αλλά υπάρχουν μόνο σε χαμηλές συγκεντρώσεις στην ατμόσφαιρά μας. Θεωρείται ότι η ατμοσφαιρική σύνθεση των Hycean κόσμων, σε συνδυασμό με τις τροχιές τους γύρω από τους κόκκινους νάνους αστέρες, θα μπορούσε να επιτρέψει στα μεθυλαλογονίδια να συσσωρευτούν σε ανιχνεύσιμες ποσότητες. Αυτό τους καθιστά εξαιρετικό στόχο για το JWST στην αναζήτηση εξωγήινης ζωής. Μια τέτοια περίπτωση είναι η Ευρώπη, ένας από τους δορυφόρους του Δία, που έχει έναν παγκόσμιο ωκεανό κάτω από την επιφάνειά της
Η μελέτη επεκτείνεται σε προηγούμενες έρευνες σε αέρια βιοϋπογραφών, επισημαίνοντας τα μεθυλαλογονίδια ως ιδιαίτερα χρήσιμα λόγω των ισχυρών υπέρυθρων υπογραφών τους και της δυνατότητάς τους να συσσωρεύονται σε πλούσιες σε υδρογόνο ατμόσφαιρες. Ενώ το JWST είναι επί του παρόντος το καλύτερο εργαλείο για την ανίχνευση αυτών των αερίων, μελλοντικές αποστολές όπως η προτεινόμενη ευρωπαϊκή αποστολή LIFE θα μπορούσαν να κάνουν την αναζήτηση ακόμα πιο εύκολη. Αν κυκλοφορήσει αυτό το τηλεσκόπιο στη δεκαετία του 2040, το LIFE θα μπορούσε να επιβεβαιώσει την παρουσία αυτών των βιοϋπογραφών σε λιγότερο από μία ημέρα. Ενώ η άμεση δειγματοληψία ατμοσφαιρών εξωπλανητών είναι επί του παρόντος αδύνατη, οι εξελίξεις στην τεχνολογία και την έρευνα των τηλεσκοπίων μπορεί μια μέρα, ίσως σύντομα, να βοηθήσουν στην απάντηση στο ερώτημα: «είμαστε μόνοι μας στο Σύμπαν;»
Περισσότερα εδώ
Η εργασία δημοσιεύτηκε εδώ
