Ārpuszemes dzīves meklējumi neapšaubāmi ir viens no pamatīgākajiem zinātniskajiem centieniem mūsu laikā. Ja ārpuszemes bioloģiskā dzīvība tiek atrasta netālu no citas pasaules netālu no citas zvaigznes, mēs beidzot uzzināsim, ka dzīve ārpus mūsu Saules sistēmas ir iespējama. Ārzemju bioloģijas pēdas tālu pasaulēs ir ārkārtīgi grūti. Bet astronomi izstrādā jaunas metodes, kuras izmantos nākamās paaudzes jaudīgie teleskopi, lai precīzi izmērītu matēriju eksoplanētu atmosfērā. Cerība, protams, ir atrast pierādījumus par ārpuszemes dzīvi.
Eksoplanetu meklēšanai pēdējā laikā ir pievērsta liela uzmanība, daļēji pateicoties tam, ka ir atklātas septiņas mazas svešas pasaules, kas riņķo ap mazu zvaigzni - sarkano punduri TRAPPIST-1. Trīs no šīm eksoplanetām orbītā atrodas zvaigznes potenciāli apdzīvojamā zonā. Tas ir, apgabalā pie jebkuras zvaigznes, kurā tas nebūs pārāk karsts un ne pārāk auksts, lai ūdens pastāvētu šķidrā veidā.
Visur uz Zemes, kur ir šķidrs ūdens, ir dzīvība, tāpēc, ja vismaz vienā no TRAPPIST-1 potenciāli apdzīvotajām pasaulēm ir ūdens, uz tā var būt dzīvība.
Bet TRAPPIST-1 dzīves potenciāls joprojām ir tikai spekulācija. Neskatoties uz to, ka šī apbrīnojamā zvaigžņu sistēma atrodas mūsu galaktikas aizmugurē, mums nav ne mazākās nojausmas, vai ūdens eksistē kādas šīs pasaules atmosfērā. Mēs pat nezinām, vai viņiem ir atmosfēra. Viss, ko mēs zinām, ir tas, cik ilgi eksoplanetes ir bijušas orbītā un kādas ir to fiziskās dimensijas.
"Pirmais biosarakstu atklājums citās pasaulēs var būt viens no nozīmīgākajiem zinātniskajiem atklājumiem mūsu dzīvē," saka Kalifornijas Tehnoloģiju institūta astronoms Garrett Rouen. "Šis būs nozīmīgs solis, lai atbildētu uz vienu no lielākajiem cilvēces jautājumiem: vai mēs esam vieni?"
Ruana strādā Caltech eksoplanētu tehnoloģiju laboratorijā, ET Lab, kas izstrādā jaunas stratēģijas eksoplanetāru biosarakstu atrašanai, piemēram, skābekļa un metāna molekulām. Parasti šādas molekulas aktīvi reaģē ar citām ķīmiskām vielām, ātri sadaloties planētas atmosfērā. Tāpēc, ja astronomi eksoplanētas atmosfērā atrod spektroskopisku metāna "pirkstu nospiedumu", tas var nozīmēt, ka svešzemju bioloģiskie procesi ir atbildīgi par tā ražošanu.
Diemžēl mēs nevaram vienkārši paņemt pasaulē visspēcīgāko teleskopu un norādīt to uz TRAPPIS-1, lai redzētu, vai šo planētu atmosfērā nav metāna.
Reklāmas video:
"Lai atklātu molekulas eksoplanetu atmosfērā, astronomiem jāspēj analizēt planētas gaismu, pilnībā neaizsedzot tuvumā esošās zvaigznes gaismu," saka Ruana.
Par laimi sarkanās punduru zvaigznes (vai M-punduri), piemēram, TRAPPIST-1, ir foršas un blāvas, tāpēc problēma nebūs tik smaga. Un tā kā šīs zvaigznes ir visizplatītākais zvaigžņu tips mūsu galaktikā, zinātnieki, meklējot atklājumus, ļoti lielu uzmanību pievērš sarkanajiem punduriem.
Astronomi izmanto instrumentu, kas pazīstams kā koronogrāfs, lai izolētu atstaroto zvaigznīti no eksoplanetes. Tiklīdz koronagrāfs uztver eksoplanetes tuvās gaismas, zemas izšķirtspējas spektrometrs analizē šīs pasaules ķīmiskos pirkstu nospiedumus. Diemžēl šī tehnoloģija aprobežojas tikai ar lielāko eksoplanetu izpēti, kas riņķo ap zvaigznēm.
ET Lab jaunajās metodēs tiek izmantots koronagrāfs, optiskās šķiedras un augstas izšķirtspējas spektrometrs, kas darbojas kopā, lai izceltu zvaigznes mirdzumu un uztvertu detalizētu jebkuras pasaules orbītas ķīmisko nospiedumu. Šis paņēmiens ir pazīstams kā augstas izkliedes koronogrāfija (HDC), un tam ir potenciāls mainīt mūsu izpratni par eksoplanētisko atmosfēru daudzveidību. Darbs par šo tēmu tika publicēts The Astronomy Journal.
"Tas, kas padara HDC tik spēcīgu, ir tas, ka tas var atklāt planētas spektrālo parakstu pat tad, ja tas ir apbedīts spožā zvaigznes gaismā," saka Ruana. "Tas ļauj molekulām noteikt planētu atmosfērās, kuras ir ārkārtīgi grūti vizualizēt."
"Viltība ir sadalīt gaismu vairākos signālos un radīt to, ko astronomi sauc par augstas izšķirtspējas spektru, kas palīdz atšķirt planētas parakstu no pārējās zvaigžņu gaismas."
Viss, kas jums tagad nepieciešams, ir jaudīgs teleskops, lai savienotu sistēmu.
Trīsdesmit metru teleskops 2020. gadu beigās kļūs par lielāko uz zemes esošo optisko teleskopu pasaulē, un, lietojot to kopā ar HDC, astronomi var izpētīt potenciāli apdzīvojamā pasaules atmosfēru, kas riņķo ap sarkanajiem punduriem.
“Skābekļa un metāna atrašana tādu zemes planētu atmosfērā, kuras riņķo ap M-punduriem, piemēram, Proxima Centauri b, ar 30 metru teleskopu būs ārkārtīgi aizraujoša,” saka Ruana. "Mums joprojām ir daudz ko uzzināt par šo planētu iespējamo apdzīvojamību, taču var būt, ka šīs planētas izrādās līdzīgas Zemei."
Tiek lēsts, ka mūsu galaktikā ir 58 miljardi sarkano punduru, un lielākajai daļai no tiem ir planētas, tāpēc, kad Trīsdesmit metru teleskops parādīsies tiešraidē, astronomi varēs atrast daudz kas iepriekš nebija pieejams.
2016. gadā astronomi atklāja Zemes izmēra eksoplanetu, kas riņķo apkārt Zemei vistuvākajam M-pundurim - Proxima Centauri. Proxima b arī riņķo tās zvaigznes potenciāli apdzīvojamā zonā, padarot to par galveno mērķi svešas dzīvības meklējumos. Tikai četru gaismas gadu attālumā Proxima b burtiski mūs samierina ar iespēju to apmeklēt kādreiz nākotnē.
ILYA KHEL