Kako razumjeti je li planet pogodan za život? Teleskopi koji mogu vidjeti živo biće na drugom planetu, čak i ako je jako velik, ne očekuju se u skoroj budućnosti.
Prvo što mi padne na pamet je je li temperatura na planeti ispravna da voda na njemu postoji u tekućem stanju. Tako se pojavio pojam "nastanjive zone". Astronomi traže i pronalaze planete u naseljenim zonama različitih zvijezda.
I, naravno, vrlo je važno razumjeti postoje li tvari potrebne za život na planeti. Na primjer, bogata kemija Saturnovog Mjeseca Titana čini znanstvenike da sumnjaju da je život već tamo ili da bi mogao nastati u budućnosti. Zbog potencijalnog napretka ovog života, još uvijek djelujući Cassinijev aparat čak je uništen.
Ali ne možete poslati sondu kemijskim analizatorima na planetu vanzemaljske zvijezde (barem još ne). Kako, dakle, poznajete kemiju dalekog svijeta? Naravno, ispitivanjem spektra zračenja koji dolazi s daleke planete. (Usput, to je bio način na koji je Hubble ne tako davno otkrio vodu na zemaljskim planetima.) Štoviše, ne bi trebalo tražiti u vidljivom rasponu. Infracrvena astronomija, o kojoj smo nedavno govorili, puno je učinkovitija u pomoći u ovom pitanju.
Mnogi kemijski spojevi imaju svoje "potpise" u infracrvenom rasponu - "vrhovi" i "umovi" u grafu spektra (koji odgovaraju zračenju i apsorpciji zračenja određene valne duljine i slični su tankim linijama). Na njima se mogu utvrditi potrebne tvari.
Naravno, znanstvenike primarno zanimaju kisik, metan, ozon, vodena para, ugljični dioksid i dušikov oksid (N2O). Usput, živi organizmi su nekad napravili "kisičku revoluciju" na Zemlji. Međutim, teško je promatrati linije tih plinova, zahtijeva mnogo dana promatranja. A astronomima je uvijek nedostatak jer ima puno manje alata i sredstava nego zanimljivih zadataka.
Tim znanstvenika pod vodstvom Vladimira Airapetiana iz NASA-e predložio je novi način pretraživanja planeta s pogodnom kemijom. Koristi "potpise" koje je puno lakše detektirati. No, kao i obično, postoji nijansa: pojavljuju se samo zbog zvjezdanih oluja.
Promotivni video:
Detaljno smo pisali o izbacivanju koronalnih masa kojima Sunce redovito „pljuje“. Zbog svog magnetskog polja, oni imaju mali utjecaj na Zemlju (usput, Mars je imao manje sreće). Ali to je zato što je naša svjetiljka zrela i mirna.
Mlade aktivne zvijezde, slične Suncu ili malo hladnije (spektralne klase G i K), imaju jača i češća izbacivanja. Stoga su nabijene čestice, probijajući se u atmosferu planeta, u njemu sposobne napraviti šuštanje. Na to se oslanja nova metoda.
Pod djelovanjem zvjezdanih čestica vjetra molekule vode (H2O) se pretvaraju u hidroksilne molekule (OH-). Istodobno, atmosferski dušik oksidira u monoksid (NO). Ove dvije tvari imaju vrlo jasan infracrveni potpis.
Da li ih ima dovoljno da ih se „vidi“sa Zemlje? Da bi odgovorili na to pitanje, istraživači su prilagodili model koji se desetljećima koristi u atmosferi fizike. Ovaj model predviđa reakciju zemljinog ozonskog omotača na emisije koronalnih masa. Hayrapetyanova skupina uspjela ga je prilagoditi novom zadatku. Osim toga, autori su koristili podatke s svemirske letjelice TIMED, koja proučava sastav i temperaturu Zemljine atmosfere.
Računalno modeliranje korištenjem podataka o svemiru pokazalo je da se u atmosferi planeta sličnog Zemlji, ali koji se vrti oko aktivne zvijezde, formira puno "signalnih tvari". Toliko da bi ih infracrveni teleskop s promjerom od samo 15-25 centimetara mogao razlikovati u atmosferi obližnjih egzoplaneta u dva sata promatranja.
Takav signal značio bi da su kisik, dušik (najvažnija komponenta proteina) i vodena para prisutni na planeti, a čak je i atmosferski tlak blizu Zemljine. To znači da takav svijet može biti naseljen.
Međutim, ako je signal previše jak, to ne pokazuje dobro. Uostalom, to znači da planet nema magnetsko polje koje bi zadržalo gotovo sav zvjezdani vjetar (a to je neophodno kako živa bića na planeti ne umiru od zračenja). Stoga signal "umjerenog" ukazuje da je planet pogodan za život.
Znanstveni članak s rezultatima istraživanja objavljen je u časopisu Scientific Reports.