Mnogo milijardi godina život na Zemlji bio je dobro kamufliran od vanjskih promatrača, a mi bismo zauzvrat mogli slučajno propustiti život na drugim planetima iz sličnih razloga: on je i dalje previše jednostavan.
Istraživači iz Sjedinjenih Država razmatrali su pitanje u kojem bi trenutku povijesti Zemlje hipotetički izvanzemaljski promatrač mogao otkriti život na njoj. Prema njihovim izračunima, tijekom gotovo 90 posto povijesti planeta vanjskim promatračima trebao je izgledati nenaseljeno. Odgovarajući članak poslan je za objavljivanje u Astrobiologiji, a njegov se tekst može naći na pretprint poslužitelju Sveučilišta Cornell.
Znanstvenici su se pitali kako se mijenjao omjer kisika, ozona i metana u atmosferi tijekom povijesti planeta. Ti se plinovi često nazivaju biomarkerima, jer se sada na Zemlji stvaraju biogeno, odnosno kao rezultat aktivnosti živih organizama. Prema ovoj skupini istraživača, u prošlosti Zemlje oni su također proizvedeni biogeno. Pokazalo se da je omjer kisika, ozona i metana u Zemljinoj atmosferi varirao prema vrlo složenim zakonima koje je teško otkriti vanjskim astronomskim promatranjem. Konkretno, proizvodnja kisika kopnenim životom započela je stotinama milijuna godina prije pojave slobodnog kisika u atmosferi. Vrlo dugo sve je potrošeno na oksidaciju mrtvih organskih tvari koje su ostavile prošle generacije bakterija koje još nisu proizvele kisik.
Sadržaj metana u atmosferi dramatično se mijenjao tijekom povijesti planeta. Prije pojave velike količine kisika, možda neće postojati ozonski omotač koji štiti metan od ultraljubičastog zračenja. Stoga je životni vijek molekula ovog plina u to vrijeme bio vrlo kratak. Nakon pojave kisika povećao se, kao i koncentracija metana. Međutim, čim je sadržaj kisika dosegao nekoliko posto, koncentracija metana ponovno je pala. Kisik i vodena para pridonijeli su stvaranju • OH - hidroksilnih radikala koji brzo uništavaju molekule metana. Kao što autori primjećuju, izvana je, bez slijetanja na planet ili dobivanja izuzetno preciznih spektara, teško razumjeti koja je od gore navedenih faza lokalna atmosfera.
Autori dolaze do zaključka da je prije 2,5 milijarde godina otkrivanje biogenog kisika i ozona u plinskoj ovojnici Zemlje izvana bilo isključeno, a prije 2,5–0,5 milijardi godina bilo je vrlo teško. Unatoč pojavi kisika, njegova koncentracija i dalje je ostala niska: nastavio je oksidirati organske tvari prošlih razdoblja. No, metan nakon pojave kisika, odnosno svih posljednjih 2,5 milijardi godina, često bi bilo nerealno otkriti na međuzvjezdanim udaljenostima. Međutim, čak i nakon što smo ga otkrili prije ovog događaja, bilo bi teško pouzdano proglasiti biogeno podrijetlo ovog plina. Sunčev sustav, barem na Titanu, sadrži metan i slične ugljikovodike. Ali, kako se vjeruje, taj plin tamo nastaje na anorganski način.
Zasebno, istraživači se usredotočuju na biosfere koje se uglavnom nalaze u oceanima. Primjećuju da se prije razvoja zemljišta procesi vezivanja biogenog metana i kisika uglavnom odvijaju unutar hidrosfere i ni na koji način ne utječu na atmosferu. Kisik je vezan organskim otpadom u vodi, a metan troše živi oceanski mikroorganizmi. Ovaj je scenarij vladao na Zemlji do kambrijskog razdoblja, odnosno milijardama godina. Autori klasificiraju takvu biosferu kao maskirnu. Koristeći teleskope koji su danas tehnološki dostupni čovječanstvu, izuzetno ga je teško otkriti čak i na udaljenosti od nekoliko desetaka svjetlosnih godina.
Mnogo tisuća kandidata za egzoplanete otkriveno je posljednjih godina korištenjem svemirskih teleskopa. Deseci njih već imaju podatke o sastavu atmosfere. Sljedeća generacija svemirskih teleskopa, poput Jamesa Webba ili TESS-a, započet će s radom u narednim godinama. Moći će dobiti podatke o sastavu atmosfera prilično malih planeta sličnih zemlji. Prije se vjerovalo da će odmah nakon toga, zbog otkrivanja plinova biomarkera, biti moguće pouzdano saznati postoji li život u susjednim zvjezdanim sustavima.
Kritičari ovog pristupa ukazali su na Mars, gdje se metan lokalno pojavljuje svako ljeto, ali još uvijek nije moguće razumjeti je li biogen ili nije. Kao što primjećuju, naivno je vjerovati da ćemo moći razumjeti postoji li život u svjetlosnim godinama od nas, ako ne možemo sa sigurnošću ništa reći o njegovom postojanju samo dvije ili tri svjetlosne minute od Zemlje. Novo djelo pokazuje da teleskopi u bliskoj budućnosti mogu pouzdano otkriti samo visoko razvijeni život, poput onoga koji je prisutan na Zemlji posljednjih 500 milijuna godina. Druge mogućnosti, poput bakterija ili praživotinja, još uvijek su im nedostupne. Sudeći prema našem planetu, to može značiti da će u doglednoj budućnosti biti otkriven samo mali dio svih postojećih biosfera u obližnjim zvjezdanim sustavima.
Promotivni video:
