RW Space

Поскольку космический телескоп им. Джеймса Уэбба и другие новые гигантские телескопы появятся в космосе, им понадобятся новые стратегии поиска доказательств жизни на других планетах.

Исследование Университета Вашингтона показало простой подход к поиску жизни, которая может быть более перспективной, чем просто поиск кислорода. Статья, опубликованная 24 января в Science Advances, предлагает новый подход к получению доказательств того, что на далекой планете существует жизнь.

«Идея поиска атмосферного кислорода в качестве биосигнала существует уже давно, и это хорошая стратегия — очень сложно создать много кислорода без жизни», — сказал автор исследования Джошуа Криссансен-Тоттон, доктор космических наук Университета Вашингтона. «Но мы не хотим помещать все яйца в одну корзину. Даже если жизнь распространена в космосе, мы не знаем, будет ли это жизнь, которая создает кислород. Биохимия производства кислорода очень сложна и может быть редкой».

В новом исследовании рассматривается история жизни на Земле, населенной планеты, о которой мы знаем, что были времена, когда атмосфера планеты содержала смесь газов, которые находились вне равновесия и могли существовать только в присутствии живых организмов — каких угодно от водорослей до гигантских деревьев. Фактически, способность жизни производить большое количество кислорода произошла сравнительно недавно в истории Земли.

На бедующее, исследователи определили новую комбинацию газов, которая обеспечила бы доказательства существования жизни: метан плюс углекислый газ, минус окись углерода.

«Нам нужно искать мир достаточно богатый метаном и углекислым газом, в котором есть жидкая вода на его поверхности, и отсутствие угарного газа», — сказал соавтор Дэвид Кэтлинг, профессор молекулярной физики Земли и космоса. «Наше исследование показывает, что эта комбинация была бы неотразимым признаком жизни. Интересно, что наше предложение выполнимо и может привести к историческому открытию внеземной биосферы в недалеком будущем».

В статье рассматриваются все способы, с помощью которых планета может производить метан — от ударов астероидов, реакции горных пород и воды — и показывается, что было бы сложно производить много метана на скалистой планете без живых организмов. Если метан и двуокись углерода обнаружены вместе, и отсутствует окись углерода, это химический дисбаланс, который сигнализирует о существовании жизни. Углеродные атомы в двух молекулах представляют собой противоположные уровни окисления. Углекислый газ содержит столько молекул кислорода, сколько может, в то время как углерод в метане не содержит кислорода и вместо этого содержит водород.

«Таким образом, мы увидим экстремальные уровни окисления, и это трудно сделать с помощью небиологических процессов, не производя также окись углерода, который является промежуточным», — сказал Крисансен-Тоттон.

Более того, окись углерода имеет тенденцию не накапливаться в атмосфере планеты, на которой обитает жизнь.

«Жизнь, которая производит метан, использует простой обмен веществ, вездесуща и существует на протяжении большей части истории Земли», — сказал Крисансен-Тоттон. «Она потенциально более распространена, чем жизнь, производящая кислород. Это определенно то, что мы должны искать, когда появятся новые телескопы».