Astronomai ieškos ateivių „įkalčių“ tolimų planetų atmosferoje – kosminis teleskopas įrodė, kad tai įmanoma

Užmojai yra išties dideli

Akivaizdu, jog gyvybės „ingredientai“ yra pasklidę visoje visatoje. Ir nors Žemė yra vienintelė žinoma vieta, kurioje egzistuoja gyvybė, populiacijos aptikimas už mūsų planetos ribų prilygsta pagrindiniams šiuolaikinės astronomijos bei planetų mokslo tikslams [1].

Visgi didelės dalies naujos kartos teleskopų, tokių kaip „James Webb“, dėka, tyrėjai visai netrukus galės išmatuoti planetų aplink kitas žvaigždes cheminę sudėtį. Galų gale tikimasi, kad bent viena ar kelios iš jų turės tam tikrą gyvybės požymį.

Ir iš tiesų, yra daug žinomų egzoplanetų – tų planetų, kurios yra ne Saulės sistemoje. Kalbant apie galimai apgyvendintas egzoplanetas, gyvybė gali egzistuoti Saulės sistemoje, kur yra vandens, pavyzdžiui, Marso požeminiuose vandeninguose sluoksniuose. Tačiau ieškoti gyvybės tokiose vietovėse yra neįtikėtinai sunku, o norint ją aptikti, tektų siųsti zondą, jog galiausiai būtų grąžinti mėginiai.

Be kita ko, daugelis astronomų mano, kad yra didelė tikimybė, jog planetose, skriejančiose aplink kitas žvaigždes, gyvybė vis tik egzistuoja, ir gali būti, kad ji greitu metu bus atrasta. (Teoriniai skaičiavimai rodo, jog vien Paukščių Tako galaktikoje yra apie 300 milijonų potencialiai tinkamų gyventi planetų ir viso labo 30 šviesmečių atstumu nuo Žemės yra netgi kelios tinkamos gyventi planetos, – jos, galima sakyti, yra prilyginamos žmonijos galaktikos kaimynėms.)

Astronomai atrado daugiau nei 5 000 egzoplanetų, įskaitant šimtus potencialiai tinkamų gyventi

Naudodami netiesioginius metodus, matuojančius, kaipgi planeta veikia šalia esančias žvaigždes, mokslininkai atrado galybę potencialių gyvenimui „skirtų“ planetų. Tuo tarpu tokie matavimai gali suteikti astronomams informacijos apie egzoplanetos masę ir dydį.

Tarp kitko, tvirtinama, kad norėdami aptikti gyvybę tolimoje planetoje, astrobiologai tirs žvaigždžių šviesą, kuri sąveikauja su planetos paviršiumi arba atmosfera, mat jei prie jų ar kitų paviršiaus pokyčių prisidėjo gyvybės egzistavimas, galima rasti užuominą, vadinamą „biologiniu parašu“ [2].

Įdomu tai, jog pirmąją savo egzistavimo pusę Žemės atmosfera buvo be deguonies, nors joje jau gyveno vienaląstė gyvybė. Prie jos po kurio laiko prisijungė ir kita rūšis: prieš 2,4 milijardo metų išsivystė nauja dumblių šeima, naudojanti fotosintezės procesą, kuris gamina deguonį, chemiškai nesusietą su jokiu kitu elementu. Nuo to laiko deguonimi pripildyta Žemės atmosfera paliko stiprų ir lengvai aptinkamą biologinį požymį.

Net naudodami galingiausius teleskopus, astrobiologai galės aptikti tik stiprius biologinius ženklus

Sakoma, jog astronomai gali gauti daugiau žinių apie egzoplanetos atmosferos ar paviršiaus sudėtį tik iš esmės išmatuodami specifinę iš planetos sklindančios šviesos spalvą bei kilmę.

Tiesa, šis metodas įprastai naudojamas atpažinti tam tikrų su gyvybe susijusių atmosferos dujų, tokių kaip deguonis ar metanas, buvimą, nes šios šviesoje palieka labai specifinius ženklus. Be to, toks būdas taip pat gali būti naudojamas aptikti specifines spalvas planetos paviršiuje.

Pavyzdžiui, Žemėje chlorofilas ir kiti pigmentai, kuriuos augalai ir dumbliai naudoja fotosintezei, užfiksuoja tam tikrus šviesos bangos ilgius: pastarieji perteikia spalvas, kurias galima aptikti naudojant jautrią infraraudonųjų spindulių kamerą. Na, o jei pamatytumėte konkrečią spalvą, atsispindinčią nuo tolimos planetos paviršiaus, tai potencialiai reikštų chlorofilo buvimą.

Dėl šios priežasties buvo pagamintas „James Webb“ kosminis teleskopas, gebantis užfiksuoti cheminius egzoplanetų įspaudus, nors jo galimybės ir yra ribotos.

Visgi norint aptikti subtilius šviesos, sklindančios iš potencialiai tinkamos gyventi egzoplanetos, pokyčius, reikia neįtikėtinai galingo teleskopo, ir tai kol kas vienintelis teleskopas, galintis atlikti minėtą žygdarbį.

Prietaisas taip pat gali ieškoti biologinių ženklų tyrinėdamas planetas ir gaudydamas žvaigždžių šviesą, prasiskverbiančią per planetos atmosferą. Tačiau Webb’as nebuvo sukurtas ieškoti gyvybės, todėl teleskopas gali ištirti tik keletą artimiausių ir potencialiai tinkamų gyventi planetų, aptikdamas anglies dioksido, metano bei vandens garų lygio pokyčius atmosferoje.

Kita vertus, nors tam tikri šių dujų deriniai gali reikšti gyvybę, Webb’as negali aptikti nesurišto deguonies, kuris yra stipriausias gyvybės signalo požymis. Būtent todėl dar galingesnės kosminių teleskopų koncepcijos apima planus blokuoti ryškią žvaigždės šviesą, kad būtų atskleista galimai nuo planetų atsispindinti šviesa [3]. (Idėja panaši į procesą, kurio metu ranka užblokuojama saulės šviesa, kad geriau matytumėme kažką tolumoje; tik eliminavus ją, tampa daug lengviau tirti šviesą, atsimušančią nuo konkrečios planetos.)