V pátrání po mimozemském životě může být náš první pohled na mimozemšťany v duhových barvách, které jsou vidět z povrchu exoplanety.
Související obsah
- Život se může rozšířit galaxií jako mor
- Jak bude vypadat mimozemský život?
To je klamně jednoduchý nápad, který stojí za studií vedenou Siddharthem Hegde v Institutu Maxe Plancka pro astronomii v Německu. Při pohledu na světelné roky dávají rostliny na Zemi naší planetě výrazný odstín v blízké infračervené oblasti, což je fenomén zvaný červený okraj. Je to proto, že chlorofyl v rostlinách absorbuje nejvíce viditelných světelných vln, ale začíná být transparentní vůči vlnovým délkám na červenějším konci spektra. Mimozemský pohled na Zemi dalekohledem by mohl odrážet tuto odrazenou barvu s přítomností kyslíku v naší atmosféře a usoudit, že zde je život.
Rostliny však byly asi jen 500 milionů let - relativní pokles v historii naší planety 4, 6 miliardy let. V minulosti na scéně dominovaly mikroby asi 2, 5 miliardy let a některé studie naznačují, že po většinu budoucnosti budou opět vládnout Zemi. Takže Hegde a jeho tým shromáždili 137 druhů mikroorganismů, z nichž všechny mají různé pigmenty a které odrážejí světlo specifickým způsobem. Budováním knihovny odrazivosti spekter mikrobů - typů barev, které tyto mikroskopické tvory odrážejí z dálky - vědci zkoumající světlo z obyvatelných exoplanet mohou mít k dispozici spoustu možných signálů, tým tento týden tvrdí v sborníku. Národní akademie věd .
"Nikdo se nedíval na širokou škálu rozmanitého života na Zemi a zeptal se, jak bychom mohli takový život na jiných planetách spatřit, a zahrnout život z extrémních prostředí na Zemi, který by mohl být" normou "na jiných planetách, " Lisa Kaltenegger, spoluautor studie, říká e-mailem. "Můžete ji použít k modelování Země, která je jiná a má odlišnou rozšířenou biotu a podívejte se, jak by se to zdálo našim dalekohledům."
Aby se ujistili, že mají dostatek rozmanitosti, vědci se zaměřili na mikroby s mírným příbytkem a na zvířata, která žijí v extrémních prostředích, jako jsou pouště, minerální prameny, hydrotermální průduchy nebo vulkanicky aktivní oblasti.
I když by se mohlo zdát, že mimozemský život by mohl mít obrovské množství forem - například něco jako Horta na bázi křemíku od Star Trek - je možné věci zúžit, pokud omezíme hledání na život tak, jak ho známe. Za prvé, jakákoli forma života, která je založena na uhlíku a používá vodu jako rozpouštědlo, nebude mít rád krátké vlnové délky světla daleko v ultrafialovém záření, protože toto vysoce energetické UV záření může poškodit organické molekuly. Na druhém konci spektra žádná molekula, kterou mimozemské rostliny (nebo jejich analogy) používají k fotosyntéze, nezachytí světlo, které je příliš daleko do infračerveného záření, protože na těchto delších vlnových délkách není dostatek energie.
Kromě toho je infračervené světlo těžko vidět skrze zemskou atmosféru, protože plyny blokují mnoho těchto vln a jakékoli teplo, které planeta vyzařuje, utrhne jakýkoli signál z povrchového života. To znamená, že vědci omezili svou knihovnu na odražené barvy, které vidíme při pohledu na vlnové délky ve viditelné části spektra, nejdelší vlnovou délku UV a krátkovlnné infračervené záření.
Knihovna nebude moc využitelná, pokud na prvním místě nevidíme povrchy planet a tam přichází další generace dalekohledů, říká Kaltenegger. Kosmický dalekohled James Webb, který má být uveden na trh v roce 2018, by měl být schopen vidět spektra relativně malých exoplanetových atmosfér a pomoci vědcům vypracovat jejich chemické složení, ale nebude schopen vidět žádná odrazená spektra z materiálu na povrchu . Naštěstí existují i další plánované dalekohledy, které by měly být schopny tuto práci vykonat. Evropský extrémně velký dalekohled, nástroj o délce 40 metrů v Chile, bude dokončen do roku 2022. A dalekohled NASA Wide Field Infrared Survey Telescope, který je financován a ve svých fázích návrhu, by měl být v provozu do poloviny 2020.
Dalším problémem je, zda přírodní geologické nebo chemické procesy mohou vypadat jako život a vytvářet falešný signál. Doposud pigmenty z forem života vypadají hodně jinak, než ty, které se odrážejí v minerálech, ale tým prozkoumal všechny možnosti, říká Kaltenegger. Doufají, že v budoucnu budou provádět další testování, protože budují digitální knihovnu, která je nyní online a zdarma pro kohokoli, kdo může prozkoumat biosignatures.astro.cornell.edu.
„Tento katalog nám umožňuje rozšířit náš vyhledávací prostor - a naši představivost, “ říká Kaltenegger.
