Астрономы, исследуя Вселенную на наличие признаков внеземной жизни, ищут водяной пар, метан, аминокислоты и кислород. Ученые разработали новый способ быстрой идентификации этого ключевого элемента в атмосферах далеких планет с намерением применить его к наблюдениям космического телескопа Джеймса УэббаЗапуск НАСА намечен на следующий год.
В отличие от планет нашей Солнечной системы ученые не могут изучать экзопланеты, наблюдая их напрямую. Слишком яркий свет звезд-хозяев делает эти планеты трудноразличимыми. Поэтому астрономы прибегают к методу… транзитная спектроскопия.
Это означает изучение атмосферы планеты, а не самого тела, при её перекрытии звездой. В этот момент свет звезды, проходя через атмосферу, позволяет учёным измерить температуру и химический состав, наблюдая какие длины волн света проходят, а какие нет.
Космический телескоп имени Джеймса Уэбба, способный собирать свет с необычайной силой, уже сейчас подходит для сканирования атмосферного света на наличие молекул и атомов. Новая методика, разработанная учеными НАСА совместно с калифорнийскими исследователями, добавит в его возможности новое мощное умение.
«До нашей работы считалось, что Уэббом нельзя обнаружить кислород на уровне, близком к земному», — заявил Томас Фошес из Центра космических полетов НАСА имени Годдарда и ведущий автор исследования. «Этот кислородный сигнал известен с начала 1980-х годов из исследований атмосферы Земли, но никогда не использовался для изучения экзопланет».
Техника команды основана на знаниях о поведении молекул кислорода при столкновении друг с другом. При таких столкновениях пропускание определённых видов инфракрасного света блокируется. Учёные с помощью компьютерного моделирования рассчитали, сколько света будет заблокировано этими столкновениями на экзопланетах в системе M-карликовой звезды, наиболее распространенного типа, найденного во Вселенной.
Модель, имитирующая химию атмосферы, по мнению учёных, способна быстро обнаруживать наличие атмосфер с высоким содержанием кислорода. вокруг экзопланеты.
Этот метод может быть полезен для ведущих учёных в области изучения экзопланет с возможной жизнью, но обнаружение кислорода в атмосфере не является гарантией его присутствия. Кислород может накапливаться и при вращении экзопланеты рядом со своей звездой, когда испаряющиеся океаны расщепляются на водород и кислород, а последний задерживается в атмосфере.
Необходимо выяснить, вырабатывают ли мертвые планеты кислород в атмосфере и в каком объёме, чтобы точнее определять признаки жизни на них.
В марте 2021 года запустят космический телескоп Джеймса Уэбба, где ученые применит новую методику идентификации кислорода.
Исследование было опубликовано в журнале .
Источник: