Астрономы продолжают обнаруживать все больше планет, похожих на Землю, однако ни один из них пока не был признан потенциально пригодным для жизни. В рамках нового исследования ученые попытались определить, сколько экзопланет требуется исследовать, чтобы сделать обоснованные заключения о возможности существования жизни во Вселенной.
Недавно астрофизики рассмотрели Чтобы представить себе, как далекая экзопланета, такая как Земля, выглядит издалека, с комфортной атмосферой, необходимо учитывать, что эта атмосфера должна быть пригодна для существования жизни, какой мы ее знаем. Тем не менее, даже обладая этими знаниями, поиск внеземных бактерий остается сложной задачей.
Современные инструменты создают сложности в поиске внеземной жизни. На данный момент астрономы с гораздо большей вероятностью обнаруживают газовые гиганты и планеты, находящиеся на опасной близости к своей звезде. С появлением нового поколения телескопов ученые надеются существенно увеличить число найденных планет, похожих на Землю. Если раньше задача заключалась в простом обнаружении, то теперь перед исследователями стоит более сложная цель – изучение атмосферы и условий, существующих на их поверхности.
Изучение экзопланет в настоящее время осуществляется с использованием орбитальных телескопов TESS, «Джеймс Уэбб» и спутника «Хеопс». В дальнейшем в исследовании помогут обсерватории ELT (первый свет ожидается в 2029 году), космические телескопы PLATO (запуск запланирован на 2026 год) и ARIEL (2029 год).
Физики из Швейцарской высшей технической школы Цюриха во главе с Дэниелом Ангерхаузеном решили использовать статистический подход для решения поставленной задачи. Их исследование представлено в статье опубликована в журнале The Astronomical Journal.
Для того чтобы с уверенностью утверждать, что вероятность существования жизни на менее чем на 10-20% экзопланет, необходимо проанализировать от 40 до 80 таких объектов и не обнаружить на них никаких признаков жизни, соответствующих заранее определенным критериям, с учетом статистической значимости и отсутствия отклонений.
«Важно не только количество исследованных планет, но и то, как мы задаем вопросы, а также насколько уверены в том, что наблюдаем или не наблюдаем то, что ищем. Даже обширный анализ может привести к ошибочным выводам, если мы будем недостаточно внимательны или излишне уверены в своей способности обнаруживать жизнь», — объяснил Ангерхаузен.
Необходимо, чтобы запрос был сформулирован максимально точно, но при этом охватывал широкий спектр потенциальных «миров». Блеск океана, обилие водяного пара в атмосфере, вызванное испарением воды, или эффективное распределение тепла на планетах, находящихся в приливном захвате (где одна сторона постоянно освещена солнцем, а другая погружена во мрак), могут указывать на благоприятные условия для существования жизни.
По мнению авторов статьи, с одной стороны, нецелесообразно выдвигать общее требование о наличии биосферы, с другой — формулировка, включающая «планету определенного радиуса и температуры с наличием метана и кислорода», может «исключить» из итогового списка потенциально обитаемые субнептуны. При определении критериев и оценке полученных данных важно учитывать особенности используемых инструментов и точность их показаний.
Полученные в результате запланированных обзоров и исследований данные позволят оценить вероятность существования жизни на планетах, схожих по своим характеристикам, при условии достаточной точности информации. Даже если ни одна из множества обнаруженных планет не продемонстрирует признаков, указывающих на возможность существования жизни, ученые смогут сделать обоснованные заключения.
«Обнаружение жизни на экзопланете, даже единичный случай, кардинально изменит наше понимание Вселенной. Однако, даже если поиски не увенчаются успехом, мы сможем определить, насколько часто встречаются планеты, демонстрирующие биосигнатуры, которые доступны для регистрации», — подытожил Ангерхаузен.