|
Как обнаружить жизнь в облаках экзопланет
|
|
|
|
Облачный покров не подходит для пикников и наблюдения за звездами в телескоп. Но экзопланета с плотным или даже полным облачным покровом могла бы помочь астрономам в поиске признаков жизни за пределами нашей планеты.
|
|
|
|
Исследователи из Корнелла создали первые спектры отражения — цветовую кодировку - разнообразных красочных микроорганизмов, которые живут в облаках, парящих над поверхностью Земли. Астрономы не знают, существуют ли эти бактерии где-либо еще во Вселенной в достаточном количестве, чтобы их можно было обнаружить с помощью телескопов; на Земле их нет. Но теперь астрономы могут использовать цветовой ключ для поиска жизни за пределами нашего мира, что делает облака экзопланеты, в дополнение к ее поверхности и воздуху, многообещающей областью для поиска признаков жизни.
|
|
|
|
"В нашей атмосфере существует живое сообщество микроорганизмов, которые производят красочные биопигменты, которые годами завораживали биологов", - сказала астробиолог Лигия Коэльо, 51-летняя аспирантка по астрономии Колледжа искусств и наук (A&S) и научный сотрудник Института Карла Сагана (CSI). "Я подумал, что астрономы должны знать о них".
|
|
|
|
Коэльо руководил исследованием "Цвета жизни в облаках: биопигменты атмосферных микроорганизмов как новый признак для обнаружения жизни на планетах, подобных Земле", которое опубликовано в Astrophysical Journal Letters.
|
|
|
|
|
|
|
Облака как новые рубежи для биосигнатур
|
|
|
|
"Обнаружение красочной жизни в атмосфере Земли открыло совершенно новую возможность для поиска жизни на других планетах", - сказала Лиза Кальтенеггер, профессор астрономии и директор CSI, которая является вторым автором исследования. "Теперь у нас есть шанс обнаружить жизнь на экзопланетах, даже если небо затянуто облаками. Мы думали, что облака скроют от нас жизнь, но, к нашему удивлению, они могут помочь нам найти ее".
|
|
|
|
По ее словам, с помощью спектров астрономы смогут искать биосигналы на экзопланетах, которые имеют плотный или даже 100%-ный облачный покров.
|
|
|
|
Сбор и анализ атмосферных микробов
|
|
|
|
Красочные микробы, которые создавали спектры Коэльо, редко встречаются в атмосфере Земли, и для их сбора потребовалась специальная работа. Свои результаты она получила от сотрудников Флоридского университета, которые использовали зондирующий воздушный шар из латекса для сбора биоты с более низких высот в стратосфере, между 21 и 29 километрами над землей.
|
|
|
|
Коэльо выращивал культуры, используя оборудование и опыт Стивена Зиндера, почетного профессора микробиологии Колледжа сельского хозяйства и естественных наук, научного сотрудника CSI. Затем она проанализировала их отражающие спектры в лаборатории другого сотрудника CSI, Билла Филпота, профессора гражданского строительства и охраны окружающей среды в Корнеллском инженерном университете.
|
|
|
|
По словам Коэльо, простое изучение спектров этих бактерий открывает новые пути поиска жизни. Но еще больше информации закодировано в цветовых характеристиках этих микробов. Они рассказывают об условиях, в которых живут микробы, потому что пигментация защищает формы жизни от таких факторов, как радиация, сухость или экстремальные температуры. Многие формы жизни, включая бактерии, вырабатывают пигменты для защиты от ультрафиолетовых лучей, в которых они нуждаются так высоко в атмосфере Земли, сказал Коэльо.
|
|
|
|
Последствия для будущих миссий телескопов
|
|
|
|
Смоделировав возможные экстремальные ситуации, исследователи определили, что облачная планета с широко распространенными разноцветными бактериями в облаках будет выглядеть значительно иначе, чем планета без них, что дает разноцветным бактериям возможность быть обнаруживаемыми биосигналами.
|
|
|
|
Чтобы процветать при достаточно высокой плотности, при которой наблюдатели могли бы их обнаружить, микробы должны были бы жить на планетах с влажными условиями. И технологии телескопов также должны будут наверстать упущенное. Знание того, что мы можем искать жизнь в облачных мирах, лежит в основе проектирования будущих телескопов, включая космическую обсерваторию НАСА "Обитаемые миры", которая находится в стадии разработки, и стратегии наблюдений для чрезвычайно большого телескопа Европейской Южной обсерватории, который строится в Чили и должен начать научные наблюдения в будущем. 2030-е годы.
|
|
|
|
"Биопигменты имеют универсальный характер на нашей планете. Они дают нам средства для борьбы со стрессами, такими как радиация, засуха и нехватка ресурсов. Мы производим их, а также бактерии, археи, водоросли, растения и других животных", - сказал Коэльо. "Это мощные биосигналы, и мы нашли новый способ их поиска — через облака далеких миров. И если жизнь выглядит именно так, то у нас наконец-то есть инструменты, позволяющие ее распознать".
|
|
|
|
Источник
|
