Iskanje nezemeljskega življenja je nedvomno eno najglobljih znanstvenih prizadevanj našega časa. Če bomo našli nezemeljsko biološko življenje v bližini drugega sveta v bližini druge zvezde, se bomo končno naučili, da je življenje zunaj našega osončja možno. Najti sledi nezemeljske biologije v oddaljenih svetovih je izjemno težko. Toda astronomi razvijajo nove tehnike, ki jih bodo zmogljivi teleskopi naslednje generacije uporabljali za natančno merjenje snovi v eksoplanetnih atmosferah. Seveda je upanje najti dokaze o nezemeljskem življenju.
Iskanje eksoplanetov je v zadnjem času deležno veliko pozornosti, tudi po zaslugi odkritja sedmih majhnih vesoljskih svetov, ki krožijo okoli majcene zvezde, rdečega pritlikavca TRAPPIST-1. Tri od teh eksoplanetov krožijo v zvezdnem območju, ki ga je mogoče bivati. Se pravi na območju blizu katere koli zvezde, kjer ne bo prevroče in ne prehladno, da bi voda obstajala v tekoči obliki.
Povsod na Zemlji, kjer je tekoča voda, je življenje, tako da če ima vsaj eden od potencialno naseljenih svetov TRAPPIST-1 vodo, je na njem morda življenje.
Toda življenjski potencial TRAPPIST-1 ostaja čista špekulacija. Kljub temu, da se ta neverjetni zvezdni sistem nahaja na dvorišču naše galaksije, nimamo pojma, ali v ozračju katerega od teh svetov obstaja voda. Sploh ne vemo, ali imajo ozračje. Vemo le, koliko časa so eksoplaneti v orbiti in kakšne so njihove fizične dimenzije.
"Prvo odkritje biosignatov v drugih svetovih je morda eno najpomembnejših znanstvenih odkritij v našem življenju," pravi Garrett Rouen, astronom s kalifornijskega tehnološkega inštituta. "To bo velik korak k odgovoru na eno največjih vprašanj človeštva: ali smo sami?"
Rouen dela v laboratoriju za eksoplanetarno tehnologijo podjetja Caltech, ET Lab, ki razvija nove strategije za iskanje eksoplanetarnih biosignatov, kot so molekule kisika in metana. Značilno je, da molekule, kot so te, aktivno reagirajo z drugimi kemikalijami, ki se hitro razkrajajo v planetarni atmosferi. Če astronomi torej najdejo spektroskopski "prstni odtis" metana v atmosferi eksoplaneta, lahko to pomeni, da so za njegovo proizvodnjo odgovorni tuji biološki procesi.
Na žalost ne moremo samo vzeti najzmogljivejšega teleskopa na svetu in ga usmeriti na TRAPPIS-1, da bi videli, ali atmosfera teh planetov vsebuje metan.
Promocijski video:
"Za zaznavanje molekul v eksoplanetnih atmosferah morajo astronomi imeti možnost analizirati svetlobo planeta, ne da bi bili popolnoma oslepljeni zaradi svetlobe bližnje zvezde," pravi Rouen.
Na srečo so rdeče pritlikave zvezde (ali M-palčki), kot je TRAPPIST-1, kul in blede, zato bo težava manj huda. In ker so te zvezde najpogostejša vrsta zvezd v naši galaksiji, znanstveniki pri iskanju odkritij zelo veliko pozornosti posvečajo rdečim palčkom.
Astronomi uporabljajo instrument, znan kot koronagraf, za izolacijo odsevane zvezdne svetlobe iz eksoplaneta. Takoj, ko koronagraf zatemni svetlobo eksoplaneta, spektrometer z nizko ločljivostjo analizira kemične prstne odtise tega sveta. Na žalost je ta tehnologija omejena na preučevanje samo največjih eksoplanetov, ki krožijo okoli njihovih zvezd.
Nove tehnike ET Lab uporabljajo koronagraf, optična vlakna in spektrometer z visoko ločljivostjo, ki delujejo skupaj, da poudarijo zvezden sij in ujamejo podroben kemični odtis katerega koli sveta v njegovi orbiti. Ta tehnika je znana kot visoko disperzijska koronografija (HDC) in lahko spremeni naše razumevanje raznolikosti eksoplanetarnih atmosfer. Delo na to temo je bilo objavljeno v reviji The Astronomy Journal.
"To, kar HDC naredi tako močno, je, da lahko razkrije spektralni podpis planeta, tudi ko je pokopan v svetli luči zvezde," pravi Rouen. "To omogoča zaznavanje molekul v atmosferi planetov, ki jih je izjemno težko predstaviti."
"Trik je razdeliti svetlobo na več signalov in ustvariti tisto, kar astronomi imenujejo spekter visoke ločljivosti, ki pomaga razlikovati podpis planeta od preostale zvezde."
Vse kar zdaj potrebujete je močan teleskop za priključitev sistema.
Tridesetmetrski teleskop bo v poznih 2020-ih postal največji zemeljski optični teleskop. Ko ga uporabljajo v povezavi s HDC, lahko astronomi raziskujejo atmosfero potencialno bivalnih svetov, ki krožijo okoli rdečih palčkov.
"Iskanje kisika in metana v atmosferi zemeljskih planetov, ki krožijo po M-palčkih, kot je Proxima Centauri b s tridesetmetrskim teleskopom, bo izjemno vznemirljivo," pravi Rouen. "Še vedno se moramo veliko naučiti o potencialni bivalnosti teh planetov, vendar se lahko zgodi, da se ti planeti izkažejo za podobne Zemlji."
Ocenjujejo, da je v naši galaksiji 58 milijard rdečih palčkov in večina od njih je znana, da imajo planete, tako da ko tridesetmetrski teleskop začne obratovati, bodo astronomi lahko našli marsikaj, kar je bilo prej nedostopno.
Leta 2016 so astronomi odkrili eksoplanet velikosti Zemlje, ki kroži po orbitu najbližjega M-škrata do Zemlje, Proxima Centauri. Proxima b kroži tudi znotraj območja, ki ga je mogoče obiskati, zaradi česar je glavna tarča iskanja tujerodnega življenja. Le štiri svetlobna leta nas Proxima b dobesedno draži z možnostjo, da jo obiščemo kdaj v prihodnosti.
ILYA KHEL