Раскрытие тайн инопланетных миров: подсказка юрского периода, которая может стать ключом к поиску обитаемых экзопланет

 Возможно, дела динозавров на Земле закончились не очень хорошо, но астрономы Корнеллского университета говорят, что «легкий отпечаток» условий, которые позволили им появиться здесь, представляет собой важнейшую недостающую часть в наших поисках признаков жизни на планетах, вращающихся вокруг чужеродных звезд.

Астрономы Корнеллского университета обнаружили, что атмосферные условия в эпоху динозавров на Земле могут помочь нам обнаружить признаки жизни на экзопланетах. Исследование предполагает, что биосигнатуры, такие как кислород и метан, были более заметными в этот период, что обеспечивает лучший шаблон для идентификации пригодных для жизни планет. С помощью этой новой модели ученые смогут уточнить свои поиски сложных форм жизни в космосе, используя в качестве руководства спектры передачи из прошлого Земли. (Фото: scitechdaily.com)

Их анализ последних 540 миллионов лет эволюции Земли, известных как фанерозойский эон, показывает, что телескопы могут лучше обнаруживать потенциальные химические признаки жизни в атмосфере экзопланеты, похожей на Землю, более похожей на эпоху, в которой жили динозавры, чем на ту, в которую жили динозавры . мы знаем сегодня.

Две ключевые пары биосигнатур — кислород и метан, а также озон и метан — оказались сильнее в моделях Земли примерно 100–300 миллионов лет назад, когда уровень кислорода был значительно выше. Модели имитировали спектры пропускания, или световые отпечатки пальцев, генерируемые атмосферой, которая поглощает одни цвета звездного света и позволяет другим фильтроваться. Эту информацию ученые используют для определения состава атмосферы.

Изменение характеристик атмосферы во времени

«Световой отпечаток современной Земли был нашим шаблоном для определения потенциально обитаемых планет, но было время, когда этот отпечаток был еще более выраженным – лучше показывал признаки жизни», – сказала Лиза Калтенеггер, директор Института Карла Сагана (CSI) и доцент кафедры астрономии. «Это дает нам надежду, что, возможно, будет немного легче найти признаки жизни – даже большой и сложной жизни – в других частях космоса».

Калтенеггер является соавтором книги «Кислородная щедрость для экзопланет земного типа: спектры Земли в фанерозое», опубликованной в «  Ежемесячных уведомлениях Королевского астрономического общества: письма ». Первый автор, Ребекка Пейн, научный сотрудник CSI, разработала новые модели, подробно описывающие критическую эпоху, включая происхождение наземных растений, животных и динозавров.

Используя оценки двух существующих климатических моделей (GEOCARB и COPSE), исследователи смоделировали состав атмосферы Земли и полученные спектры передачи в течение пяти периодов фанерозоя по 100 миллионов лет. В каждом из них наблюдаются значительные изменения по мере диверсификации сложной океанской биосферы, распространения лесов и процветания наземной биосферы, что влияет на смесь кислорода и других газов в атмосфере.

«Это всего лишь последние 12% или около того истории Земли, но они охватывают почти все время, когда жизнь была более сложной, чем губки», — сказал Пейн. «Эти легкие отпечатки пальцев — это то, что вы искали бы где-нибудь еще, если бы искали что-то более продвинутое, чем одноклеточный организм».

Последствия для исследования экзопланет

Хотя подобные эволюционные процессы могут разворачиваться, а могут и не разворачиваться на экзопланетах, Пейн и Калтенеггер заявили, что их модели заполняют недостающую часть головоломки того, как фанерозой будет выглядеть в телескоп, создавая новые шаблоны для обитаемых планет с различным уровнем кислорода в атмосфере.

Калтенеггер  стала пионером в моделировании  того, как Земля будет выглядеть для далеких наблюдателей, на основе изменений с течением времени в ее геологии, климате и атмосфере – наша «основная истина», по ее словам, для выявления потенциальных свидетельств жизни в других мирах.

На сегодняшний день около 35 скалистых экзопланет обнаружено в обитаемых зонах, где может существовать жидкая вода, сказал Калтенеггер. Анализ атмосферы экзопланеты – если она есть – находится на грани технических возможностей космического телескопа Джеймса Уэбба НАСА , но теперь это возможно. Но, по словам исследователей, ученым нужно знать, что искать. Их модели определяют такие планеты, как фанерозойская Земля, как наиболее многообещающие цели для поиска жизни в космосе.

Они также позволяют ученым предположить возможность – чисто теоретическую – что, если будет обнаружено, что обитаемая экзопланета имеет атмосферу с 30% кислорода, жизнь на ней может не ограничиваться микробами, но может включать в себя такие большие и разнообразные существа, как мегалозавры или микрорапторы. что когда-то бродили по Земле.

«Если они где-то там, — сказал Пейн, — такой анализ позволит нам выяснить, где они могут жить».

Динозавры или нет, модели подтверждают, что на большом расстоянии световой отпечаток такой планеты будет выделяться сильнее, чем отпечаток современной Земли.

«Надеюсь, мы прямо сейчас найдем несколько планет, на которых будет больше кислорода, чем на Земле, потому что это немного облегчит поиск жизни», — сказал Калтенеггер. «И кто знает, может быть, есть и другие динозавры, которые ждут своего часа».

Источник