Астрономы из University of Washington разработали новый метод измерения атмосферного давления экзопланет – миров, расположенных за пределами Солнечной системы – в основу которого положен поиск определённого типа молекул в их сигнатурах.
Учёные не исключают, что если когда-то во Вселенной будет найдена жизнь, то для идентификации «биоподписи» в атмосфере этой экзопланеты будет использоваться аналогичный метод. Информация об атмосферном давлении экзопланеты крайне важна для определения условий на поверхности экзопланеты и установления предпосылок для наличия на ней воды.
Метод, разработанный Amit Misra из University of Washington и его коллегами предусматривает использование компьютерных моделей атмосферы Земли, которые «изолируют», так называемые, «молекулы димер» — сложные молекулы, состоящие из двух фрагментов более простых молекул. Формируются димеры, как правило, в атмосферах планет, характеризующихся высокой плотность и давлением. Учёные выделяет очень много типов димер-молекул, однако в рамках описываемого исследования астрономы сфокусировались на идентификации именно кислородных димеров.
Amit Misra и его команда работала с компьютерными моделями, дополняя их результатами тестирования световых спектров в различных длинах волн. Димер-молекулы поглощают излучение весьма специфическим способом, к тому же условия, при которых они формируются, напрямую зависят от давления и плотности атмосферы экзопланеты.
По словам Misra, обнаружение димер-молекул в атмосфере экзопланеты, вероятнее всего, будет указывать на то, что плотность атмосферы соответствует пример 1/4 — 1/3 плотности атмосферы Земли.
Самые мощные телескопы, которые в скором времени будут введены в эксплуатацию, в частности, James Webb Space Telescope, запуск которого запланирован на 2018 года, позволят учёным использовать этот метод для анализа самых отдалённых экзопланет. Misra убеждён, что обладая инновационными научным инструментарием, астрономам не составит труда обнаружить димер-молекулы в атмосферах экзопланет, что позволит установить их химические и физические характеристики.
Результаты проведенного исследования также чрезвычайно важны в поисках жизни во Вселенной. Во время проведения исследований, команда астрономов пришла к единогласному мнению, что димеры кислорода намного чаще идентифицируются в атмосфере, нежели другие маркеры О2. Misra полагает, что с биологической точки зрения, этот факт очень важен.
По словам учёного, биологам достоверно известно, что получить существенное количество кислорода возможно исключительно благодаря фотосинтезу, по крайне мере, только растения могут вырабатывать О2 на постоянной основе. Misra объясняет, что если астрономам удастся обнаружить потенциально пригодную для жизни экзопланету, в атмосфере которой удастся выявить димер-молекулы О2, астрономы смогут установить не только какова плотность атмосферы этой планеты, но и есть ли на ней жизнь.
Результаты проведенного исследования были опубликованы в февральском выпуске журнала «Astrobiology».
