Надежды учёных на скорое обнаружение признаков жизни на экзопланетах, путём изучения химического состава их атмосфер, разбились вдребезги после оглашения результатов недавно завершившегося исследования, в ходе которого было установлено, что это почти невозможно.
В ходе исследования, результаты которого были представлены в американском журнале «Proceedings of the National Academy of Sciences», учёные установили, что атмосферные спектральные показания отдалённых экзопланет не имеют практически никакой пользы при поисках жизни вне Солнечной системы.
Исследование подтверждает распространённое среди астрономов мнение о том, что правильно интерпретировать спектр экзопланеты, беря за основу спектр Земли, крайне сложно, отмечает ведущий автор исследований Hanno Rein из University of Toronto. Он признается, что изначально пессимистически отнёсся к определению уровня «полезности» спектров. Он буквально был ошеломлён тем, что спектры практически не несут какой-либо полезной информации, которую можно было бы использовать в поисках признаков жизни на экзопланетах.
Астрономы определяют химический состав газа, разыскивая определённые «подписи» в свете, исходящем от звезды, который проходит через атмосферу экзопланеты. Самыми точными «индикаторами жизни» на другой планете принято считать атмосферные молекулы метана и кислорода.
По словам Hanno Rein, многие учёные полагают, что эти две молекулы, вероятно, образуются в ходе «жизненных» процессов. Существует несколько геологических механизмов, которые производят молекулы метана и кислорода в достаточно больших количествах, отмечает Rein. По его словам, для того, чтобы удостовериться в наличии жизни на планете, необходимо обнаружить эти молекулы в одном и том же месте, причем одновременно.
К тому же, большинство экзопланет, обнаруженных астрономами, находятся слишком далеко для того, чтобы спектры представляли собой какую-то пользу. Rein объясняет это тем, что спектральное разрешение отдалённых экзопланет настолько низкое, что сказать что-либо о их обитаемости крайне сложно. Это фундаментальный физический предел и даже, если бы у астрономов была бы такая технология, которая позволяла измерять каждый отдельный фотон, исходящий от экзопланеты, то в любом случае часть фотонов попросту не достигала бы Земли, тем самым не позволяя делать неопровержимые выводы об обитаемости планеты.
Ещё одной потенциальной проблемой являются спутники, вращающиеся вокруг экзопланет. По словам Rein, отдалённые экзопланеты и их спутники во время наблюдений кажутся чрезвычайно близкими друг к другу, поэтому их атмосферы иногда «сливаются». Часто бывает так, что атмосфера экзопланеты содержит метан, а спутника — кислород, но ввиду их близости всё сливается в единое целое и создается впечатление того, что атмосфера экзопланеты содержит молекулы метана и кислорода, что в действительности не так.
Астрономы неоднократно успешно собирали спектры отдалённых экзопланет, но все они относились к «горячим юпитерам», то есть были газовыми гигантами, расположенными чрезвычайно близко к своим родительским звездам, тем самым не имели ни малейшего сходства с Землёй.
По словам Rein, Земля намного меньше газового гиганта, поэтому маловероятно обнаружение экзопланеты, размером с Землю, в обитаемой зоне звёзды.
Учёный отмечает, что космический аппарат NASA «Кеплер», обнаруживает планеты, расположенные в сотнях-тысячах световых лет от Земли, а целесообразнее искать близкие к Солнечной системе планеты, для которых можно было бы получить спектр с весьма высоким разрешением. Rein считает, что нужно сосредоточить поиски вокруг небольших красных карликовых звезд, так как ввиду незначительной яркости получить спектр намного проще.
