4359
Метан вже не ознака життя
Критерії пошуку позаземного життя звузилися до однієї позиції - кисню, так як великі кількості метану можуть генеруватися в планетних атмосферах в результаті метеоритних бомбардувань, встановили планетологи. Підхід, заснований на метан-кисневому моніторингу екзопланетних атмосфер, очевидно, чекає ґрунтовна ревізія.
Орбіти багатьох виявлених екзопланет, каталог яких налічує вже сотні позицій, лежать в межах так званої зони населеності - області навколо зірки, яка визначається з розрахунку, що умови на поверхні планет, що знаходяться в ній (мова йде, перш за все, про оптимальні режими інсоляції, що забезпечують наявність води або інших розчинників в рідкому стані) сприятливі для розвитку і підтримки життя.
Саме такі екзопланети становлять особливий інтерес для тих, хто шукає потенційно населені світи за межами Сонячної системи, а також, нехай і в дуже віддаленій перспективі, світи, сприятливі для майбутньої колонізації людьми.
У контексті такого пошуку насамперед необхідно вирішити проблему наглядових критеріїв, яким повинна відповідати потенційно населена екзопланета, або, в більш м'якому формулюванні, позасонячна планета, потенційно придатна для життя.
І таких критеріїв, що дозволяють відрізнити "живі" світи, віддалені від нас на десятки, сотні і тисячі світлових років, від "неживих" запропоновано до цих пір досить мало.
Деякі з них, як, наприклад, специфічні режими відбиття зоряного світла від поверхні екзопланет, покритих океанами і рослинністю, досить влучні, але надто прив'язані до "земних" уявленням про те, як може виглядати населена планета. "Земним шовінізмом" страждає і інший, нехай і більш чіткий критерій моніторингу екзопланет на предмет наявності життя - спектроскопічний, який, за великим рахунком, залишається поки єдиним надійним способом дистанційного пошуку населених світів.
Ознакою наявності на екзопланеті життя можуть бути певні хімічні сполуки і їх комбінації, присутні в складі її атмосфери. Номенклатура таких з'єднань активно обговорюється, але особливою різноманітністю вона теж поки не вирізняється, обмежуючись лише двома позиціями - киснем і метаном.
Вважається, що в атмосфері "мертвих" скельних планет такий хімічно активний елемент як кисень не може існувати довго в незв'язаній вільній формі.
Тому присутність сильних ліній кисню в даних спектроскопічного аналізу може стати сильним аргументом на користь існування на екзопланеті кисень-залежних форм життя.
Те ж саме відноситься і до іншого продукту життєдіяльності - метану, хоча джерелом надходження цього газу в атмосферу може бути і вулканічна активність, а також хімічні реакції за участю води, вуглекислого газу та певного класу мінералів.
Схоже, що тепер, після статті планетологів Річарда Курта і його колеги Марка Сефтона з Імперського коледжу Лондона, опублікованої в журналі Planetary and Space Science, метан буде також виключений зі списку більш-менш надійних маркерів органічної активності на віддалених планетних світах, так як джерелом його надходження в атмосферу, як встановили автори, можуть бути не живі істоти, а вуглецевовмісні мікрометероїди, що бомбардують планети в зоряних системах з розвиненими пиловими дисками.
Щоб оцінити кількість метану, що генерується в процесі теплового руйнування і взаємодії метероїдної речовини з атмосферними газами, автори змоделювали умови, що існували на ранніх стадіях еволюції Землі та Марса від 4,1 до 3,8 млрд років тому в період так званої Пізнього важкого бомбардування.
Так, якщо маса мікрометеоритів, які щорічно випадають на Землю і Марс, становить зараз приблизно 40 і 12 тисяч тонн відповідно, в епоху Пізнього важкого бомбардування ці цифри були більшими від 1000 до 10000 разів.
Як показали розрахунки, загалом за цей період, який тривав приблизно 100 млн років, на Землю і Марс випало відповідно 33 і 1,7 мільярда тонн мікрометеоритів.
У молодих планетних системах і зоряних системах з розвиненими пиловими дисками подібні метероїдні бомбардування повинні бути справою звичайною, і навіть найконсервативніша екстраполяція на екзопланети даних щодо Землі і Марсу говорить про те, що концентрації атмосферного метану, що виділяється в результаті таких епізодів, виявляється цілком достатньою, щоб вважати ці планети "жилими", хоча насправді метан, присутній у їхніх атмосферах, зовсім не органічного походження.
Втім, метероїдна теорія походження метану може виявитися зовсім не єдиною, так як підвищені сезонні концентрації метану, що вже 40 років спостерігаються в атмосфері Марса, ніяк не можна пояснити ні метероїдною активністю, ні діяльністю живих істот, які на Марсі поки не виявлені.
Автори підкреслюють, що екстраполяція даних щодо Землі і Марса на інші планети заснована на припущенні, що хімічний склад і щільність метероїдних потоків в Сонячній системі схожі зі складом і щільністю пилових дисків, що "розчищаються" екзопланетами.
Але це припущення цілком логічно, так як на даний момент "пошук позаземного життя обмежений критеріями подібності зоряної системи з Сонячною", - єдиного місця, де життя точно існує, справедливо відзначають вони.
Якщо ці висновки точні, то вікно критеріїв у пошуку населених екзопланет звужується ще більше.
Так, якщо метан вже не можна вважати надійною ознакою позаземної життєвої активності, то в списку інопланетних біомаркерів залишається, по суті, всього одна позиція - кисень.
Зауважимо, що розширення цього списку, враховуючи величезну кількість найпростішої і вже досить просунутої (аж до амінокислот) органіки, що генерується і накопичується в пилових дисках, а потім "осідає" на скельних планетах, вже являє собою досить нетривіальне завдання, що ще більше ускладнює дистанційні пошуки населених світів.
На майбутнє астрономи планували два потужні інструменти для пошуку і вивчення позасонячних планет: це "Дарвін" - орбітальне угруповання Європейського космічного агентства з системи інфрачервоних телескопів для безпосереднього спостереження екзопланет і пошуку життя на них, а також "Детектор планет земного типу" - проектований космічний телескоп NASA, здатний досліджувати околиці інших зірок у пошуках планет, схожих з планетами земної групи. Однак, в даний час ці проекти згорнуті через відсутність фінансування.
Дмитро Малянов
За матеріалами: Газета.Ru
Поділитися новиною
