Селфі у спектрі

Як бачитимуть нашу планету в інфрачервоному діапазоні за сотні світлових років? Знайти CO2 та H2O на ній достатньо для підтвердження існування атмосфери, але не життя. Наявність метану та кисню створює більш сприятливі умови для існування живих організмів. Проте чи можна віднайти ці гази транзитним методом?

153
Джерело: NASA/Reid Wiseman

Вчені знайшли на теренах галактики вже більше ніж 4000 екзопланет, очевидно, що всі вони по-своєму особливі. У пошуках життя у Всесвіті, нам треба почати з того, що ми звикли називати «життям». Елвін Макдональд та Ніколас Кован використали дані з супутників, щоб відтворити транзитний спектр Землі. Вони змоделювали, як виглядатиме наша планета в інфрачервоному діапазоні за сотні світлових років від нашої зоряної системи.

Фактична товщина спектру Землі зі спектральним розширенням у Δλ =  0,02 мкм Джерело: https://academic.oup.com/mnras/article/489/1/196/5552693

Коли планета проходить перед своєю зіркою, вчені мають можливість оцінити товщину її атмосфери та її молекулярний склад. Для цього вони вивчають ступінь заломлення світла, що проходить через атмосферу планети. Знайти CO2 та H2O достатньо для підтвердження існування атмосфери, але не життя. Наявність метану та кисню створює більш сприятливі умови для існування живих організмів. Проте чи можна віднайти ці гази транзитним методом? Тому наступним кроком Макдональд та Кован створили модель транзитного спектра екзопланети TRAPPIST-1e (розміром з Землю, щільною атмосферою в сприятливій температурній зоні ультрахолодного червоного карлика, що уможливлює існування рідкої води на поверхні). Вони хотіли дізнатись, скільки транзитів планети потрібно для того, щоб спектрографи на Космічному телескопі імені Джеймса Вебба (JWST) змогли зафіксувати необхідні гази. Вони виявили, що для встановлення наявності CO2 та H2O потрібно близько 10 транзитів, для O3 та CH4 знадобиться вже від 40 до 80 транзитів для близького інфрачервоного спектра та від 80 до 150 для середнього інфрачервоного спектра. За час запланованої п’ятирічної місії JWST, TRAPPIST-1e здійснить лише 81 транзит. Цього достатньо, щоб знайти біосигнатури, але не гарантує результат.

May Chiao Nature (26 вересня 2019)

Посилання на оригінал