Последњих година број потврђених ван-соларних планета експоненцијално расте. Од објављивања чланка, у системима 2.817 звезда потврђено је укупно 3.777 егзопланета, а додатних 2.737 кандидата чека на потврду. Штавише, број земаљских (тј. Стеновитих) планета се непрестано повећава, повећавајући вероватноћу да ће астрономи пронаћи доказе о животу изван нашег Сунчевог система.
Нажалост, још увек не постоји технологија за директно истраживање ових планета. Као резултат тога, научници су приморани да траже оно што је познато као "биосигнатуре", хемикалије или елемент који је повезан са постојањем прошлог или садашњег живота. Према новој студији међународног тима истраживача, један од начина тражења ових потписа био би испитивање материјала избаченог са површине егзопланета током утицаја.
Студија под називом „Трагање за биосигнатурама у ексопланетарном утицају ејекта“ објављена је у научном часопису Астробиологија а недавно се појавио на мрежи. Водио га је Гианни Цаталди, истраживач са Центра за астробиологију Универзитета у Стоцкхолму. Придружили су му се научници из ЛЕСИА-Обсерватоире де Парис, Југозападног истраживачког института (СВРИ), Краљевског технолошког института (КТХ) и Европског свемирског истраживачког и технолошког центра (ЕСА / ЕСТЕЦ).
Као што показују у својој студији, већина напора за карактеризацију биосфере егзопланета усмерена је на атмосферу планета. Ово се састоји од тражења доказа о гасовима који су повезани са животом овде на Земљи - нпр. угљендиоксид, азот итд. - као и вода. Како је Каталди рекао за Спаце Магазине путем е-маила:
„Са Земље знамо да живот може имати снажан утицај на састав атмосфере. На пример, сав кисеоник у нашој атмосфери је биолошког порекла. Такође, кисеоник и метан су снажно ван хемијске равнотеже због присуства живота. Тренутно још увек није могуће проучити атмосферски састав егзопланета налик Земљи, међутим, очекује се да ће такво мерење постати могуће у догледној будућности. Стога су атмосферске биосигнатуре најперспективнији начин за тражење ванземаљског живота. "
Међутим, Цаталди и његове колеге размотрили су могућност карактеризације животног окружења планете тражећи знакове удара и испитујући избацивање. Једна од предности овог приступа је што избацивање тела ниже гравитације, попут стеновитих планета и луна, са највећом лакоћом. Атмосферу ових врста тела је такође врло тешко окарактерисати, тако да би ова метода омогућила карактеристике које иначе не би биле могуће.
И као што је Каталди наговестио, то би такође одговарало атмосферском приступу на више начина:
„Прво, што је егзопланета мања, то је теже проучити њену атмосферу. Супротно томе, мањи егзопланети стварају веће количине ејекта који бјеже због тога што је њихова површинска гравитација нижа, што избацује из мањих егзопланета лакше детектирати. Друго, кад размишљамо о биосигнатурама у избацивању удара, мислимо пре свега на одређене минерале. То је зато што живот може утицати на минералогију планете било индиректно (нпр. Променом састава атмосфере и на тај начин дозвољавањем формирања нових минерала) или директно (стварањем минерала, нпр. Костура). Ејекта утицаја би нам на тај начин омогућила да проучавамо другачију врсту биосигнатуре, комплементарну атмосферском потпису. "
Друга корист ове методе је чињеница да користи предности постојећих студија које су испитале утицаје судара између астрономских објеката. На пример, спроведено је више студија које су покушале да ставе ограничења на гигантски утицај за који се верује да је формирао систем Земља-Месец пре 4,5 милијарди година (ака Хипотеза џиновског утицаја).
Иако се сматра да су такви гигантски судари уобичајени током завршне фазе формирања земаљске планете (која траје отприлике 100 милиона година), тим се фокусирао на утицаје астероидних или кометарних тела, за које се верује да се дешавају током целог животног века егзопланетара систем. Ослањајући се на ове студије, Цаталди и његове колеге били су у могућности да направе моделе за избацивање егзопланета.
Како је објаснио Цаталди, они су користили резултате литературе о утицају да процене количину насталог избацивања. Да би проценили јачину сигнала дисконтинуалних дискова прашине створених избацивањем, користили су резултате из диска смећа (тј. Екстрасоларних аналога главног астероидног појаса Сунчевог система). На крају су се резултати показали прилично занимљивим:
„Открили смо да удар тела пречника 20 км ствара довољно прашине да се може открити тренутним телескопима (за поређење, величина ударца који је убио диносаурусе пре 65 милиона година ипак треба бити око 10 км). Међутим, проучавање састава избачене прашине (нпр. Потрага за биосигнатурама) није у досегу тренутних телескопа. Другим речима, помоћу тренутних телескопа могли бисмо потврдити присуство избачене прашине, али не и проучавати њен састав. "
Укратко, проучавање материјала избаченог са егзопланета је на дохват руке и могућност да се проучи његов састав једног дана омогућиће астрономима да окарактеришу геологију егзопланете - и тако поставе тачнија ограничења у њеном потенцијалном усељењу. Тренутно су астрономи приморани да упуштају нагађања о саставу планете на основу његове привидне величине и масе.
Нажалост, детаљнија студија која би могла да утврди присуство биосигнатура у избацивању није тренутно могућа, а биће врло тешка чак и за телескопе нове генерације попут Свемирски телескоп Јамес Вебб (ЈВСБ) или Дарвин. У међувремену, проучавање ејекта са егзопланета пружа веома занимљиве могућности када је у питању истраживање егзопланета и карактеризација. Као што је Каталди назначио:
„Проучавајући избацивање из утицајног догађаја, могли бисмо научити нешто о геологији и усељености егзопланете и потенцијално открити биосферу. Метода је једини начин на који знам да приступим подземљу егзопланете. У том смислу, утицај се може посматрати као експеримент бушења који је пружила природа. Наше истраживање показује да је прашина произведена у ударном догађају у принципу открива, а будући телескопи би могли да ограниче састав прашине, а самим тим и састав планете. "
У наредним деценијама астрономи ће проучавати ван-соларне планете инструментима за повећање осетљивости и снаге у нади да ће пронаћи показатеље живота. С обзиром на време, потрага за биосигнатурама у крхотинама око егзопланета створених ударима астероида могла би се обавити у тандему са трагачима за атмосферским биосигнатурама.
Помоћу ове две методе, научници ће моћи да са већом сигурношћу кажу да удаљене планете нису само способне да подрже живот, већ и активно то раде!
