При тражењу потенцијално погодних егзопланета научници су приморани да приступе плоду са малим висинама. Пошто је Земља једина планета за коју знамо да може да подржи живот, ова претрага се у основи своди на тражење планета који су "слични Земљи". Али шта ако Земља није мјерач за становање за који сви обично мислимо да је?
То је била тема главног предавања које је недавно одржано на Конгресу геохемије Голдсцхмидт, који се одржавао од 18. до 23. августа, у Барселони, Шпанија. Овде је тим истраживача подржаних од НАСА-е објаснио како испитивање онога што се претвара у дефинисање животних зона (ХЗс) показује да неке егзопланете могу имати боље услове за живот у односу на саму Земљу.
Презентација је заснована на студији под називом "Ограничена стамбена зона за сложени живот", која је објављена у јунском издању часописа за јун 2019. Тхе Астропхисицал Јоурнал. Студију су спровели истраживачи из Цалтецх-а, НАСА Годдард института за свемирске студије, НАСА-иног астробиолошког института, НАСА-иног постдокторског програма, Виртуалне планетарне лабораторије НЕкСС, Свемирског института Плави мрамор и више универзитета.
Као што указују у својој студији, ХЗ се обично дефинирају као распон удаљености од звијезде домаћина унутар које текућа вода може постојати на површини. Међутим, то не узима у обзир атмосферску динамику која је потребна да би се осигурала климатска стабилност - што укључује повратну везу карбонат-силикат за одржавање површинске температуре у одређеном распону.
Будући да су доступне само индиректне методе за процену каквих је услова на удаљеним егзопланетима, астрономи се ослањају на софистициране моделе за планетарну климу и еволуцију. Током презентације своје синтезе овог приступа током главног предавања, др Степхание Олсон са Универзитета у Чикагу (коаутор студије) описала је потрагу за идентификацијом најбољих окружења за живот на егзопланети:
„НАСА-ина потрага за животом у Универзуму фокусирана је на такозване планете за становање, које су светови који имају потенцијал за течне водене океане. Али нису сви океани једнако гостољубиви - и неки ће океани бити боља места за живот од других због свог обрасца глобалне циркулације.
„Наш рад је био усмерен на идентификацију океана егзопланете који имају највећи капацитет да угосте глобално богат и активан живот. Живот у Земљиним океанима зависи од узвишења (узлазног тока) који враћа хранљиве материје из мрачних дубина океана у оне сунчане делове океана где живи фотосинтетски живот. Више оплемењивања значи више храњивих састојака, што значи и више биолошке активности. Ово су услови које морамо тражити на егзопланетима ”.
Ради своје студије, Олсен и њене колеге моделирали су који би услови могли да буду на разним врстама егзопланета помоћу РОЦКЕ-3Д софтвера. Овај општи модел циркулације (ГЦМ) развио је НАСА-ин Институт за свемирске студије Годдард (ГИСС) да би проучавао различите тачке у историји Земље и других планета земаљског Сунчевог система (попут Меркура, Венере и Марса).
Овај софтвер се такође може користити да симулира климу и океанска станишта на различитим врстама егзопланета. Након моделирања различитих могућих егзопланета (на основу преко 4000 откривених до данас), они су могли да утврде које врсте егзопланета ће највероватније развити и одржати успешне биосфере.
Ово се састојало од коришћења модела циркулације океана који је идентификовао који би егзопланети имали најефикаснију подршку и на тај начин били у стању да одржавају океане са гостољубивим условима. Открили су да планете веће атмосферске густине, спорије стопе ротације и присуство континената дају веће стопе раста.
Главни корак од овога је тај што Земља можда неће бити оптимално усељива, с обзиром на прилично брзу стопу ротације. "Ово је изненађујући закључак", рекао је др Олсон, "показује нам да би услови на неким егзопланетима са повољним обрасцима циркулације океана могли боље да се подрже живот који је обилнији или активнији од живота на Земљи."
Ово је врста добре вести / лоше вести. С једне стране, то некако руши илузију да је Земља стандард по коме се могу мерити остале потенцијално погодне егзопланете. С друге стране, то указује да је живот у нашем Универзуму можда обилнији него што би то показале претходне конзервативне процене.
Али као што је Олсен наговестио, увек ће постојати јаз између живота и онога што можемо открити због ограничења у нашој технологији. Ова студија је стога значајна по томе што подстиче астрономе да усмере своје напоре према подмножи егзопланета која ће највероватније погодовати „великим, глобално активним биосферама у којима ће живот бити најлакше детектирати - и где ће не-детекције бити најзначајније“.
Ово ће бити могуће у наредној деценији захваљујући примјени телескопа следеће генерације попут Свемирски телескоп Јамес Вебб (ЈВСТ), за коју астрономи очекују да буде од велике важности за карактеризацију атмосфере и површинског окружења егзопланета. Остали телескопи, који су још увек на табли за цртање, могли би ићи још даље - захваљујући делимично оваквим студијама.
„У идеалном случају ово ће обавестити дизајн телескопа како би се осигурало да будуће мисије,“ рекао је др Олсон, „попут предложених концепата за телескоп ЛУВОИР или ХабЕк, имају одговарајуће могућности; сада знамо шта да тражимо, па морамо почети да тражимо “.
Када је у питању тражење доказа о животу изван нашег Сунчевог система (или унутар њега) знајући шта треба тражити можда је још важније од тога да имамо најсавременије алате са којима се ради. У наредним годинама астрономи ће имати користи од врхунске технологије и побољшаних метода, користећи све што смо до сада научили да пронађемо доказе о животу, осим нашег.
