Хотя Земля – единственное известное место во Вселенной, где есть жизнь, обнаружение жизни за пределами Земли – главная цель современной астрономии и планетологии. Во многом благодаря телескопам следующего поколения, таким как Джеймс Уэбб, мы скоро сможем измерять химический состав атмосфер планет вокруг других звезд. Есть надежда, что одна или несколько из этих планет будут иметь химическую сигнатуру жизни.
Теоретические расчеты показывают, что только в галактике Млечный Путь находится около 300 миллионов потенциально обитаемых планет и несколько обитаемых планет размером с Землю всего в 30 световых годах от Земли – по сути, галактические соседи человечества.
Многие астрономы считают, что есть большая вероятность того, что жизнь существует на планетах, вращающихся вокруг других звезд, и вполне возможно, что именно там жизнь будет впервые обнаружена. К настоящему времени астрономы обнаружили более 5000 экзопланет, в том числе сотни потенциально пригодных для жизни, используя косвенные методы, которые измеряют, как планета влияет на ближайшую к ней звезду.
Когда свет отражается от поверхности материала или проходит через газ, некоторые длины волн света с большей вероятностью останутся в газе или на поверхности материала.
Этот метод можно использовать для распознавания присутствия определенных атмосферных газов, связанных с жизнью, таких как кислород или метан, потому что эти газы оставляют очень специфические следы в свете. Когда свет попадает на лист дерева, красные и синие длины волн поглощаются, оставляя в основном зеленый свет, отражающийся обратно в ваши глаза. На Земле, например, хлорофилл и другие пигменты, используемые растениями и водорослями для фотосинтеза, улавливают определенные длины волн света. Следуя этому принципу, астрономы могут узнать о составе атмосферы или поверхности экзопланеты, по сути, измеряя определенный цвет света, исходящего от планеты.
Чтобы обнаружить жизнь на далекой планете, астробиологи будут изучать звездный свет, взаимодействующий с поверхностью или атмосферой планеты. Листья зеленые, потому что хлорофилл особенно хорошо поглощает свет в красных и синих длинах волн. Насыщенная кислородом атмосфера Земли оставляет сильную и легко обнаруживаемую биосигнатуру на проходящем через нее свете.
Уэбб может искать биосигнатуры, изучая планеты, когда они проходят перед своими звездами, и фиксируя звездный свет, который проходит через атмосферу планеты. В ближайшие месяцы Уэбб направит свои зеркала на TRAPPIST-1e, потенциально пригодную для жизни планету размером с Землю всего в 39 световых годах от Земли. Идея похожа на использование вашей руки, которой вы закрываете солнечный свет, чтобы лучше видеть что-то на расстоянии. Хотя определенные комбинации планетарных газов могут свидетельствовать о наличии жизни, Уэбб не может обнаружить присутствие несвязанного кислорода, который является самым убедительным признаком жизни.
Также в настоящее время строятся три огромных наземных телескопа, которые смогут искать биосигнатуры: Гигантский Магелленовский Телескоп, Тридцатиметровый Телескоп и Европейский Чрезвычайно Большой Телескоп.
Читайте также: “Гравитационный телескоп” может дать увеличение в 1000 раз