Поиск жизни в облаках других миров
Облачность может создавать неудобства для пикников и наблюдений за звездами через телескоп. Однако экзопланета с густыми или даже полностью закрытыми облаками может помочь астрономам выявить признаки жизни за пределами нашей планеты.
Исследователи из Корнелла создали первые спектры отражения — цветные ключи — для разнообразных, ярких микроорганизмов, которые обитают в облаках, парящих над земной поверхностью. Астрономы не знают, существует ли подобная бактерия в других уголках Вселенной в достаточном количестве, чтобы ее можно было обнаружить с помощью телескопов; на Земле они нехватка. Теперь же астрономы могут использовать этот цветовой ключ в поисках жизни вне нашего мира, что делает облака экзопланеты, наряду с ее поверхностью и атмосферой, многообещающей областью для поиска жизненных форм.
«В нашей атмосфере существует яркое сообщество микроорганизмов, которые производят красочные биопигменты, что на протяжении многих лет привлекало внимание биологов», — говорит астробиолог Лидия Коэльо, постдокторант по астрономии в колледже искусств и наук и сотрудник Института Карла Сагана. «Я подумала, что астрономам стоит об этом узнать».
Коэльо возглавила исследование «Цвета жизни в облаках: биопигменты атмосферных микроорганизмов как новый признак для обнаружения жизни на планетах, подобных Земле», которое было опубликовано в The Astrophysical Journal Letters.
Облака как новые границы для биосигнатур
«Обнаружение яркой жизни в атмосфере Земли открыло совершенно новые возможности для поиска жизни на других планетах», — говорит Лиза Кальтенеггер, профессор астрономии и директор CSI, соавтор исследования. «Теперь у нас есть шанс раскрыть жизнь, даже если небо экзопланет заполнено облаками. Мы полагали, что облака скрывают жизнь от нас, но, как ни странно, они могут помочь нам ее найти».
С помощью спектров астрономы смогут искать биосигнатуры на экзопланетах с густыми или даже 100% облаками.
Сбор и анализ атмосферных микробов
Яркие микробы, создавшие спектры Коэльо, встречаются в атмосфере Земли редко и их сбор требует специализированной работы. Она получила семь образцов от коллег из Университета Флориды, которые использовали латексный зонд для сбора биоты с низших слоев стратосферы, между 21 и 29 километрами над уровнем земли.
Коэльо вырастила культуры с помощью оборудования и менторства Стивена Зиндера, профессора микробиологии, а затем проанализировала их отражающие спектры в лаборатории другого научного сотрудника, Билла Филпота, профессора гражданского и экологического инженерия в Корнеллском университете.
Простое наличие спектров этих бактерий открывает новые пути поиска жизни. Больше информации закодировано в цветовых сигнатурах этих микробов. Они отражают условия, в которых живут микроорганизмы, так как пигментация защищает живые организмы от таких факторов, как радиация, сухость или экстремальные температуры.
Перспективы для будущих телескопических миссий
Моделируя возможные крайности, исследователи установили, что облачная планета с обширными яркими бактериями в своих облаках будет выглядеть значительно иначе, чем планета без них, что дает возможность использования ярких бактерий как обнаруживаемой биосигнатуры.
Чтобы обитать в достаточной плотности для обнаружения, микроорганизмы нуждаются в планетах с влажными условиями. Технология телескопов также должна будет совершенствоваться. Понимание того, что мы можем искать жизнь на облачных мирах, информирует о проектировании будущих телескопов, включая космический Обсерваторий обитаемых миров NASA, который находится в разработке, и стратегии наблюдений для Экстремально большого телескопа Европейской южной обсерватории, строящегося в Чили и запланированного для научных наблюдений в 2030-е годы.
«Биопигменты обладают универсальным характером на нашей планете. Они предоставляют нам инструменты для борьбы с такими стрессами, как радиация, засуха и нехватка ресурсов. Мы производим их, как и бактерии, археи, водоросли, растения и другие животные», — говорит Коэльо. «Они являются мощными биосигнатурами, и мы открыли новый способ их поиска — через облака далеких миров. И если жизнь выглядит именно так, у нас наконец-то есть инструменты, чтобы ее распознать».
В нашем Telegram‑канале, и группе ВК вы найдёте новости о непознанном, НЛО, мистике, научных открытиях, неизвестных исторических фактах. Подписывайтесь, чтобы ничего не пропустить.
