|
Пролили новый свет на поиски обитаемых миров
|
|
|
|
Когда астрономы обнаружили первую планету за пределами нашей Солнечной системы, она вращалась вокруг пульсара — одной из самых экстремальных, подверженных радиационному воздействию сред, которые только можно себе представить. Не совсем то место, где можно было бы ожидать обнаружения планеты, тем более типичной. Первая подтвержденная экзопланета была аномалией, результатом того факта, что время обнаружения пульсаров чрезвычайно чувствительно, а не отражением того, какими обычно бывают планеты.
|
|
|
|
Такая же закономерность повторяется во всей астрономии. Первый обнаруженный квазар был самым ярким квазаром, видимым с Земли. Первый найденный астероид был самым большим. Первый обнаруженный горячий Юпитер был газовым гигантом на четырехдневной орбите — аномально экстремальным объектом, составлявшим менее одного процента планетных систем, но доминировавшим в ранних каталогах просто потому, что его было проще всего обнаружить.
|
|
|
|
В новой статье из Центра космических полетов имени Годдарда НАСА утверждается, что первое обнаружение химического признака жизни на другой планете будет следовать точно такой же закономерности. Мы найдем не самую распространенную форму жизни во Вселенной, а самую громкую.
|
|
|
|
У любого телескопа есть порог обнаружения, минимальная сила сигнала, необходимая для заявления об открытии. Планеты, которые первыми преодолевают этот порог, не являются наиболее репрезентативными; вместо этого, это те, которые производят самый сильный сигнал на наибольшем расстоянии. А сила сигнала в астрономии резко зависит от объема, поскольку планета, которую можно обнаружить вдвое чаще, не вдвое чаще будет обнаружена первой, а в восемь раз чаще, потому что ее можно наблюдать в объеме пространства в восемь раз большем.
|
|
|
|
|
|
|
Для космического телескопа Джеймса Уэбба, который ищет эти биосигнатуры, анализируя свет звезд, отфильтрованный через атмосферы планет во время транзитов, самыми громкими целями являются субнептуны. Эти планеты значительно больше Земли и имеют плотные, богатые водородом атмосферы, которые производят огромные спектральные сигналы.
|
|
|
|
Планета, подобная K2-18b, примерно в 2,6 раза превышающая размер Земли и вращающаяся вокруг тусклой красной звезды на расстоянии 124 световых лет, производит биосигнатурный сигнал примерно в 32 раза сильнее, чем истинный аналог Земли. Если применить это к расчету объема, то класс планет, подобных K2-18b, может быть в 30 000 раз реже встречаться, чем планеты, подобные Земле, и при этом с большей вероятностью будет обнаружен первой в наших поисках.
|
|
|
|
В статье осторожно отмечается, что K2-18b может быть обитаемой, а может и нет, эта дискуссия еще продолжается. Но наличие или отсутствие жизни на ней прекрасно иллюстрирует суть вопроса. Она находится на вершине иерархии обнаруживаемости не потому, что это типичный обитаемый мир, а потому, что это экстремальный случай.
|
|
|
|
Ситуация с Обсерваторией обитаемых миров более сложная, но основная проблема остается той же. Даже в рамках исследования планет размером с Землю в обитаемых зонах, первым обнаруженным биосигнатурным признаком будет тот, который обладает наиболее выраженными спектральными характеристиками, а не обязательно тот, который соответствует наиболее распространенному состоянию атмосферы.
|
|
|
|
Сама Земля на протяжении своей истории имела несколько различных биосигнатурных отпечатков: богатую метаном архейскую атмосферу, низкокислородную протерозойскую и богатую кислородом современную, и они не одинаково легко обнаруживаются. Победит тот, который даст наиболее четкий сигнал в диапазоне длин волн телескопа, независимо от того, насколько распространенным он на самом деле является.
|
|
|
|
Обнаружение любой биосигнатуры было бы экстраординарным событием. Но это несет в себе важное предостережение относительно того, как мы интерпретируем это первое открытие. Если первые признаки внеземной жизни выглядят необычно, неожиданно или непохоже ни на что на Земле, это не должно нас удивлять. И если они выглядят обнадеживающе похожими на земные, мы не должны предполагать, что жизнь в других местах также типична для Земли.
|
|
|
|
Источник
|
