Äskettäin julkaistu tutkimus Astrophysical Journal Letters -lehdessä esittää uudenlaisen menetelmän elämän havaitsemiseksi aurinkokuntamme ulkopuolella. Se keskittyy metyylihalogeenikaasuihin, jotka voisivat paljastaa mikrobielämän olemassaolon niin sanotuilla "hykeenisillä" planeetoilla, jotka ovat valtamerimaailmoja, joissa on vetyä rikas ilmakehä.
Valtamerimaailmat ensisijaisina kohteina
Maapallon kaltaisten planeettojen suora havainnointi on nykyteknologialla haastavaa. Niiden pieni koko ja heikko kirkkaus vaikeuttavat ilmakehän analysoimista. James Webb -avaruusteleskooppi (JWST) suuntaa siis kohti massiivisempia eksoplaneettoja, jotka kiertävät punaisia kääpiötähtiä. Nämä tähdet, jotka ovat pienempiä ja viileämpiä kuin meidän Aurinkomme, ovat runsaita galaksissamme.
Hykeenisillä maailmoilla, vaikka ne eivät ole asuttavissa ihmisille, saattaa olla mikro-organismeja. Itse asiassa niiden meret, joita suojaa tiheä, vetyä rikas ilmakehä, luovat suotuisan ympäristön anaerobisten organismien elämälle. Tiettyjen biosignatuurien, kuten metyylihalogeenien, etsiminen muuttuu siten mielenkiintoiseksi.
Metyylihalogeenit, joita tuotetaan Maapallolla bakteerien, levien tai sienten toimesta, saattavat kerääntyä havaittavissa oleviin määriin näillä planeetoilla. Niiden läsnäolo yhdessä muiden merkkien kanssa vahvistaisi todennäköisyyttä ulkoavaruuden elämän olemassaololle. JWST, joka pystyy analysoimaan eksoplaneettojen ilmakehiä, tarjoaa ainutlaatuisen mahdollisuuden tutkia näitä valtamerimaailmoja.
Lupaava kemiallinen signaali
Näiden kaasujen läsnäolo, jopa vähäisinä pitoisuuksina Maapallolla, voisi olla merkittävä hykeenisillä planeetoilla. Niiden kerääntyminen erityisten ilmakehän olosuhteiden vuoksi tekisi niiden havaitsemisen mahdolliseksi valovuosien päässä. Metyylihalogeenit, kuten metyylikloridi tai metyylibromidi, omaavat kemiallisia ominaisuuksia, jotka tekevät niistä havaittavissa infrapunaspektroskopialla. Tämä tekniikka, jota JWST käyttää, mahdollistaa eksoplaneetan ilmakehässä olevien molekyylien tunnistamisen analysoimalla valoa, joka kulkee sen läpi.
JWST, sen kyky analysoida eksoplaneettojen ilmakehiä, tarjoaa ainutlaatuisen mahdollisuuden tutkia näitä valtamerimaailmoja. Tieteilijät arvioivat, että näiden kaasujen havaitseminen yhdessä muiden merkkien, kuten nestemäisen veden ja elämälle sopivan lämpötilan, kanssa vahvistaisi merkittävästi todennäköisyyttä ulkoavaruuden elämän havaitsemiselle. Lisäksi näiden kaasujen havaitseminen on nopeampaa ja edullisempaa kuin hapen tai metaanin havaitseminen, mikä tekee tästä lähestymistavasta erityisen houkuttelevan.
Kalifornian yliopiston Riverside-yliopiston tutkijat laajentavat tutkimustaan muihin planeettatyyppeihin ja kaasuisiin. He tutkivat äärimmäisiä maapallon ympäristöjä, kuten Saltonin merta, ymmärtääkseen paremmin näiden molekyylien tuotantoprosesseja. Metyylihalogeenien löytäminen useilta eksoplaneetoilta viittaisi laajaan mikrobielämän jakautumiseen universumissa. Näin ollen tämän tyyppisten erityisten biosignatuurien etsiminen on elintärkeää selvittääksemme, olemmeko yksin universumissa.
Lisätietoja: Miten JWST havaitsee biosignatuurit?
James Webb -avaruusteleskooppi käyttää infrapunaspektroskopiaa analysoidakseen eksoplaneettojen ilmakehien koostumusta. Mittaamalla valoa, joka kulkee planeetan ilmakehän läpi, se voi tunnistaa läsnä olevat kaasut. Jokainen kaasu absorboi valoa tietyillä aallonpituuksilla, luoden ainutlaatuisia signaaleja.
Metyylihalogeenit, esimerkiksi, absorboivat voimakkaasti infrapunasäteilyä. Tämä ominaisuus helpottaa niiden havaitsemista JWST:llä. Saadun spektrin vertailu ilmakehämallien kanssa mahdollistaa näiden kaasujen pitoisuuden määrittämisen ja elämän merkkien etsimisen.