Naukowcy poinformowali, że badając zawartość atmosfery starożytnej i współczesnej Ziemi, byli w stanie zidentyfikować określone kombinacje chemiczne, które mogą wykryć aktywność biologiczną w innych światach.
W ciągu ostatnich kilku lat naukowcy znaleźli tysiące planet poza naszym systemem, z których niektóre są typu skalnego. Znajdują się w odpowiedniej odległości od gwiazdy i mogą mieć płynną wodę. Badanie ich atmosfery pomoże zrozumieć dokładnie, gdzie szukać życia.
Wraz z pojawieniem się potężnych teleskopów naukowcy próbują określić substancje chemiczne niezbędne do życia. W rezultacie nawet planeta z odpowiednimi składnikami nie gwarantuje, że istnieje na niej życie.
Naukowcy skupili się na kilku potencjalnie kontrolowanych cząsteczkach, takich jak metan. Jest tworzony w ogromnych ilościach przez lądowe mikroby, ale pochodzi również ze źródeł niebiologicznych (wulkanów).
Molekularny tlen powstaje obecnie w procesie fotosyntezy glonów, roślin i mikrobów. Mechanizm ten jest jednak tak złożony, że istnieje podejrzenie, że ewoluował on tylko raz na naszej planecie. Okazuje się, że opierając się tylko na jednej substancji, możesz pójść niewłaściwą drogą. Ale co, jeśli istnieje szczególna mieszanina cząsteczek, która może pojawić się wyłącznie w obecności życia? Aby zrozumieć to pytanie, naukowcy postanowili przeanalizować atmosferę ziemską w trzech etapach jej istnienia: archeony (4-2,5 miliarda lat temu), proterozoik (2,5 miliarda - 541 milionów lat temu) i fanerozę (541 milionów - do chwili obecnej) ). W każdym z tych momentów Ziemia wyglądała zupełnie inaczej.
Kiedy mówimy, że szukamy planety podobnej do Ziemi, mamy na myśli nie jej nowoczesny wygląd, ale szerokie pojęcie obejmujące różne światy: mgliste (Archean), wolne od lodu i beztlenowe planety z ekosystemami mikrobiologicznymi.
Pomimo różnic w okresach wszystkie mają tę samą charakterystykę - brak równowagi chemicznej w atmosferze. Najważniejsze jest to, że aktywność biologiczna tworzy substancje, które inaczej nie mają wspólnego kontaktu. Na przykład metan i tlen. Razem szybko reagują i niszczą się nawzajem. Ale na Ziemi substancje te są liczne, ponieważ organizmy żywe nadal je produkują.
Jeśli znajdziesz system z równowagą, to jest coś martwego. Ale niezwykła nierównowaga wskazuje na istnienie życia. Zaczęli rozmawiać o tym pomyśle w latach 60., ale dopiero teraz postanowili potraktować to poważnie. Niedawno naukowcy przeprowadzili symulacje wykorzystujące skład chemiczny każdej atmosfery w celu znalezienia typowych zakłóceń. Okazało się, że w czasach Archaeanu, kiedy było mało tlenu, obecne były metan, azot i dwutlenek węgla. Tlen, azot i woda płynna są widoczne w środku proterozoiku. Nawet jeśli występował niewielki tlen atmosferyczny, naukowcy skoncentrowali się na ozonie. Faktem jest, że ten ostatni (składa się z trzech atomów tlenu) powstaje w wyniku reakcji z użyciem biologicznie produkowanego tlenu (występuje nawet przy niskich poziomach).
W fanerozoiku sygnałami biologicznymi będzie tlen z azotem i wodą. Niektóre kombinacje chemiczne można naprawić za pomocą przyszłych teleskopów, takich jak James Webb, który ma zostać uruchomiony w 2019 roku.
