Американские астрономы предположили, что искать жизнь на далеких планетах очень просто. Достаточно комбинировать данные по ее спектру в низком и высоком разрешении для сверхточного определения состава ее атмосферы и поиска следов жизни на ней. Спектры планеты расскажут — обитаема ли она. Так говорится в статье, опубликованной в журнале Astrophysical Journal Letters.
По словам Маттео Броги из Университета Колорадо в Боулдере (США), по последним наблюдениям, огромное количество небольших планет вращается вокруг почти всех небольших звезд. Примерно 30 процентов из них, по подсчетам ученых, должны быть обитаемыми.
Орбитальный телескоп «Кеплер» позволил найти почти две тысячи планет вне пределов Солнечной системы, из которых несколько десятков оцениваются как «двойники» Земли и расположены в «зоне жизни». После такого открытия планетологи и астробиологи начали искать методы, которые позволили бы оценить их пригодность к жизни или каким-то образом найти следы обитаемости в их атмосфере.
Ученые после поисков предположили, что жизнь меняет атмосферу планеты, насыщает ее метаном, кислородом и другими газами биогенного происхождения, а также меняет ее спектр, оставляя в нем линии, характерные для хлорофилла или других веществ, содержащихся в больших количест расскажут — обитаема ли онавах в живых существах. Эта методика известна давно, но поиск таких линий затруднен, так как все кандидаты на «двойника» Земли, кроме Проксимы b, находятся слишком далеко от нашей планеты. Проблему можно решить, сравнивая спектры высокого и низкого разрешения, которые астрономы получают, изучая далекие звезды. Химический состав светил изучают с помощью спектроскопии высокого разрешения, которая позволяет увидеть тонкие линии излучения в их спектре и определить по ним элементы, которые содержатся внутри звезд. Для планет методика не сработает, так как сила свечения у них меньше, чем у звезд, из-за чего их спектр забьется излучением светила.
Авторы статьи нашли способ, как избежать этого. Спектр планеты заметно смещается в красную или синюю сторону, когда двойник Земли приближается к нам или отдаляется от нас, вращаясь вокруг звезды. Наблюдая за сдвигами в расположении определенных линий поглощения иКосмос излучения в объединенном спектре звезды и планеты, можно понять, какие принадлежат светилу, а какие – спутнице.
Для поиска линий ученые комбинируют спектрометрические данные низкой точности, полученные с орбиты, с данными высокой точности, полученными с помощью наземных телескопов. Благодаря этому можно убрать те части спектра, которые принадлежат звезде, а также сохранить те данные по химическому составу, которые можно случайно убрать из спектра высокого разрешения при его очистке от ложных сигналов и помех.
Методику ученые проверили на HD 209458 b в созвездии Пегаса. Расстояние в 150 световых лет от Земли позволило Броги и коллегам получить данные по его спектру с помощью VLT и Hubble, авторы статьи обнаружили в атмосфере этой планеты те же вещества, которые находили на ней – воду, метан, аммиак, ацетилен, синильную кислоту, угарный газ и углекислый газ. Кроме того, они уточнили некоторые доли этих веществ.
Пока за планетами, размер которых равен земному, невозможно вести такие наблюдения. Дело в том, что для получения спектра нужно вести прямые наблюдения за планетой и получить ее «реальные» фотографии. Это станет возможно спустя несколько лет, когда построят телескопы нового поколения – европейский E-ELT и американские GMT и TMT. Но это не помешало коллегам предварительно выделить десять возможных кандидатов на роль обитаемых планет. Наблюдать за ними начнут, когда запустят новые телескопы.
