Найден надежный признак жизни на экзопланетах
Жизнь на любой планете должна оставлять следы в атмосфере. Эти следы видят телескопы. Так астробиологи ищут инопланетную жизнь
Биомаркеры — это следы, которые оставляет жизнедеятельность организмов. Это, например, определенные газы в атмосфере. Поиск биомаркеров возможен на очень больших расстояниях. Современные телескопы могут увидеть следы молекул в атмосферах экзопланет. Хотя наличие биомаркеров еще не гарантирует, что на экзопланете есть жизнь, это может означать, что жизнь там возможна.
Биомаркерами являются вода (H2O) и метан (CH4). Они тесно связаны с жизнью, но они могут оказаться в атмосфере планеты и не в процессе жизнедеятельности. Воды вообще много во Вселенной, а метан проникает в атмосферу, например, при извержении вулканов. Так что и вода, и метан — это хорошо, но ученые ищут более надежные биомаркеры, которые возникают практически только при процессах жизнедеятельности.
Ученые Калифорнийского университета в Риверсайде предложили в качестве такого надежного биомаркера соединения, содержащие метильную группу (-CH3).
Газы с метильной группой образуются, когда организмы добавляют -CH3 к химическому элементу, от которого они хотят избавиться. Этот процесс, называемый метилированием, может превратить потенциальные токсины в газы, которые безопасно улетучиваются в атмосферу. Если бы эти газы были обнаружены в атмосфере другой планеты, они были бы достаточно надежным признаком жизни.
«Метилирование настолько широко распространено на Земле, что мы ожидаем, что жизнь где-либо еще будет с ним связана», — говорит ведущий автор работы Микаэла Люнг. — «У большинства клеток есть механизмы для удаления вредных веществ».
Надежный биомаркер
Бромистый метил имеет ряд преимуществ перед другими газами, которые традиционно используются при поиске жизни за пределами Солнечной системы.
Во-первых, бромистый метил остается в атмосфере в течение более короткого времени, чем традиционные биосигнатуры. «Если вы его найдете, велика вероятность, что он был синтезирован не так давно — и кто бы его ни создал, он все еще его производит», — говорит Люнг.
Еще одно преимущество: бромистый метил, скорее всего, был создан чем-то живым, в отличие от метана или воды.
Где искать биомаркер
Бромистый метил чрезвычайно распространен на Земле, но его трудно обнаружить в нашей атмосфере из-за интенсивного ультрафиолетового излучения Солнца. Ультрафиолетовое излучение запускает химические реакции, которые быстро разрушают этот газ.
Но бромистый метил будет легче обнаружить в атмосфере планеты около карликовой звезды класса М. Карлики М меньше и холоднее нашего Солнца, и они излучают меньше ультрафиолета.
«У карликовой звезды M найти бромистый метил в десять тысяч раз более вероятно, чем в атмосфере планеты около звезды, подобной Солнцу», — говорит Люнг.
М-карлики встречаются в 10 раз чаще, чем такие звезды, как наше Солнце, и именно они станут станут первыми целями в предстоящих поисках жизни на экзопланетах.
Некоторые очень большие наземные телескопы, которые появятся в конце десятилетия, смогут анализировать состав атмосфер экзопланет около M-карликов и им понадобятся надежные биомаркеры. Один из них — это бромистый метил.
