Астроном: инопланетная "радуга" выдаст жизнь на далеких планетах
Астрономы предлагают искать жизнь на далеких планетах, комбинируя данные по ее спектру в низком и высоком разрешении для сверхточного определения состава ее атмосферы и поиска следов жизни в ней, говорится в статье, направленной к публикации в журнале Astrophysical Journal Letters.
"Как показывают последние наблюдения, огромное число небольших планет вращается вокруг почти всех небольших звезд. Около 30% из них, как показывают наши расчеты, должны быть обитаемыми. Иными словами, каждая третья звездная система может быть потенциальным носителем инопланетной жизни", - рассказывает Маттео Броги (Matteo Brogi) из университета Колорадо в Боулдере (США). Их открытие побудило планетологов и астробиологов приступить к разработке методов, которые бы позволили оценить их пригодность к жизни или же попытаться найти ее следы в их атмосфере.
Сегодня ученые считают, что жизнь может не только менять атмосферу планеты, насыщая ее кислородом, метаном и другими газами биогенного происхождения, но и особым образом менять ее спектр, оставляя в нем особые линии, характерные для хлорофилла, главного фотосинтезирующего пигмента флоры, или других веществ, содержащихся в больших количествах в живых существах.
Сама методика обнаружения таких линий давно известна планетологам и астробиологам, однако их поиск затруднен тем, что все известные нам кандидаты на роль кузины нашей планеты, кроме Проксимы b, расположены на очень большом расстоянии от Земли. Броги и его коллеги нашли способ решить эту проблему, сравнивая спектры высокого и низкого разрешения, которые астрономы получают при изучении далеких звезд.
Как рассказывают ученые, астрономы обычно изучают химический состав светил при помощи спектроскопии высокого разрешения, позволяющей увидеть даже самые тонкие линии излучения и поглощения в их спектре, и определить по ним те элементы, которые содержатся в их недрах. Для планет эта методика не будет работать, так как сила свечения потенциальных "двойников Земли" в тысячи и миллионы раз меньше, чем у их звезды, в результате чего их спектр будет "забиваться" излучением самого светила. Соответственно, наблюдая за сдвигами в расположении определенных линий поглощения и излучения в объединенном спектре звезды и планеты, можно понять, какие из них принадлежат светилу, а какие - его спутнице.
Для поиска таких линий используется простой прием - ученые комбинируют спектрометрические данные низкой точности, полученные с орбиты, с данными высокой точности, полученными с помощью наземных телескопов. Их сочетание одновременно позволяет "удалить" те части спектра, которые принадлежат звезде, и сохранить все данные по химическому составу, которые могут быть случайно убраны из спектра высокого разрешения при его очистке от помех и ложных сигналов.
Работу этой методики ученые проверили на хорошо изученном "горячем юпитере" HD 209458 b в созвездии Пегаса, чья высокая температура и близость к Земле - около 150 световых лет - позволили Броги и его коллегам получить прямые данные по его спектру несколько лет назад. Получив "точный" спектр при помощи телескопа VLT, и "грубый" спектр при помощи "Хаббла", авторы статьи нашли в атмосфере этой планеты все те же вещества, которые ранее находили на HD 209458 b - воду, метан, аммиак, ацетилен, синильную кислоту, угарный газ и СО2, и уточнили доли некоторых из них.
С другой стороны, проблема заключается в том, что такие наблюдения за планетами размерами с Землю пока невозможно вести, так как для получения такого спектра необходимы прямые наблюдения за планетой и ее "реальные" фотографии. Это станет возможным лишь через несколько лет, когда будут построены мега-телескопы нового поколения - европейский E-ELT и американские GMT и TMT, а также запущен "наследник" Хаббла, телескоп "Джеймс Уэбб".
Это, однако не помешало Броги и его коллегам выделить сразу десять возможных кандидатов на роль обитаемых планет, наблюдения за которыми ученые планируют начать после того, как новые телескопы "откроют глаза" и начнут наблюдения за Вселенной.
