בחיפוש אחר חיים זרים, ההצצה הראשונה שלנו לחוצנים עשויה להיות בקשת הצבעים שנראתה מעל פני השטח של אקסופלאנט.
תוכן קשור
- החיים יתפשטו בגלקסיה כמו מגפה
- איך ייראו החיים מחוץ לארץ?
זה הרעיון הפשוט מטעה מאחורי מחקר שהובל על ידי סידהארט הגדה במכון מקס פלאנק לאסטרונומיה בגרמניה. רואים ממרחק שנות אור, צמחים בכדור הארץ מעניקים לכוכב הלכת שלנו גוון ייחודי באזור האינפרא אדום הקרוב, תופעה המכונה קצה אדום. הסיבה לכך היא שהכלורופיל בצמחים סופג את גלי האור הנראים ביותר אך מתחיל להיות שקוף לאורך גל בקצה האדום יותר של הספקטרום. שטח חוץ מבט על כדור הארץ דרך טלסקופ יכול להתאים את הצבע המשתקף הזה לנוכחות החמצן באטמוספירה שלנו ולהסיק שיש חיים כאן.
עם זאת, צמחים קיימים רק במשך 500 מיליון שנה - כתוצאה יחסית בהיסטוריה של כדור הארץ בן 4.6 מיליארד השנים. המיקרובים שלטו בזירה במשך כ -2.5 מיליארד שנה בעבר, ומחקרים מסוימים טוענים כי הם ישלטו בכדור הארץ שוב לאורך רוב עתידו. אז אגדה וצוותו אספו 137 מינים של מיקרואורגניזמים שכולם בעלי פיגמנטים שונים ומשקפים אור בדרכים ספציפיות. על ידי בניית ספרייה של ספקטרום ההשתקפות של החיידקים - סוגי הצבעים אותם מפצלים מיקרוסקופיים משקפים מרחוק - מדענים הבוחנים את האור ממרחוקי-משנה מיושבים יכולים לקבל שפע של איתותים אפשריים לחפש, טוען הצוות השבוע בהמשך. של האקדמיה הלאומית למדעים .
ליסה קלטנגר, "אף אחד לא בחן את המגוון הרחב של החיים המגוונים בכדור הארץ ושאל כיצד אנו יכולים לאתר חיים כאלה בכוכבי לכת אחרים, ולכלול חיים מסביבות קיצוניות בכדור הארץ שיכולים להיות 'הנורמה' בכוכבי לכת אחרים." מחבר משותף למחקר, אומר באמצעות הדוא"ל. "אתה יכול להשתמש בו כדי לדגמן כדור הארץ שהוא שונה ובעל ביוטה שונה ונפוצה ולהסתכל איך זה היה נראה לטלסקופים שלנו."
כדי לוודא שיש להם מספיק גיוון, החוקרים בדקו חיידקים בעלי מזג ממוזג כמו גם יצורים החיים בסביבות קיצוניות כמו מדבריות, מעיינות מינרליים, פתחי אוורור הידרותרמיים או אזורים פעילים וולקניים.
למרות שייתכן שחיים זרים יכולים ללבוש מגוון עצום של צורות - למשל, משהו כמו הורטה מבוסס סיליקון ממסע בין כוכבים - אפשר לצמצם את הדברים אם נגביל את החיפוש לחיים כפי שאנחנו מכירים אותם. ראשית, כל צורת חיים המבוססת על פחמן ומשתמשת במים כממסים, לא תאהב את אורכי הגל הקצרים של האור רחוק באולטרה סגול, מכיוון ש- UV אנרגיה גבוהה זו יכולה לפגוע במולקולות אורגניות. בקצה השני של הספקטרום, כל מולקולה שמשתמשים בצמחים זרים (או באנלוגים שלהם) לצורך פוטוסינתיזציה לא תאסוף אור רחוק מדי לאינפרא אדום, מכיוון שאין מספיק אנרגיה באורך הגל הארוך יותר.
בנוסף, קשה לראות אור באינפרא אדום רחוק דרך אטמוספרה דמוית כדור הארץ מכיוון שהגזים חוסמים הרבה גלים אלה, וכל החום שהפלנטה פולט יטביע כל אות מחיי השטח. המשמעות היא שהחוקרים הגבילו את הספרייה שלהם לצבעים המשתקפים שאנו יכולים לראות כאשר הם מסתכלים על אורכי גל בחלק הגלוי של הספקטרום, על אורך הגל הארוך ביותר ואינפרא אדום גל קצר.
הספרייה לא תשתמש הרבה אם לא נוכל לראות את משטחי כוכבי הלכת מלכתחילה, וכאן נכנס הדור הבא של הטלסקופים, אומר קלטנגר. טלסקופ החלל ג'יימס ווב, שתוכנן להשקה בשנת 2018, אמור להיות מסוגל לראות את הספקטרום של אטמוספירות קטנות יחסית של Exoplanet ולעזור למדענים להבין את קומפוזיציותיהם הכימיות, אך הוא לא יוכל לראות ספקטרום משתקף מחומר על פני השטח. . למרבה המזל, ישנם טלסקופים מתוכננים אחרים שאמורים להיות מסוגלים לבצע את העבודה. הטלסקופ האירופי הגדול ביותר, מכשיר באורך 40 מטר בצ'ילה, יושלם עד שנת 2022. וטלסקופ הסקר האינפרא אדום הרחב של נאס"א, הממומן ובשלבי התכנון שלו, אמור להיות פעיל עד אמצע שנות העשרים.
סוגיה נוספת היא האם תהליכים גיאולוגיים או כימיים טבעיים יכולים להיראות כמו חיים וליצור אות שגוי. עד כה הפיגמנטים מצורות חיים נראים שונים בהרבה מאלו המשתקפים על ידי מינרלים, אך הצוות גם לא בדק את כל האפשרויות, אומר קלטנגר. הם מקווים לבצע בדיקות נוספות בעתיד בעת בניית הספריה הדיגיטלית, שכעת היא מקוונת וחינמית לכל אחד לחקור באתר biosignatures.astro.cornell.edu.
"הקטלוג הזה מאפשר לנו להרחיב את שטח החיפוש שלנו - ואת הדמיון שלנו, " אומר קלטנגר.
