O nouă clasă de exoplanete locuibile reprezintă un pas major în căutarea vieții

O nouă clasă de exoplanete complet diferite de grupul nostru, dar care ar putea susține viața, a fost identificată de astronomi, ceea ce ar putea accelera semnificativ căutarea vieții în afara sistemului nostru solar.

În căutarea vieții în altă parte, astronomii au căutat mai ales planete de aceeași dimensiune, masă, temperatură și compoziție a atmosferei Pământului. Cu toate acestea, astronomii de la Universitatea din Cambridge cred că există posibilități mai promițătoare.

Cercetătorii au identificat o nouă clasă de planete locuibile, numite planete „Hycean” – planete fierbinți acoperite în oceane și o atmosferă bogată în hidrogen – care sunt mai numeroase și mai observabile decât planetele asemănătoare Pământului.

Cercetătorii spun că rezultatele, raportate în Jurnal astrofizic, ar putea însemna că găsirea amprentelor vitale ale vieții în afara sistemului nostru solar în următorii doi sau trei ani este o posibilitate reală.

„Planetele Hycean deschid o cale complet nouă în căutarea vieții noastre în altă parte”, a spus dr. Niko Madhusudan de la Cambridge Institute of Astronomy, care a condus cercetarea.

Mulți dintre candidații primari Hycean identificați de cercetători sunt mai mari și mai fierbinți decât Pământul, dar încă au proprietăți mari de găzduire a oceanelor care ar putea susține oceanele mari. viata microbiana Similar cu cele găsite în unele dintre cele mai extreme medii acvatice de pe Pământ.

Aceste planete permit, de asemenea, o zonă locuibilă mult mai largă, sau „Zona Goldilocks”, în comparație cu planetele asemănătoare Pământului. Aceasta înseamnă că pot susține viața în ciuda faptului că se află în afara ariei în care trebuie să existe o planetă asemănătoare Pământului pentru a fi locuibilă.

Mii de planete extrasolare au fost descoperite de când prima exoplanetă a fost descoperită în urmă cu aproape 30 de ani. Marea majoritate a planetelor se află între dimensiunile Pământului și Neptun și sunt adesea denumite „super-Pământuri” sau „mini-Neptuni”: ele pot fi în mare parte planete stâncoase sau giganți de gheață cu atmosfere bogate în hidrogen sau ceva între ele.

Majoritatea Neptunilor mici sunt de peste 1,6 ori mai mari decât Pământul: mai mici decât Neptun, dar prea mari pentru a avea un interior stâncos ca Pământul. Studiile anterioare ale unor astfel de planete au descoperit că presiunea și temperatura sub atmosfera lor bogată în hidrogen ar fi prea mari pentru a susține viața.

Cu toate acestea, un studiu recent realizat de echipa lui Madhusudan asupra miniaturii Neptun K2-18b a constatat că, în anumite condiții, aceste planete pot susține viața. Rezultatul a condus la o investigație detaliată a gamei complete de caracteristici ale planetelor și stelelor pentru care aceste condiții sunt posibile, ce exoplanete ar putea îndeplini aceste condiții și dacă semnăturile lor vitale sunt observabile.

Ancheta i-a determinat pe cercetători să identifice o nouă clasă de planete, planetele Hycean, cu oceane masive la nivelul întregii planete sub atmosfere bogate în hidrogen. Planetele Hycean pot fi de până la 2,6 ori mai mari decât Pământul și au o temperatură atmosferică de aproximativ 200 ° C, dar condițiile oceanului pot fi similare cu cele care dau naștere vieții microbiene în oceanele Pământului. Aceste planete includ, de asemenea, lumi Hycean închise treptat, care ar putea avea condiții locuibile doar pe laturile lor de noapte perpetue, și lumi Hycean „reci” care primesc puține radiații de la stelele lor.

Planetele de această dimensiune domină grupul de exoplanete cunoscute, deși nu au fost studiate la fel de detaliat ca super-Pământurile. Este posibil ca lumile Hycean să fie foarte frecvente, ceea ce înseamnă că cele mai promițătoare locuri de căutare a vieții în altă parte a galaxiei s-ar fi putut ascunde la vedere.

Cu toate acestea, dimensiunea singură nu este suficientă pentru a confirma dacă o planetă este de tip hycean: pentru confirmare sunt necesare alte aspecte precum masa, temperatura și proprietățile atmosferice.

Atunci când încearcă să determine condițiile de pe o planetă aflată la câțiva ani lumină distanță, astronomii trebuie mai întâi să stabilească dacă planeta este situată Zona rezidentiala De la steaua sa, căutați apoi semnături moleculare pentru a deduce structura atmosferică și internă a planetei, care controlează condițiile de suprafață, prezența oceanelor și posibilitatea vieții.

Astronomii caută, de asemenea, câteva amprente biometrice care ar putea indica posibilitatea vieții. Cel mai adesea acestea sunt oxigen, ozon, metan și oxid de azot, toate prezente pe Pământ. Există, de asemenea, o serie de alți biomarkeri, cum ar fi clorura de metil și dimetil sulfura, care sunt mai puțin abundente pe Pământ, dar ar putea fi indicatori promițători ai vieții pe planete cu atmosfere bogate în hidrogen, unde oxigenul sau ozonul pot să nu fie abundente.

„În esență, când căutam aceste semnături moleculare diferite, ne concentram pe planete asemănătoare Pământului, care este un loc rezonabil pentru a începe”, a spus Madhusudan. „Dar credem că planetele Hycean prezintă o șansă mai mare de a găsi mai multe amprente biometrice.”

„Este interesant că există condiții locuibile pe planete atât de diferite de Pământ”, a spus co-autorul Anjali Payet, de asemenea din Cambridge.

Madhusudhan și echipa sa au descoperit că un număr de biomarkeri terestri preziși să fie prezenți în atmosfera hiceană vor fi ușor de detectat prin observații spectroscopice în viitorul apropiat. Dimensiunile mari, temperaturile ridicate și atmosferele bogate în hidrogen ale planetelor Hycean fac semnăturile lor atmosferice mai detectabile decât cele ale planetelor asemănătoare Pământului.

Echipa Cambridge a identificat un eșantion mare de lumi potențiale hiceene care sunt candidați principali pentru un studiu detaliat folosind telescoape de generația următoare, cum ar fi Telescopul spațial James Webb (JWST), care urmează să fie lansat la sfârșitul acestui an. aceste planete Toate stelele pitice roșii orbitale situate la 35-150 de ani lumină distanță: aproape de standardele astronomice. Observațiile planificate de JWST ale unui candidat promițător, K2-18b, ar putea duce la descoperirea uneia sau mai multor molecule de biosemnătură.

„Descoperirea amprentei biometrice ne va schimba înțelegerea vieții în univers”, a spus Madhusudan. „Trebuie să fim deschiși cu privire la locul în care ne așteptăm să găsim viața și la ce formă ar putea lua viața, deoarece natura continuă să ne surprindă în moduri deseori de neimaginat”.