A NASA felfedte, miért olyan nehéz megtalálni a földönkívüli életet

Fölkdönkívüli vízi élet művészi elképzelése

Fotó: Science Photo Library via AFP

A NASA gyanúja szerint galaxisunkban bolygók trilliói hemzseghetnek. Ennek ellenére még a nagy teljesítményű James Webb űrteleszkóp segítségével is rendkívül nehéz megtalálni azt a maroknyi világot, amely a földönkívüli életre utaló jeleket is tartalmazhat.

Az a kilátás, hogy a Naprendszeren túli bolygók (exobolygók) légkörébe betekintő Webb űrtávcső segítségével felfedezhetjük a földönkívüli élet jeleit, felkeltette a közvélemény kíváncsiságát és tudományos érdeklődését. Valóban izgalmas vállalkozásról van szó. A NASA tudósai nemrégiben arról nyilatkoztak, hogy milyen jelentős kihívások állnak előttünk, ha egy távoli világ légkörében az életre utaló bizonyítékokat, úgynevezett bioszignatúrákat szeretnénk találni - például az organizmusok által szinte biztosan előállított molekulák koktélját (mint például az oxigén, a metán és azon túl). 

Kepler-186f exobolygó művészi elképzelése. Ilyen bolygókon keresik a földönkívüli élet nyomait
Fotó: NASA Ames / SETI Institute / JPL-Caltech

Évekig tartó kutatás vezethet az élet felismeréséhez 

"Az élet felfedezéséhez egy exobolygón valószínűleg nagyszámú, egyértelműen észlelt bioszignatúrára, több küldetés és obszervatórium adataira, valamint kiterjedt légköri modellezési erőfeszítésekre lesz szükség, és ez a folyamat feltehetőleg éveket vesz igénybe" - magyarázta Knicole Colón és Christopher Stark, a NASA Goddard Űrrepülési Központjának két Webb-kutatója egy új blogbejegyzésben.

A Földtől 1,5 millió kilométerre keringő, legerősebb és legfejlettebb űrteleszkóp lenyűgöző megfigyelései döntő fontosságúak lehetnek a csillagok közötti megfoghatatlan élet megtalálására irányuló erőfeszítésekben.

 Mégis jelentős akadályok állnak előttünk. 

Az életkeresés kihívásai a Webb-távcsővel 

A kihívás lényege, hogy nem csak olyan bolygókat kell találni, amelyek az általunk ismert életnek otthont adhatnak - ami mérsékelt égövi, sziklás, Föld méretű, folyékony vízzel teli világokat jelent -, hanem a rendkívül távoli és halvány légkörüket is ki kellene mutatni és vizsgálni. 

A James Webb űrtávcső művészi ábrán
Fotó: SCIENCE PHOTO LIBRARY/James Vaughan/Science Photo Libr

A legfontosabb, hogy egy ilyen távoli légkörbe való belenézéshez a bolygónak a galaxisban lévő helyünkről nézve tökéletes helyzetben kell lennie, a csillag előtt haladva, hogy a Webb megfigyelhesse, hogyan szűrődik át ez a fény a légkörén - és végül felfedje a benne lévő vegyi anyagokat. 

Ezért a Webb olyan bolygókra korlátozza a megfigyelést, amelyek hozzánk képest „széleken” helyezkednek el, hasonlóan ahhoz, ahogyan egy repülő frizbit nézünk.

 Eddig a tudósok 5638 exobolygó megtalálását erősítették meg (2024. június elejéig), és ezek közül 30 Föld méretű, sziklás, lakható zónában keringő bolygó - ahol folyékony víz létezhet. Ezek ígéretes jelöltek, amelyeken az élet nyomai után kutathatunk. 

A légkör felfedezése rendkívül nehéz feldat 

De a légkör felderítéséhez türelemre és valószínűleg több éves megfigyelésre lesz szükség. A bolygók légköre a csillaguk napfényének legfeljebb 0,02 százalékát blokkolja, ami azt jelenti, hogy a légkör létezésének megállapításához alapos megfigyelésre és többszöri megnézésre van szükség. 

TRAPPIST-1 e exobolygó művészi ábrázolása
Fotó: NASA / JPL-Caltech

Vegyük például az LHS 1140 b bolygót, egy sziklás szuperföldet, amely körülbelül 1,7-szer akkora, mint a Föld, és 49 fényévre van tőlünk. 

A csillagászok becslése szerint a „potenciális bioszignatúrák” észleléséhez 10-50 átvonulást kellene megfigyelni a csillaga előtt, ami 40-200 órának felel meg a Webb-űrtávcsővel.

 

„Tekintettel arra, hogy a Webb a rendszer égbolton való elhelyezkedése miatt nem tudja egész évben megfigyelni az LHS 1140 b rendszert, az LHS 1140 b 50 tranzitmegfigyelésének összegyűjtéséhez több évre, ha nem közel egy évtizedre lenne szükség” - magyarázták a NASA kutatói. 

"A bioszignatúrák (biológiailag előállított gázok) keresése rendkívül nehéz, de egyben izgalmas vállalkozás is"

 - tették hozzá. 

A hiceán bolygók felderítése 

Az elkövetkező években és évtizedekben az exobolygók kutatói és az asztrobiológusok nem egyszerűen a sziklás világokat fogják vizsgálni az élet lehetséges nyomai után, hanem azokat a sziklás világokat, amelyeket elméletük szerint óceánok boríthatnak, és amelyeket hiceán vagy angolosan hycean (a hidrogén és az óceán szavak összevonásából) bolygóknak neveznek. 

Mint tudjuk, a Földön az élet az óceánokban virágzik; ezek a világok, ha léteznek, izgalmas helyek lennének a potenciális bioszignatúrák keresésére. 

A 2015-ben felfedezett K2-18 b bolygó ilyen hely lehet - bár ott még nem mutattak ki véglegesen vizet. A tudósok 2023-ban felvetették, hogy a Földön a planktonszervezetek által termelt potenciális bioszignatúra, a dimetil-szulfid jelen lehet ennek a világnak a légkörében. A NASA kutatói azonban megjegyzik, hogy a potenciális dimetil-szulfid jel túl gyenge ahhoz, hogy a jelenlegi adatok alapján egyértelműen kimutatható legyen. 

Nancy Grace Roman űrtávcső művészi ábrázolása
Fotó: AFP

A Webb-távcső, amelynek óriási, 6,5 méteres tükre rengeteg távoli fényt fog fel, talán soha nem talál bioszignatúrát. De a távoli világokba való példátlan betekintése - amely megmutatja, hogy mit tartalmaz sok exobolygó légköre - felbecsülhetetlen értékű lehet. Az elkövetkező űreszközök, például a (jelenleg épülő) Nancy Grace Roman űrteleszkóp megfigyeléseivel kombinálva a tudósok összegyűjthetik azokat az adatokat, amelyekkel arra utalnak, hogy egy bolygó bioszignatúrák meggyőző bizonyítékával rendelkezik. 

„A cikk megírásának időpontjában csak egyetlen lakható és lakott bolygóról tudunk és ez a Föld!”

 - hangsúlyozták a NASA tudósai.