Sökandet efter utomjordiskt liv är utan tvekan en av de mest djupgående vetenskapliga händelser i vår tid. Om utomjordiska biologiskt liv kommer att hittas i närheten av en annan värld runt en annan stjärna får vi äntligen veta att livet utanför vårt solsystem möjligt. För att hitta spår av utomjordiska biologi i fjärran världar är oerhört svårt. Men astronomer utvecklar en ny teknik som kommer att användas kraftfulla teleskop för nästa generation och att tillåta dem att noggrant mäta ämnen i atmosfären av exoplaneter. Förhoppningen är naturligtvis att finna bevis på utomjordiskt liv.
Nyligen, sökandet efter exoplaneter har rönt en hel del uppmärksamhet, delvis tack vare upptäckten av sju små främmande världar som kretsar kring en liten stjärna — en röd dvärg TRAPPIST-1. Tre av dessa exoplaneter snurra i potentiellt beboeliga zonen av en stjärna. Det är i regionen i närheten av en stjärna, som är inte för varmt och inte för kallt så att vatten kan finnas i flytande form.
Överallt på Jorden där det finns vatten finns det liv, så om minst en av potentiellt beboeliga världar TRAPPIST-1 kommer att ha vatten, det kan finnas liv.
Men livet potentiella TRAPPIST-1 förblir ren spekulation. Trots att denna fantastiska stjärniga system som ligger på bakgården av vår galax, vi har ingen aning om det finns vatten i atmosfären, minst en av dessa världar. Vi vet inte ens om de har atmosfär. Allt vi vet är hur länge exoplaneter är i omloppsbana och vad är deras fysiska dimensioner.
“Den första upptäckten av biosignature i andra världar kan vara en av de mest betydande vetenskapliga upptäckter av våra liv”, säger Garrett Rouen, en astronom vid California Institute of technology. “Detta är ett stort steg att svara på en av de största frågorna för mänskligheten: är vi ensamma?”.
Rouen som arbetar i Laboratoriet ekzoplanetoy teknik Caltech, ET Labbet, som är att utveckla ny sökning strategier ekzoplanetoy av biosignature såsom molekyler av syre och metan. Vanligtvis molekyler som dessa aktivt reagera med andra kemikalier snabbt ruttnande i jordens atmosfär. Därför, om astronomer kan hitta en spektroskopisk “fingeravtryck” av metan i atmosfären av exoplaneter, kan det betyda att hans produktion är ansvarig för främmande biologiska processer.
Tyvärr, vi kan inte bara ta världens mest kraftfulla teleskop och styra den till TRAPPIS-1 för att se om den atmosfär av dessa planeter metan.
“För att detektera molekyler i den atmosfär av exoplaneter, astronomer ska kunna analysera ljuset i planet utan att vara helt förblindad av ljuset från en närliggande stjärna, säger Timbuktu.
Lyckligtvis, röda dvärgar (eller M-dvärgar) som TRAPPIST-1 kall och tråkig, så problemet med reflexer är mindre allvarlig. Och eftersom dessa stjärnor är den vanligaste typen av stjärnor i vår galax, forskare uppmärksamma den allra första röda dvärgar i jakt på fynd.
Astronomer använder ett verktyg som kallas “koronagraf” att isolera reflekterat ljus från solen. När sec fångar ljus från exoplaneter, en spektrometer med låg upplösning analyser av kemiska “fingeravtryck” av denna världen. Tyvärr, denna teknik är begränsad genom att studera endast de största exoplaneter, det roterar bort från sina stjärnor.
Nya metoder ET Labbet använder koronagraf, optiska fibrer och spektrometer med hög upplösning arbeta tillsammans, lyfta fram den lyser stjärnorna och fånga den detaljerade kemiska fingeravtryck av alla världen i dess bana. Denna metod är känd som den höga spridningen coronography (HDC) och kunde vända vår förståelse av mångfald ekzoplanetoy omgivningar. Arbetet på detta område publicerades i Astronomi Tidning.
“Vad är det som gör metoden kraftfull HDC är det faktum att det är möjligt att identifiera den spektrala signatur av planeten, även när det är begravd i den ljusa ljus av stjärnorna, säger Timbuktu. “Detta ger oss möjlighet att detektera molekyler i atmosfären av planeter som är mycket svårt att visualisera.
“Tricket är att dela upp ljuset i flera signaler och för att skapa vad astronomerna kallar ett spektrum av hög upplösning, vilket hjälper till att skilja undertecknandet av planet från star light.”
Allt du behöver nu är ett kraftfullt teleskop för att ansluta sig till systemet.
I slutet av 2020-talet av thirty meter telescope kommer att vara världens största markbaserade optiska teleskop, och när det kommer att användas i samband med HDC, astronomer kommer att kunna utforska den atmosfär av potentiellt beboeliga planeter som kretsar kring röda dvärgar.
“Upptäckten av syre och metan i atmosfärer på jordliknande planeter i omloppsbana runt M-dvärgar, liknande till Proxima Centauri b, krafter thirty meter telescope kommer att bli oerhört spännande, säger Timbuktu. “Vi har fortfarande mycket att lära om potentiella närheten av dessa planeter, men det kan mycket väl vara så att dessa planeter skulle vara som att Jorden”.
Det uppskattas att det i vår galax finns det 58 miljarder röda dvärgar, och vi vet att de flesta av dem har planeter, så när en trettio-meters-teleskopet kommer att tas i drift, astronomer kommer att kunna hitta en hel del saker som tidigare inte var tillgängliga.
I och med 2016, astronomer har upptäckt en exoplanet storleken på Jorden, cirkulerar på den närmast Jorden M-dvärg, Proxima Centauri. Proxima b också roterar inom potentiellt beboeliga zonen av sina stjärnor, vilket gör det till ett viktigt mål för sökandet efter utomjordiskt liv. På ett avstånd av bara fyra ljusår, Proxima b bokstavligen bråkade oss med möjlighet att besöka henne någon gång i framtiden.
Vi kommer att leta efter liv på avlägsna planeter som kretsar kring?
Ilya Hel