Życie pozaziemskie coraz bliżej?

Kosmos nas odmieni
Jeżeli poza Ziemią istnieją jakieś ślady życia, będziemy w stanie odnaleźć je w ciągu najbliższych lat. A wtedy inaczej spojrzymy na rzeczywistość.
Tak mogą wyglądać zewnętrzne warstwy krążącej wokół Jowisza Europy. Żółty glob nad środkiem ilustracji to inny księżyc Jowisza – Io.
JPL-Caltech/NASA

Tak mogą wyglądać zewnętrzne warstwy krążącej wokół Jowisza Europy. Żółty glob nad środkiem ilustracji to inny księżyc Jowisza – Io.

Łazik Curiosity na Marsie w miejscu, w którym znalazł związki organiczne.
NASA

Łazik Curiosity na Marsie w miejscu, w którym znalazł związki organiczne.

Stawek Don Juan w Suchych Dolinach na Antarktydzie może być odpowiednikiem zbiorników marsjańskiej solanki.
Wikipedia

Stawek Don Juan w Suchych Dolinach na Antarktydzie może być odpowiednikiem zbiorników marsjańskiej solanki.

audio

AudioPolityka Michał Różyczka - Kosmos nas odmieni

Jeszcze na początku lat 90. znaliśmy tylko jeden układ planetarny: nasz własny. Dziś liczba odkrytych planet pozasłonecznych, czyli egzoplanet, zbliża się do 4 tys., i jest to tylko przysłowiowy czubek góry lodowej. Jeśli bowiem znane układy planetarne są reprezentatywną próbką zawartości Drogi Mlecznej, to wokół jej gwiazd musi krążyć co najmniej pół biliona planet, w tym kilka do kilkudziesięciu miliardów skalistych, wielkości Ziemi, które od swych słońc otrzymują tyle samo ciepła i światła co my od naszego. Pozaziemskie życie ma się więc gdzie rozgościć i nadzieje na wykrycie jego śladów (tzw. biosygnatur) są dobrze uzasadnione.

Wiele widm

Poszukiwanie biosygnatur jest jednak zadaniem niezwykle trudnym, a przy obecnym stanie techniki wręcz niewykonalnym. Egzoplaneta wielkości Ziemi świeci miliardy razy słabiej niż jej macierzysta gwiazda. Badać ją to jakby analizować światło robaczka świętojańskiego siedzącego na obramowaniu reflektora latarni morskiej. Będzie to możliwe dopiero po uruchomieniu przyrządów następnej generacji, jak zbudowany już przez NASA i poddawany końcowym testom JWST (James Webb Space Telescope) czy zaprojektowany przez Europejskie Obserwatorium Południowe ELT (Extremely Large Telescope o średnicy prawie 40 m), którego budowa postępuje pełną parą w odludnym zakątku Andów chilijskich. JWST ma wejść na orbitę za niecałe trzy lata; uroczystość „pierwszego światła” na ELT planowana jest na 2024 r. Na razie astronomowie kontynuują poszukiwania egzoplanet, spośród których wytypowali już 55 najlepiej rokujących kandydatek do przyszłych szczegółowych obserwacji.

Przewidywana rozdzielczość obrazu egzoplanety wielkości Ziemi nie przekracza paru pikseli. Mimo to da się z niego wyczytać naprawdę dużo, czego dowodzą testy przeprowadzone ostatnio na University of California. Mając do dyspozycji dwuletnią serię odpowiednio zdegradowanych satelitarnych obrazów Ziemi, wyznaczono tam poprawnie długość doby, położenie zwrotników oraz tzw. albedo (współczynnik, który określa, ile procent energii dostarczanej przez macierzystą gwiazdę odbija się od planety w przestrzeń kosmiczną). Zaobserwowano także cykliczne wahania albedo związane ze zmianą pór roku. Komplet takich danych pozwala upewnić się, czy warunki panujące na planecie rzeczywiście sprzyjają rozwojowi życia. Jeśli tak, to w kolejnym kroku trzeba sięgnąć po dużo trudniej dostępne informacje zawarte w widmie planety, które otrzymuje się, przepuszczając zebrane przez teleskop światło przez urządzenie zwane spektrografem. Taka operacja, prosta i szybka w przypadku jasnych gwiazd, w przypadku egzoplanet staje się dużym wyzwaniem technicznym. Specjaliści z NASA szacują, że otrzymanie jednego widma może wymagać nawet 300 godzin pracy JWST, w ciągu których teleskop musi bez przerwy „wpatrywać się” w badany obiekt. Dlatego tak ważne są nieporównanie mniej czasochłonne obserwacje wstępne, które umożliwiają staranny wybór obiektów do badań widmowych.

Widmo planety jest swego rodzaju kodem kreskowym, który pozwala zidentyfikować występujące na niej pierwiastki i związki chemiczne. Żeby orzec, czy widać w nim ślady życia, trzeba je porównać z widmem „żywej” planety posiadającej dobrze rozwiniętą biosferę. Na razie nie mamy wyboru i jako wzorca musimy używać widma Ziemi, w którym obecność biosfery jest sygnalizowana przez tlen, parę wodną, dwutlenek węgla, metan i chlorofil. Wykrycie chlorofilu pozwoliłoby jednoznacznie stwierdzić, że obserwowana planeta żyje. Niestety, jego sygnał jest tak słaby, że ani JWST, ani ELT nie będą mogły go zarejestrować. Tlen, który z pozoru wydaje się równie wyraźnym śladem życia jak chlorofil, bywa jednak zwodniczy, ponieważ może uwalniać się w procesach czysto fizycznych (tj. bez udziału biosfery). Także dwutlenek węgla i metan mogą nie mieć nic wspólnego z organizmami żywymi, ale jeśli na danej planecie występują wraz z tlenem i wodą, to prawdopodobieństwo, że kwitnie na niej życie, i to dość podobne do ziemskiego, jest duże.

Egzoplanetarne biosygnatury będziemy mogli wykrywać już za kilka lat. Jak jednak podkreśla astrobiolog Shawn Domagal-Goldman z NASA Goddard Space Flight Center, ich ewentualne wykrycie „nie odpowie jednoznacznie na pytanie, czy istnieją pozaziemskie biosfery. Pozwoli co najwyżej stwierdzić, że obecność organizmów żywych jest najbardziej prawdopodobnym objaśnieniem cech obserwowanej planety”. To samo ograniczenie dotyczy każdej „zdalnej” metody poszukiwania życia, która nie odwołuje się do obserwacji mikroskopowych i analiz laboratoryjnych. Przyrządów zdolnych do takich badań nie da się w przewidywalnej przyszłości umieścić na egzoplanetach, za to już od kilkudziesięciu lat wysyła się je w różne zakątki Układu Słonecznego. Nikt oczywiście nie szuka tam rozwiniętych biosfer, ale nadzieje na wykrycie prostych form życia lub choćby pozostałości po dawnych mikroorganizmach nie maleją, a dzięki odkryciom dokonanym przez próbniki Galileo i Cassini oraz przez wędrujący po Marsie łazik Curiosity wręcz rosną.

Czytaj także

Co nowego w nauce?

W nowej POLITYCE

Zobacz pełny spis treści »

Poleć stronę

Zamknij
Facebook Twitter Google+ Wykop Poleć Skomentuj

Ta strona do poprawnego działania wymaga włączenia mechanizmu "ciasteczek" w przeglądarce.

Powrót na stronę główną