Webb Telescope Will Look for Signs of Life Way Out There

Ta mesec bo zaznamoval novo poglavje v iskanju nezemeljskega življenja, ko bo najmočnejši vesoljski teleskop, ki je bil kdajkoli izdelan, začel vohuniti za planeti, ki krožijo okoli drugih zvezd. Astronomi upajo, da bo vesoljski teleskop James Webb razkril, ali imajo nekateri od teh planetov okolja, ki bi lahko podpirala življenje.

Prepoznavanje atmosfere v katerem koli drugem sončnem sistemu bi bilo izjemno. Vendar obstaja tudi možnost – čeprav majhna –, da bo ena od teh atmosfer zagotovila namig za tisto, kar je znano kot biološki podpis: življenje.

“Mislim, da bomo lahko našli planete, za katere menimo, da so zanimivi – saj veste, imajo dobre možnosti za življenje,” je dejala Megan Mansfield, astronomka z Univerze v Arizoni. “Ni pa nujno, da življenja takoj prepoznamo.”

Od zdaj je Zemlja edini planet v vesolju, kjer je znano, da obstaja življenje. Znanstveniki že skoraj 60 let pošiljajo sonde na Mars in doslej na Marsu niso uspeli priti do nobenega odkritja. Toda možno je, da se življenje skriva pod površjem Rdečega planeta ali čaka, da ga odkrijejo na Jupitrovih ali Saturnovih lunah. Nekateri znanstveniki izrazili upanje, da celo VeneraKljub žgočemu ozračju oblakov žveplovega dioksida je morda dom Venerijancev.

Čeprav je Zemlja edini planet v našem sončnem sistemu, na katerem živi življenje, obstaja veliko drugih sončnih sistemov v vesolju, imenovanih eksoplaneti.

Leta 1995 so švicarski astronomi videli prvi eksoplanet, ki kroži okoli zvezde, podobne Soncu. Eksoplanet, znan kot 51 Pegasi b, se je izkazal za neproblematično domovanje življenja – napihnjenega plinastega velikana, večjega od Jupitra, in vročih 1800 stopinj Fahrenheita.

V naslednjih letih so znanstveniki ugotovili Več kot 5000 drugih eksoplanetov, Nekatere med njimi so veliko bolj podobne Zemlji – približno enake velikosti, narejene iz kamna in ne iz plina ter krožijo v “coni Zlatolaska” okoli svoje zvezde, niso dovolj blizu, da bi dozorele, a ne tako daleč, da bi zamrznile.

Na žalost je razmeroma majhna velikost teh eksoplanetov povzročila, da jih je do zdaj izjemno težko preučevati. Vesoljski teleskop James Webb, ki so ga izstrelili prejšnji božič, bo to spremenil in deloval kot povečevalno steklo, ki bo astronomom omogočilo, da te svetove vidijo od blizu.

Teleskop je od izstrelitve iz mesta Kourou v Francoski Gvajani potoval Milijon milj od Zemlje vstopa v svojo orbito okoli Sonca. Tam ščit ščiti svoje 21-metrsko ogledalo pred toploto ali svetlobo s Sonca ali Zemlje. V tej globoki temi lahko teleskopi zaznajo šibko, oddaljeno utripanje svetlobe, vključno s tistimi, ki lahko razkrijejo nove podrobnosti o oddaljenih planetih.

READ  Boeing's Starliner safely returns to Earth after second test flight

Vesoljski teleskop je “prvi večji vesoljski observatorij, ki je pri svoji zasnovi upošteval študijo atmosfer eksoplanetov,” je dejal dr. Mansfield.

Nasini inženirji so sredi junija začeli fotografirati vrsto predmetov s teleskopom Webb, svoje prve slike pa bodo javnosti objavili 12. julija.

Vodilni znanstvenik programa, Eric Smith, je dejal, da bodo eksoplaneti na prvi seriji slik. Ker bi teleskop porabil relativno malo časa za opazovanje eksoplanetov, je dr. Smith menil, da so te prve slike “hiter in umazan” pogled na moč teleskopa.

Tem hitrim ogledom bo sledila serija zelo dolgih opazovanj, ki se bodo začela julija, kar bo ponudilo jasnejšo sliko eksoplaneta.

Ogledati si ga namerava več skupin astronomov sedem planetov Ki kroži okoli zvezde TRAPPIST-1. Prejšnja opazovanja so pokazala, da so trije planeti v bivalnem območju.

“To je popoln kraj za iskanje sledi življenja zunaj Osončja,” je dejala Olivia Lim, podiplomska študentka na Univerzi v Montrealu, ki bo opazovala planete TRAPPIST-1 od 4. julija.

Ker je TRAPPIST-1 manjša, hladnejša zvezda, ji je njeno bivalno območje bližje kot v našem sončnem sistemu. Posledično njeni potencialno naseljivi planeti krožijo blizu zvezde in potrebujejo le nekaj dni, da obkrožijo zvezdo. Vsakič, ko bodo planeti šli pred TRAPPIST-1, se bodo znanstveniki lahko lotili osnovnega, a pomembnega vprašanja: Ali ima kateri od njih atmosfero?

“Če nima zraka, ni primeren za bivanje, tudi če je v bivalnem območju,” je dejala Nicole Lewis, astronomka z univerze Cornell.

Dr. Lewis in drugi astronomi ne bi bili presenečeni, če ne bi našli atmosfere okoli planetov TRAPPIST-1. Čeprav so planeti ob nastanku razvili atmosfero, jih je zvezda morda že zdavnaj uničila z ultravijoličnim in rentgenskim sevanjem.

“Možno je, da bi lahko odstranili vso atmosfero na planetu, še preden ima možnost oblikovati življenje,” je dejal dr. Mansfield. “To je vprašanje prvega reda, na katerega poskušamo odgovoriti tukaj: ali bi imeli ti planeti dovolj dolgo atmosfero, da bi lahko razvili življenje.”

Planet, ki bo šel pred TRAPPIST-1, bo vrgel majhno senco, vendar bo senca premajhna, da bi jo lahko zajel vesoljski teleskop. Namesto tega bo teleskop zaznal rahlo zmanjšanje svetlobe, ki potuje od zvezde.

READ  How plants turned predator | Ars Technica

“Kot bi gledali sončni mrk z zaprtimi očmi,” je dejal Jacob Lustig-Yager, astronom s podoktorsko štipendijo v Laboratoriju za uporabno fiziko Johns Hopkins. “Morda imate občutek, da je svetloba zatemnjena.”

Planet z atmosfero bo zvezdo za sabo zatemnil drugače kot goli planet. Nekaj ​​svetlobe zvezde bo prešlo neposredno skozi atmosfero, vendar bodo plini absorbirali svetlobo pri določenih valovnih dolžinah. Če bi astronomi opazovali samo svetlobo zvezd pri teh valovnih dolžinah, bi planet TRAPPIST-1 še bolj zatemnil.

Teleskop bo ta opazovanja TRAPPIST-1 poslal nazaj na Zemljo. “In potem prejmete e-poštno sporočilo, kot je ‘Pozdravljeni, vaši podatki so na voljo,'” je dejal dr. Mansfield.

Toda svetloba, ki prihaja iz TRAPPIST-1, bo tako šibka, da bo potreben čas, da jo razumemo. “Vaše oko je navajeno obravnavati milijone fotonov na sekundo,” je dejal dr. Smith. “Toda ti teleskopi zbirajo le nekaj fotonov na sekundo.”

Preden lahko dr. Mansfield ali njegovi kolegi astronomi analizirajo eksoplanet, ki mimo TRAPPIST-1, ga morajo najprej ločiti od drobnih nihanj, ki jih povzročajo lastni stroji teleskopa.

“Veliko dela, ki ga res opravljam, je zagotavljanje, da skrbno popravljamo vse nenavadne s teleskopom, tako da lahko vidimo te majhne majhne signale,” je dejal dr. Mansfield.

Možno je, da bodo na koncu teh prizadevanj dr. Mansfield in njegovi kolegi odkrili atmosfero okoli planeta TRAPPIST-1. Toda sam rezultat ne bo razkril narave ozračja. Lahko je bogata z dušikom in kisikom, kot na Zemlji, ali podobna strupeni enolončnici ogljikovega dioksida in žveplove kisline na Veneri. Lahko pa gre za mešanico, ki je znanstveniki še niso videli.

“Ne vemo, iz česa so te atmosfere sestavljene,” je dejal Alexander Rathke, astronom s tehnične univerze na Danskem. “Imamo ideje, simulacije in vse te stvari, a res nimamo pojma. Morali bomo iti pogledat.”

Vesoljski teleskop James Webb, včasih imenovan JWST, se lahko izkaže za dovolj močnega, da določi specifične komponente atmosfere eksoplanetov, ker vsaka vrsta molekule absorbira drugačen obseg valovnih dolžin svetlobe.

Toda ta odkritja bodo odvisna od vremena na eksoplanetih. Svetla, odbojna odeja oblakov lahko prepreči, da bi svetloba zvezd vstopila v atmosfero eksoplaneta, in uniči vsak poskus iskanja tujega zraka.

“Resnično je težko razlikovati med oblačnim ozračjem ali ozračjem brez,” je dejal dr. je rekel Rathke.

READ  Čudovite kostne rezbarije izpred 51.000 let spreminjajo naš pogled na neandertalce

Če bo vreme sodelovalo, bodo astronomi še posebej nestrpni, da bi videli, ali je v atmosferi eksoplaneta voda. Vsaj na Zemlji je voda bistvena zahteva za biologijo. “Menimo, da bi bilo to verjetno dobro izhodišče za iskanje življenja,” je dejal dr. Mansfield.

Toda ozračje, polno vode, ne bi pomenilo, da eksoplanet skriva življenje. Da bi bili prepričani, da je planet živ, morajo znanstveniki najti biopodpis, molekulo ali kombinacijo več molekul, ki so edinstveno izdelane iz živih bitij.

Znanstveniki še vedno razpravljajo o tem, kaj bi pomenilo zanesljiv biološki podpis. Zemljino ozračje je edinstveno v našem sončnem sistemu, saj vsebuje veliko kisika, ki je predvsem produkt rastlin in alg. Toda kisik lahko nastane tudi brez pomoči življenja, ko se molekule vode v zraku razcepijo. Podobno lahko metan sproščajo živi mikrobi, pa tudi vulkani.

Možno je, da obstaja posebno ravnotežje plinov, ki lahko zagotovi jasen biološki podpis, ki ga ni mogoče vzdrževati brez pomoči življenja.

“Potrebujemo izjemno ugodne scenarije, da bi našli te biološke podpise,” je dejal dr. je rekel Rathke. “Ne rečem, da ni mogoče. Mislim, da je namišljeno. Moramo imeti izjemno srečo.”

Da bi našel takšno ravnotežje, bo morda moral teleskop Webb opazovati planet, ki vedno znova potuje pred TRAPPIST-1, je dejal Joshua Chrisanson-Toton, planetarni znanstvenik na kalifornijski univerzi v Santa Cruzu.

“Če se nekdo v naslednjih petih letih oglasi in reče:” Da, z JWST smo našli življenje, “bi bil zelo skeptičen do te trditve,” je dejal dr. Chrisansen-Totten.

Možno je, da vesoljski teleskop James Webb ne bo mogel najti biološkega podpisa. Ta naloga bo morda morala počakati na naslednjo generacijo vesoljskih teleskopov, ki bo oddaljena več kot desetletje. Ti bodo preučevali eksoplanete na enak način, kot ljudje vidijo Mars ali Venero na nočnem nebu: z opazovanjem zvezdne svetlobe, ki se odbija od njih na črnem ozadju vesolja, namesto da bi jih videli, ko gredo pred zvezdami.

“Predvsem pa bomo postavili zelo pomembne temelje za prihodnje teleskope,” je dejal dr. je napovedal Rathke. “Zelo bi bil presenečen, če bi JWST zagotovil zaznavanje bioloških podpisov, vendar upam, da bom imel prav. Mislim, to je v bistvu tisto, kar počnem.”

Mojca Andreja

Nagnjena je k apatiji. Nevidni raziskovalec. Vseživljenjski guru slanine. Potovalni odvisnik. Organizator. "

Related Posts

Dodaj odgovor

Vaš e-naslov ne bo objavljen.

Read also x