Εάν οι εξωγήινοι επισκέφτηκαν το Ηλιακό μας Σύστημα, θα χρειαζόταν μόνο μια στιγμή για να καταλάβουν ποιος πλανήτης είναι αυτός με όλη τη ζωή του. Η παρουσία οξυγόνου στην ατμόσφαιρά μας έδωσε στους επιστήμονες το κλειδί για την αναζήτηση ζωής σε άλλους κόσμους. Αλλά τι γίνεται αν υπάρχουν καθαρά φυσικές διεργασίες, που θα μπορούσαν να μπερδέψουν την αναζήτηση ζωής, να ξεγελάσουν ισχυρά νέα διαστημικά παρατηρητήρια όπως το Terrestrial Planet Finder και το Darwin.
Μην ανησυχείς. Μια νέα προσομοίωση από μια ομάδα ερευνητών των ΗΠΑ δείχνει ότι καμία φυσική διαδικασία σε έναν κατοικήσιμο κόσμο με υγρό νερό δεν θα μπορούσε να διατηρήσει υψηλά επίπεδα οξυγόνου και όζοντος σε μια ξένη ατμόσφαιρα. Αν υπάρχει οξυγόνο, υπάρχει ζωή.
Το μεγαλύτερο μέρος του οξυγόνου (O2) στην ατμόσφαιρα της Γης πιστεύεται ότι παράγεται μέσω της φωτοσύνθεσης. Τα φυτά χρησιμοποιούν ενέργεια από τον Ήλιο, λαμβάνοντας διοξείδιο του άνθρακα και απελευθερώνοντας το O2 ως υποπροϊόν. Με την πάροδο του χρόνου, αυτό το οξυγόνο έχει συσσωρευτεί στην ατμόσφαιρα με τον τρέχοντα λόγο του 21%, με το υπόλοιπο άζωτο και άλλα ιχνοστοιχεία.
Αυτή η αναλογία είναι πολύ σημαντική για την αναζήτηση ζωής στο Σύμπαν. Τις επόμενες δεκαετίες, χτίζεται ένας στόλος διαστημικών σκαφών και πειραμάτων που θα είναι τόσο ευαίσθητοι, θα είναι σε θέση να αναλύσουν την ατμόσφαιρα ενός απομακρυσμένου κόσμου με μέγεθος Γης. Βρείτε οξυγόνο ή όζον στην ατμόσφαιρα αυτού του πλανήτη - όπως και η σκέψη - και βρήκατε έναν κόσμο με ζωή. Όπως και ο πλανήτης μας, κάποια οργανική διαδικασία αναζωογονεί το οξυγόνο στην ατμόσφαιρα, εμποδίζοντας το να αντιδράσει μακριά.
Ένα πρόσφατα ακυρωμένο διαστημικό σκάφος είναι το Terrestrial Planet Finder, το οποίο θα ήταν αρκετά ευαίσθητο για την ανάλυση των χημικών συστατικών μιας μακρινής ατμόσφαιρας. Δυστυχώς, αυτή η αποστολή καταργήθηκε μετά τη μεταφορά προϋπολογισμών για την υποστήριξη του Οράματος για την Εξερεύνηση του Διαστήματος, το οποίο θα στείλει τους ανθρώπους πίσω στη Σελήνη και στον Άρη. Μην ανησυχείτε, ωστόσο, οι Ευρωπαίοι εργάζονται και για το πρόβλημα με την αποστολή του Ντάργουιν. Και δεν έχει ακυρωθεί… ακόμα.
Αυτές οι αποστολές (εάν ξεκινήσουν) θα είναι σε θέση να εντοπίσουν οξυγόνο και όζον σε μια ατμόσφαιρα ενός μακρινού κόσμου. Αλλά θα μπορούσαν να ξεγελαστούν; Υπάρχουν φυσικές διεργασίες που θα μπορούσαν να παράγουν παρόμοια επίπεδα οξυγόνου και όζοντος; Αν ναι, τότε θα έκανε την αναζήτηση της ζωής εξαιρετικά δύσκολη, δημιουργώντας ψευδώς θετικά που θα μπερδέψουν τους επιστήμονες.
Υπήρξαν μερικά σενάρια που οι επιστήμονες πιστεύουν ότι μπορεί να δημιουργήσουν ψευδώς θετικά για τη ζωή. Για παράδειγμα, σε έναν πλανήτη θερμοκηπίου όπως η Αφροδίτη, μεγάλες ποσότητες υδρογόνου θα μπορούσαν να διαφεύγουν από μια καυτή, υγρή ατμόσφαιρα. Δεδομένου ότι αυτό το υδρογόνο προέρχεται από το νερό (H2O), αυτό θα αφήσει το οξυγόνο πίσω. Εάν ένας εξωηλιακός πλανήτης έχασε τον ωκεανό του στο διάστημα, μπορεί να ξεγελάσει τους ανιχνευτές.
Σε μια άλλη κατάσταση, ένας παγωμένος πλανήτης που μοιάζει με τον Άρη θα μπορούσε να είναι αρκετά μεγάλος για να συγκρατεί βαριά αέρια, αλλά πολύ μικρός για να διατηρήσει την ηφαιστειακή έκρηξη. Η κατεψυγμένη επιφάνεια θα αναστέλλει τότε την απώλεια οξυγόνου, αλλά επίσης δεν θα την καταναλώνει.
Το τέχνασμα και στα δύο αυτά σενάρια είναι ότι θα υπήρχαν σε πλανήτες έξω από την κατοικήσιμη ζώνη ενός αστεριού. Οι προσεκτικοί παρατηρητές θα μπορούσαν να τους αποκλείσουν εκ των προτέρων.
Μια ομάδα ερευνητών των ΗΠΑ έχει αναπτύξει μια προσομοίωση για να δει εάν υπάρχουν σενάρια που θα μπορούσαν να δημιουργήσουν ψευδώς θετικά και δεν μπόρεσαν να βρουν κάτι που θα ξεγελούσε τα μελλοντικά τηλεσκόπια. Η ερευνητική εργασία έχει τον τίτλο Αβιοτικός σχηματισμός O2 και O3 σε επίγεια ατμόσφαιρα υψηλού CO2, και έγινε πρόσφατα αποδεκτό στο περιοδικό Αστρονομία & Αστροφυσική.
Πραγματοποίησαν πολλές προσομοιώσεις, λαμβάνοντας υπόψη όλες τις πιθανές μεταβλητές που θα μπορούσαν να προσομοιώσουν έναν Γήινο κόσμο, συμπεριλαμβανομένων διαφορετικών ποσοστών ηφαιστειακής υπεροχής και υπεριώδους ακτινοβολίας.
Δεν μπόρεσαν να βρουν σενάρια στα οποία ένας κατοικήσιμος πλανήτης με υγρό νερό θα μπορούσε να δημιουργήσει ένα ψευδώς θετικό αποτέλεσμα για το O2 ή το O3 που θα ξεγελούσε ένα τηλεσκόπιο όπως το Terrestrial Planet Finder ή το Darwin.
Πρωτότυπη πηγή: Ερευνητικό έγγραφο Arxiv
