Przez stulecia ludzkość zastanawiała się, czy jesteśmy sami we wszechświecie. Obecnie pytanie to przenosi się z filozofii do nauki, w miarę jak astronomowie opracowują metody wykrywania potencjalnego życia na planetach krążących wokół odległych gwiazd. Poszukiwania skupiają się na analizie składu chemicznego atmosfer egzoplanet w celu identyfikacji oznak aktywności biologicznej – tzw. biosygnatur.
Rewolucja w badaniach egzoplanet
Odkrycie ponad 6000 egzoplanet w ciągu ostatnich trzech dekad zrewolucjonizowało nasze rozumienie układów planetarnych. Nasz Układ Słoneczny nie jest już jedynym znanym przykładem; zamiast tego wydaje się być tylko jedną z niezliczonych innych. Ta obfitość światów stwarza statystyczne prawdopodobieństwo, że życie może istnieć gdzie indziej, ale sama wiedza o ich istnieniu nie wystarczy. Potrzebujemy sposobów, aby je zidentyfikować.
Nadruki atmosferyczne
Jednym z najbardziej obiecujących podejść jest spektroskopia transmisyjna. Kiedy egzoplaneta przechodzi przed swoją gwiazdą (tranzyt), część światła gwiazdy przechodzi przez atmosferę planety. Każda cząsteczka w tej atmosferze pochłania światło o określonej długości fali, tworząc unikalny „kod kreskowy”. Teleskopy mogą analizować te wzorce, aby określić obecne gazy.
Ta metoda nie jest doskonała; siła sygnału zależy od liczebności cząsteczki i jej nieodłącznej wykrywalności. Na przykład, chociaż w atmosferze ziemskiej dominuje azot, jego kod kreskowy jest słabszy niż tlen, ozon czy woda. Wykrywanie właściwych cząsteczek w odpowiednich ilościach ma kluczowe znaczenie.
Obecne i przyszłe technologie
Kosmiczny Teleskop Jamesa Webba (JWST) rozpoczął już badanie atmosfer egzoplanet, wykrywając w kilku przypadkach metan, dwutlenek węgla i wodę. Jednak interpretacje mogą się różnić w zależności od wyboru analizy danych; niezawodne wykrywanie wymaga rygorystycznych testów.
W 2025 roku pojawiło się kontrowersyjne twierdzenie dotyczące odkrycia siarczku dimetylu (DMS) na K2-18b, planecie pod Neptunem. DMS jest wytwarzany przez fitoplankton morski na Ziemi i może wskazywać na życie w potencjalnym świecie oceanicznym K2-18b. Jednak późniejsze badania wykazały, że alternatywne analizy danych dały równie wiarygodne wyniki, podając w wątpliwość pierwotne twierdzenie.
Na szczęście przyszłość analizy atmosfer egzoplanet wygląda obiecująco. Planowanych jest kilka misji:
- Platon (2026): Identyfikuje planety podobne do Ziemi nadające się do spektroskopii atmosferycznej.
- Rzymski Teleskop Kosmiczny Nancy Grace (2029): Wykorzysta koronografię do bezpośredniego badania planet krążących wokół pobliskich gwiazd poprzez blokowanie światła ich gwiazd.
- Ariel (2029): Specjalna misja przeznaczona do szczegółowej analizy atmosfer egzoplanet.
- Obserwatorium Światów Habitable (HWO): Flagowa misja NASA będzie badać 25 planet podobnych do Ziemi w poszukiwaniu tlenu, oznak roślinności, a nawet map powierzchni o niskiej rozdzielczości.
Co możemy znaleźć
Obserwatorium Habitable Worlds Observatory (HWO) może potencjalnie wykryć tlen dwuatomowy (O₂) i „czerwoną krawędź roślinności”, charakterystyczne widmo absorpcji powodowane przez rośliny fotosyntetyzujące. Odkrycie tych biosygnatur byłoby monumentalnym odkryciem, ale nawet bez ostatecznych dowodów mapowanie cech powierzchni, takich jak kontynenty i oceany, byłoby przełomem.
W nadchodzących dziesięcioleciach misje te znacznie poprawią naszą zdolność poszukiwania życia poza Ziemią. Pytanie, czy jesteśmy sami, może wkrótce przejść od spekulacji do naukowej pewności.
