Століттями людство задавалося питанням, чи ми самотні у Всесвіті. Сьогодні це питання переходить від філософії до науки, оскільки астрономи розробляють методи виявлення потенційного життя на планетах, що обертаються навколо далеких зірок. Пошук зосереджений на аналізі хімічного складу атмосфери екзопланет для виявлення ознак біологічної активності – так званих біосигнатур.
Революція в дослідженні екзопланет
Відкриття понад 6000 екзопланет за останні три десятиліття революціонізувало наше розуміння планетних систем. Наша Сонячна система вже не єдиний відомий приклад; натомість вона здається лише однією серед незліченних інших. Ця велика кількість світів створює статистичну ймовірність того, що життя може існувати деінде, але просто знати, що вони існують, недостатньо. Нам потрібні способи їх ідентифікації.
Атмосферні принти
Одним із найбільш перспективних підходів є спектроскопія пропускання. Коли екзопланета проходить перед своєю зіркою (транзит), частина світла зірки проходить через атмосферу планети. Кожна молекула в цій атмосфері поглинає світло певної довжини хвилі, створюючи унікальний «штрих-код». Телескопи можуть аналізувати ці моделі, щоб визначити наявні гази.
Цей метод не ідеальний; Сила сигналу залежить від кількості молекули та її здатності до виявлення. Наприклад, хоча азот домінує в атмосфері Землі, його штрих-код слабший, ніж у кисню, озону чи води. Виявлення правильних молекул у правильних кількостях має вирішальне значення.
Сучасні та майбутні технології
Космічний телескоп Джеймса Вебба (JWST) вже почав досліджувати атмосферу екзопланет, виявивши в кількох випадках метан, вуглекислий газ і воду. Однак інтерпретації можуть відрізнятися залежно від вибору аналізу даних; надійне виявлення вимагає ретельного тестування.
У 2025 році з’явилося суперечливе твердження про відкриття диметилсульфіду (DMS) на K2-18b, планеті, що розташована нижче Нептуна. DMS виробляється морським фітопланктоном на Землі і може вказувати на життя в потенційному океанському світі K2-18b. Але подальші дослідження показали, що аналіз альтернативних даних дав однаково правдоподібні результати, що поставило під сумнів початкове твердження.
На щастя, майбутнє аналізу атмосфери екзопланет виглядає багатообіцяючим. Заплановано декілька місій:
- Платон (2026): Визначає планети, схожі на Землю, придатні для атмосферної спектроскопії.
- Римський космічний телескоп Ненсі Грейс (2029): використовуватиме коронографію для безпосереднього вивчення планет, що обертаються навколо сусідніх зірок, блокуючи світло їхніх зірок.
- Ariel (2029): спеціалізована місія, призначена для детального аналізу атмосфери екзопланет.
- Habitable Worlds Observatory (HWO): головна місія NASA досліджуватиме 25 землеподібних планет, шукаючи кисень, ознаки рослинності та навіть карти поверхні з низькою роздільною здатністю.
Що ми можемо знайти
Обсерваторія населених світів (HWO) потенційно може виявити двоатомний кисень (O₂) і «червоний край рослинності», характерний спектр поглинання, спричинений фотосинтетичними рослинами. Відкриття цих біосигнатур було б монументальним відкриттям, але навіть без остаточних доказів картографування поверхневих особливостей, таких як континенти та океани, було б проривом.
У найближчі десятиліття ці місії значно покращать нашу здатність шукати життя за межами Землі. Питання про те, чи ми самотні, незабаром може перейти від припущень до наукової впевненості.
