V zadnjih letih se je število potrjenih zunaj sončnih planetov eksponentno povečalo. Po pisanju članka je bilo v 2.817 zvezdastih sistemih potrjenih skupno 3.777 eksoplanetov, dodatnih 2737 kandidatov pa čaka na potrditev. Še več, število zemeljskih (t.i. skalnih) planetov se stalno povečuje, kar povečuje verjetnost, da bodo astronomi našli dokaze o življenju zunaj našega Osončja.
Na žalost še ne obstaja tehnologija za neposredno raziskovanje teh planetov. Zato so znanstveniki prisiljeni iskati tisto, kar imenujemo "biosignatura", kemikalijo ali element, ki je povezan z obstojem preteklega ali sedanjega življenja. Po novi raziskavi mednarodne skupine raziskovalcev bi bil eden od načinov iskanja teh podpisov preučitev materiala, odstranjenega s površine eksoplanetov med udarnim dogodkom.
Študija z naslovom "Iskanje biosignatov v eksoplanetarnem izlivu" je bila objavljena v znanstveni reviji Astrobiologija in nedavno se je pojavila na spletu. Vodil jo je Gianni Cataldi, raziskovalec centra za astrobiologijo univerze v Stockholmu. Pridružili so se mu znanstveniki z LESIA-Observatoire de Paris, Jugovzhodnega raziskovalnega inštituta (SwRI), Kraljevega tehnološkega inštituta (KTH) in Evropskega vesoljskega raziskovalnega in tehnološkega centra (ESA / ESTEC).
Kot navajajo v svoji študiji, se je večina naporov za karakterizacijo biosfer eksoplaneta osredotočila na atmosfero planetov. To vključuje iskanje dokazov o plinih, ki so povezani z življenjem tukaj na Zemlji - npr. ogljikov dioksid, dušik itd. - kot tudi voda. Kot je Cataldi povedal za Space Magazine po e-pošti:
»Z Zemlje vemo, da lahko življenje močno vpliva na sestavo ozračja. Na primer, ves kisik v naši atmosferi je biološkega izvora. Tudi kisik in metan zaradi prisotnosti življenja močno izstopata iz kemičnega ravnovesja. Trenutno še ni mogoče preučiti atmosferske sestave eksoplanetov, podobnih Zemlji, vendar naj bi takšna meritev postala možna v bližnji prihodnosti. Tako so atmosferski biosignati najbolj obetaven način iskanja nezemeljskega življenja. "
Vendar so Cataldi in njegovi sodelavci razmislili o možnosti določitve življenjske dobe planeta tako, da so iskali znake udarcev in pregledali izmet. Ena od prednosti tega pristopa je, da izmet izstopi iz teles z nižjo gravitacijo, kot so kamniti planeti in lune, z največjo lahkoto. Tudi atmosfere teh vrst teles je zelo težko opisati, zato bi ta metoda omogočila značilnosti, ki sicer ne bi bile mogoče.
In kot je nakazal Cataldi, bi bilo to tudi na več načinov, ki bi bilo primerno za atmosferski pristop:
„Prvič, manjši je eksoplanet, težje je preučiti njegovo ozračje. Nasprotno, manjši eksoplaneti proizvajajo večje količine uhajajočega izliva, ker je njihova površinska gravitacija nižja, zato je izmet iz manjšega eksoplaneta lažje zaznati. Drugič, ko razmišljamo o biosignaturah pri udarnem izlivu, mislimo predvsem na nekatere minerale. To je zato, ker lahko življenje vpliva na mineralogijo planeta bodisi posredno (npr. S spremembo sestave ozračja in s tem omogočanjem tvorbe novih mineralov) bodisi neposredno (s proizvodnjo mineralov, npr. Okostnjakov). Izstopni izmet bi nam tako omogočil, da preučimo drugačno biosignacijo, ki dopolnjuje atmosferske podpise. "
Druga prednost te metode je dejstvo, da izkorišča obstoječe študije, ki so preučile vplive trkov med astronomskimi predmeti. Na primer, bilo je izvedenih več raziskav, ki so poskušale omejiti velikanski vpliv, ki naj bi oblikoval sistem Zemlja-Luna pred 4,5 milijarde let (aka Hipoteza velikanskih vplivov).
Medtem ko velja, da so takšni velikanski trki pogosti med zadnjo fazo nastajanja prizemnih planetov (ki trajajo približno 100 milijonov let), se je skupina osredotočila na udarce asteroidnih ali kotarijskih teles, ki naj bi se dogajali v celotni življenjski dobi zunajplanetarnih sistem. Na podlagi teh raziskav so Cataldi in njegovi sodelavci lahko ustvarili modele za eksoplaneto izmet.
Kot je pojasnil Cataldi, so uporabili rezultate iz literature o vplivu, da so ocenili količino ustvarjenega izliva. Za oceno jakosti signala obkrožnih prašnih diskov, ki jih je ustvaril ejekta, so uporabili rezultate iz diskov naplavin (tj. Ekstrasolarnih analogov glavnega asteroidnega pasu osončnega sistema). Na koncu so se rezultati izkazali za precej zanimive:
"Ugotovili smo, da udarci telesa s premerom 20 km ustvarijo dovolj prahu, da ga je mogoče zaznati s sedanjimi teleskopi (za primerjavo, velikost udarne glave, ki je umrla dinozavre pred 65 milijoni let, naj bi bila približno 10 km). Vendar preučevanje sestave izmetnega prahu (npr. Iskanje biosignatov) ni v dosegu trenutnih teleskopov. Z drugimi besedami, s sedanjimi teleskopi bi lahko potrdili prisotnost izmetnega prahu, ne pa preučili njegove sestave. "
Skratka, preučevanje gradiva, ki se ga izloči iz eksoplanetov, je nedosegljivo in zmožnost preučevanja njegove sestave bo nekega dne astronomom omogočila, da lahko opredelijo geologijo eksoplaneta - in s tem natančneje omejijo njegovo morebitno bivalnost. Trenutno so astronomi prisiljeni poučevati o sestavi planeta na podlagi njegove navidezne velikosti in mase.
Na žalost podrobnejša študija, ki bi lahko ugotovila prisotnost biosignatov v izmetu, trenutno ni mogoča, kar bo zelo težko tudi pri teleskopih nove generacije, kot so James Webb vesoljski teleskop (JWSB) oz Darwin. Medtem preučevanje ejekta z eksoplanetov ponuja nekaj zelo zanimivih možnosti, ko gre za študije in karakterizacijo eksoplanetov. Kot je dejal Cataldi:
»S preučevanjem izmetov iz udarnega dogodka bi se lahko naučili nekaj o geologiji in obstoju eksoplaneta ter potencialno odkrili biosfero. Metoda je edini način za dostop do podzemne površine eksoplaneta. V tem smislu je vpliv mogoče razumeti kot vrtalni poskus, ki ga nudi narava. Naša študija kaže, da je prah, ki nastane pri udarnem dogodku, načeloma zaznati, prihodnji teleskopi pa bi lahko omejili sestavo prahu in s tem sestavo planeta. "
V prihodnjih desetletjih bodo astronomi preiskovali sončne planete z instrumenti za povečanje občutljivosti in moči v upanju, da bodo našli znake življenja. V določenem času je mogoče iskanje biosignatov v naplavinah okoli eksoplanetov, ki jih povzročajo udarci asteroida, opraviti v tandemu z iskalci atmosferskih biosignatov.
S pomočjo teh dveh metod bodo znanstveniki lahko z večjo gotovostjo trdili, da oddaljeni planeti ne morejo samo podpirati življenja, ampak to tudi aktivno počnejo!
