研究人員稱系外行星水探測策略現已成為可能
麻省理工學院和伯明翰大學的研究人員相信,他們已經破解了利用現有技術探測宜居行星的公式。這一切都與系外行星的二氧化碳和臭氧水平有關。
人們一直在談論地球大氣中二氧化碳含量的上升是如何導致全球暖化的,但事實上,與金星等其他不適合人類居住的星球相比,我們星球上的二氧化碳含量非常低。金星大氣中的二氧化碳含量高達96.5%,而火星大氣中的二氧化碳含量高達95%。而地球大氣中的二氧化碳濃度僅0.04%。這是因為我們的海洋吸收了地球上大約80% 的二氧化碳。
這一事實促使研究人員開發出一種新方法,透過搜尋系外行星大氣中的低濃度二氧化碳,來識別可能存在液態水的系外行星。具體來說,研究人員建議以太陽系為模型,制定一個計劃,尋找一組與太陽距離在一定範圍內、可能存在液態水的行星。他們說,如果對這些星球的大氣進行分析後發現,其中一個星球大氣中的二氧化碳含量比其他星球低,那麼這些氣體被大量水體困住的可能性就會很大。
研究小組說,這項計畫中特別令人興奮的部分是,詹姆斯-韋伯太空望遠鏡目前可以測量它所能觀測到的行星上的二氧化碳,就像它今年早些時候對木星的衛星歐羅巴所做的那樣。
這項研究的合著者、麻省理工學院行星科學助理教授朱利安-德-維特(Julien de Wit)說:「系外行星科學的長期目標就是尋找宜居世界和生命的存在,但迄今為止人們談論的所有特徵都超出了最新天文台的觀測範圍。現在我們有辦法找出另一顆行星上是否有液態水了。這也是我們可以在未來幾年內實現的目標。”
水不等於生命
雖然這種方法可能有助於確定一顆行星上是否真的有液態水,但研究人員承認,這並不一定意味著這顆行星上會有生命。但研究小組對此也有計畫。
研究人員再次以我們自己的星球為靈感來源,指出當地球上的生命體(包括植物和一些微生物)吸收二氧化碳時,它們會釋放氧氣,氧氣在太陽光子的作用下可以轉化為臭氧。與二氧化碳一樣,臭氧也有一個能被詹姆斯-韋伯望遠鏡偵測到的特徵。研究人員說,用這台望遠鏡在宜居帶找到一顆二氧化碳含量低、臭氧含量高的行星,就很可能找到了一顆有生命的行星。
研究報告的合著者、哥倫比亞大學的阿莫里-特里奧德(Amaury Triaud)說:”如果我們看到臭氧,那麼它很有可能與生命消耗二氧化碳有關。”如果是生命,那就是燦爛的生命。這將不僅僅是幾個細菌。它將是一個星球規模的生物體,能夠處理大量的碳,並與之相互作用。”
這項研究發表在《自然-天文學》雜誌。
編譯來源:ScitechDaily