Teleskop Habitable Worlds Observatory pomoże rozwiązać tajemnicę pochodzenia życia

Astronomowie planują wykorzystać nadchodzący teleskop NASA Habitable Worlds Observatory (HWO) do testowania różnych teorii na temat pochodzenia życia poprzez badanie planet poza Układem Słonecznym.

.Naukowcy z University of Arizona, pod kierownictwem Sukrita Ranjana, zaproponowali wykorzystanie teleskopu Habitable Worlds Observatory do poszukiwania śladów życia na egzoplanetach. Wskazują oni, że różne teorie na temat tego, jak powstało życie, zawierają różne prognozy dotyczące tego, gdzie i jak często powinno się ono pojawiać. Proponują, aby obserwując wystarczającą liczbę obcych planet, teorie te można było przetestować w oparciu o rzeczywiste dane. Badanie zostało opublikowane w serwisie arXiv.

W ramach badania, astronomowie podzielili teorie dotyczące powstania życia na trzy główne grupy, z których każda ma inne przewidywania. Niektóre z nich sugerują, że pojawienie się organizmów wymagało tak wielu konkretnych warunków, że jest to niezwykle mało prawdopodobne, aby życie było powszechne we Wszechświecie – przewidują one, że może ono nie występować w promieniu około 33 lat świetlnych od Ziemi. Na przykład, niektóre związki chemiczne, aby powstało życie wymagają wielu specyficznych środowisk, które oddziałują we właściwy sposób, co sprawia, że jest mało prawdopodobne ze statystycznego punktu widzenia.

Inne teorie, wskazujące, że życie pojawiło się wokół kominów alkalicznych (miejsca w głębinach oceanicznych, gdzie zasadowa woda wypływa z dna morskiego i styka się z otaczającą, kwaśniejszą wodą oceanu), sugerują, że życie pojawia się łatwo wszędzie tam, gdzie zaistnieją podstawowe warunki. Teoria ta wskazuje, że życie z pewnością pojawi się na każdej planecie z oceanami z ciekłą wodą, alkalicznymi kominami hydrotermalnymi i atmosferą bogatą w dwutlenek węgla, ponieważ życie w naturalny sposób rozwiązuje nierównowagę energetyczną stworzoną przez te systemy.

Jak opisują badacze, wiele teorii określa konkretne wymagania środowiskowe. Najbardziej rozwinięty przykład sugeruje, że światło ultrafioletowe jest niezbędne do powstania życia, a optymalne warunki wymagają określonych poziomów promieniowania UV.

Habitable Worlds Observatory, którego uruchomienie zaplanowane jest na 2041 rok, będzie zdolny do wykrywania chemicznych oznak życia w atmosferach planet. Nawet znalezienie pojedynczej biosfery wskazałoby fałsz teorii zakładających, że życie jest niezwykle rzadkie, podczas gdy wskazanie braku życia na 20 do 50 planetach potwierdziłoby tę hipotezę.

Badania symulacyjne sugerują, że zbadanie co najmniej 50 egzoplanet mogłoby ujawnić korelacje między promieniowaniem UV a obecnością życia, bezpośrednio testując teorie to zakładające. Podobnie, korelacje między biosygnaturami a cechami planet, takimi jak oceany lub kontynenty, mogłyby potwierdzić określone scenariusze pochodzenia życia.

Badanie wskazuje, że kluczowym wymogiem będzie duża próba 50 lub więcej scharakteryzowanych planet, która pozwoli na dostarczenie danych do testowania teorii. Astronomowie wskazują, że Habitable Worlds Observatory, powinien zostać użyty do szczegółowych badań mniejszej liczby światów.

Teleskop zostanie wykorzystany do wykrywania nie tylko biosygnatur, ale także cech planetarnych, takich jak obecność oceanu, kontynentów i składu atmosfery. Obserwacje pod różnymi kątami pozwolą śledzić jak jasność planety zmienia się podczas jej orbitowania wokół gwiazdy, co pozwoli ujawnić blask oceanu i kształt kontynentów, a pomiary spektroskopowe pozwolą zidentyfikować kluczowe gazy atmosferyczne.

.Jak wskazują astronomowie Habitable Worlds Observatory nie tylko skataloguje obce światy, ale także pozwoli przetestować teorie na temat pochodzenia życia. Może pomóc również w poszukiwaniu planet nadających się do zamieszkania, ukierunkować przyszłe misje i pomóc zrozumieć miejsce ludzkości we Wszechświecie.

Oprac. EG