Gaz rozweselający pomoże odnaleźć życie we Wszechświecie

Naukowcy postulują o wykorzystanie Teleskopu Jamesa Webba do wykrywania podtlenku azotu w atmosferach egzoplanet. Gaz rozweselający może bowiem stanowić świadectwo życia pozaziemskiego.

.Astrobiolodzy z Kalifornii sugerują, że Kosmiczny Teleskop Jamesa Webba powinien badać Wszechświat pod kątem odnalezienia podtlenku azotu (N₂O), bardziej znanego jako gaz rozweselający. Może to pomóc w poszukiwaniach biosygnatur w atmosferach egzoplanet, które według portalu Space ułatwią odnalezienie życia we Wszechświecie.  

Wiele uwagi poświęcono tlenowi i metanowi jako sygnaturom biologiczny. Mniej badaczy poważnie rozważało podtlenek azotu, ale uważamy, że to może być błąd – mówi główny autor badania Eddie Schwieterman z Uniwersytetu Kalifornijskiego w Riverside. 

Na Ziemi podtlenek azotu jest naturalnym odpadowym produktem ubocznym życia. Mikroorganizmy pobierają związki azotu i rozkładają je na azotany, uwalniając w tym procesie energię metaboliczną. Z tego powodu zbiorniki rybne muszą być regularnie czyszczone, ponieważ po jakimś czasie gromadzi się w nich nadmiar azotanów.  

Istnieją również bakterie, które żywią się azotanami i rozkładają je metabolicznie, wytwarzając podtlenek azotu. Obfitość podtlenku azotu w atmosferze planety byłaby silnym biowskaźnikiem, zwłaszcza że wytwarza on linie absorpcyjne na falach bliskiej i średniej podczerwieni, wykrywalne przez Kosmiczny Teleskop Jamesa Webba.

Podtlenek azotu

.Astrobiolodzy modelowali, ile podtlenku azotu musiałoby być obecne w atmosferze jednej z planet w układzie TRAPPIST-1, odległym o 39 lat świetlnych, aby Kosmiczny Teleskop Jamesa Webba mógł go wykryć. Stwierdzili, że wykrywalne ilości gazu rozweselającego byłby podobne do poziomów dwutlenku węgla i metanu w atmosferze Ziemi. Jest to problemowe, ponieważ Ziemia, z całym swoim życiem, nie produkuje tyle podtlenku azotu, co dwutlenku węgla i metanu.  

Zdaniem Eddie’go Schwieterma taka sytuacja miała jednak miejsce w historii Ziemi, kiedy warunki oceaniczne pozwoliły na znacznie większe biologiczne uwalnianie podtlenku azotu. Odnosi się on do Proterozoiku, drugiego eonu w dziejach Ziemi, który trwał od 2,5 miliarda do 540 milionów lat temu. Eon proterozoiczny obejmuje okres od czasu, kiedy atmosfera Ziemi stała się natleniona, do pierwszego pojawienia się złożonego życia. Zdaniem badacza, warunki w tych okresach mogą odzwierciedlać miejsce, w którym potencjalna egzoplaneta znajduje się dzisiaj. 

Systemy planetarne takie jak ten z TRAPPIST-1, które orbitują wokół Czerwonych Karłów, chłodnych, niedużych gwiazd, mają przewagę, jeśli chodzi o możliwość akumulacji gazu rozweselającego. Tego rodzaju gwiazdy nie wydzielają obfitego promieniowania, takiego jak emituje na przykład nasze Słońce, które może rozbijać cząsteczki tlenku azotu. 

.Istnieją procesy fizyczne, które również mogą wytwarzać podtlenek azotu, takie jak błyskawice wywołujące reakcje chemiczne z cząsteczkami w atmosferze. Błyskawice wytwarzają również dwutlenek azotu. Podobna ilość tego gazu i podtlenku azotu w atmosferze egzoplanety byłaby jednak wskazówką, że dane ciało niebieskie jest tylko burzliwe, a nie zamieszkane. 

Oprac. Emil Gołoś