Son yıllarda, teyit edilen ekstra güneş enerjisi gezegenlerinin sayısı katlanarak arttı. Makalenin yazımı itibariyle, 2.817 yıldız sisteminde toplam 3.777 dış gezegen, teyit edilmeyi bekleyen 2.737 adayla doğrulandı. Dahası, karasal (yani kayalık) gezegenlerin sayısı istikrarlı bir şekilde arttı ve gökbilimcilerin Güneş Sistemimizin ötesinde yaşam kanıtı bulma olasılığını artırdı.
Ne yazık ki, bu gezegenleri doğrudan keşfetmek için teknoloji henüz mevcut değil. Sonuç olarak, bilim adamları geçmiş veya şimdiki yaşamın varlığıyla ilişkili bir kimyasal veya element olan “biyo-imzalar” olarak bilinen şeyi aramaya zorlanırlar. Uluslararası bir araştırmacılar ekibi tarafından yapılan yeni bir araştırmaya göre, bu imzaları aramanın bir yolu, bir çarpışma olayı sırasında dış gezegenlerin yüzeyinden çıkarılan malzemeleri incelemek olacaktır.
“Dış-düzlemsel etki ejektalarında biyo-işaret arama” başlıklı çalışma, bilimsel dergide yayınlandı. Astrobiyoloji ve kısa süre önce çevrimiçi çıktı. Stockholm Üniversitesi Astrobiyoloji Merkezi'nden araştırmacı Gianni Cataldi tarafından yönetildi. LESIA-Observatoire de Paris, Güneybatı Araştırma Enstitüsü (SwRI), Kraliyet Teknoloji Enstitüsü (KTH) ve Avrupa Uzay Araştırma ve Teknoloji Merkezi'nden (ESA / ESTEC) bilim adamları katıldı.
Çalışmalarında belirttikleri gibi, ötegezegen biyosferleri karakterize etme çabalarının çoğu gezegenlerin atmosferine odaklanmıştır. Bu, dünyadaki yaşamla ilişkili gazların kanıtını aramayı içerir - ör. karbon dioksit, azot, vb. - su. Cataldi'nin Space Magazine'e e-posta yoluyla söylediği gibi:
“Dünya'dan, yaşamın atmosferin bileşimi üzerinde güçlü bir etkisi olabileceğini biliyoruz. Örneğin, atmosferimizdeki tüm oksijen biyolojik kökenlidir. Ayrıca, oksijen ve metan yaşamın varlığı nedeniyle kimyasal dengenin dışındadır. Şu anda, Dünya benzeri dış gezegenlerin atmosferik bileşimini incelemek henüz mümkün değildir, ancak böyle bir ölçümün öngörülebilir gelecekte mümkün olması beklenmektedir. Bu nedenle, atmosferik biyo-imzalar dünya dışı yaşamı aramanın en umut verici yoludur. ”
Ancak Cataldi ve meslektaşları, bir etki belirtileri arayarak ve ejektaları inceleyerek bir gezegenin yaşanabilirliğini karakterize etme olasılığını düşündüler. Bu yaklaşımın faydalarından biri, ejektanın kayalık gezegenler ve aylar gibi düşük yerçekimi cisimlerinden en kolay şekilde kaçmasıdır. Bu tür cisimlerin atmosferinin de karakterize edilmesi çok zordur, bu nedenle bu yöntem başka türlü mümkün olmayan karakterizasyonlara izin verecektir.
Ve Cataldi'nin belirttiği gibi, atmosferik yaklaşımı da çeşitli şekillerde tamamlayıcı olacaktır:
“Birincisi, dış gezegen ne kadar küçükse, atmosferini incelemek o kadar zor olur. Aksine, daha küçük dış gezegenler daha büyük miktarlarda kaçan ejekta üretirler çünkü yüzey yerçekimleri daha düşüktür, bu da daha küçük dış gezegenlerden gelen ejektaların tespit edilmesini kolaylaştırır. İkincisi, etki ejektadaki biyo-imzaları düşünürken, öncelikle belirli mineralleri düşünüyoruz. Bunun nedeni, yaşamın bir gezegenin mineralojisini dolaylı olarak (örneğin atmosferin bileşimini değiştirerek ve böylece yeni minerallerin oluşmasına izin vererek) veya doğrudan (mineraller, örneğin iskeletler üreterek) etkileyebilmesidir. Böylece etki ejektası, atmosferik imzaları tamamlayan farklı bir biyo-imzayı incelememize izin verecektir. ”
Bu yöntemin bir diğer yararı, astronomik nesneler arasındaki çarpışmaların etkilerini inceleyen mevcut çalışmalardan faydalanmasıdır. Örneğin, 4,5 milyar yıl önce Dünya-Ay sistemini oluşturduğuna inanılan dev etki üzerinde kısıtlamalar koymaya çalışan çok sayıda çalışma yapılmıştır (diğer bir deyişle Dev Etki Hipotezi).
Bu tür dev çarpışmaların karasal gezegen oluşumunun son aşamasında (yaklaşık 100 milyon yıl süren) yaygın olduğu düşünülse de, ekip, bir dış gezegenin tüm ömrü boyunca gerçekleştiğine inanılan asteroidal veya gelecekteki cisimlerin etkilerine odaklandı. sistemi. Bu çalışmalara dayanarak Cataldi ve meslektaşları, güneşdışı gezegenler için modeller oluşturabildi.
Cataldi'nin açıkladığı gibi, yaratılan ejekta miktarını tahmin etmek için etki krater literatüründen elde edilen sonuçları kullandılar. Ejekta tarafından oluşturulan çember toz disklerinin sinyal gücünü tahmin etmek için, enkaz diskinden (yani Güneş Sistemi Ana Asteroit Kuşağı'nın ekstrasolar analogları) elde edilen sonuçları kullandılar. Sonunda, sonuçlar oldukça ilginç oldu:
“20 km çapında bir gövdenin etkisinin mevcut teleskoplarla algılanabilecek kadar toz ürettiğini gördük (karşılaştırma için, 65 milyon yıl önce dinozorları öldüren çarpma tertibatının büyüklüğü 10 km civarında olsa da). Bununla birlikte, dışarı atılan tozun bileşimini incelemek (örn. Biyo-imzaları aramak) mevcut teleskopların erişemeyeceği yerlerdedir. Başka bir deyişle, mevcut teleskoplarla, dışarı atılan tozun varlığını doğrulayabiliriz, ancak bileşimini inceleyemeyiz. ”
Kısacası, ötegezegenlerden fırlatılan materyali incelemek bizim elimizde ve bir gün kompozisyonunu inceleme yeteneği, gökbilimcilerin bir ötegezeganın jeolojisini karakterize edebilmelerini ve böylece potansiyel yaşanabilirliği üzerinde daha doğru kısıtlamalar getirmelerini sağlayacaktır. Şu anda, gökbilimciler, bir gezegenin kompozisyonu hakkında görünür boyutuna ve kütlesine göre eğitimli tahminler yapmak zorunda kalıyorlar.
Ne yazık ki, ejektadaki biyo-imzaların varlığını belirleyebilecek daha ayrıntılı bir çalışma şu anda mümkün değildir ve bu tür yeni nesil teleskoplar için bile çok zor olacaktır. James Webb Uzay Teleskopu (JWSB) veya Darwin. Bu arada, dış gezegenlerden ejekta çalışması, güneşdışı gezegen çalışmaları ve karakterizasyonu söz konusu olduğunda çok ilginç olasılıklar sunmaktadır. Cataldi'nin belirttiği gibi:
“Bir etki olayından ejekta çalışarak, güneş gezegeninin jeolojisi ve yaşanabilirliği hakkında bir şeyler öğrenebilir ve potansiyel olarak bir biyosferin tespit edebiliriz. Yöntem, bir dış gezegenin alt yüzeyine erişmenin tek yoludur. Bu anlamda, etki doğa tarafından sağlanan bir sondaj deneyi olarak görülebilir. Çalışmamız, bir etki olayında üretilen tozun prensip olarak tespit edilebilir olduğunu ve gelecekteki teleskopların tozun bileşimini ve dolayısıyla gezegenin bileşimini kısıtlayabileceğini gösteriyor. ”
Önümüzdeki on yıllarda, gökbilimciler yaşam belirtileri bulma umudunda artan hassasiyet ve güç enstrümanları ile ekstra güneş gezegenleri üzerinde çalışacaklar. Zaman verildiğinde, asteroit etkilerinin yarattığı dış gezegenlerin etrafındaki enkazda biyo-imzaların araştırılması, atmosferik biyo-imzaları arayanlar ile birlikte yapılabilir.
Bu iki yöntem birleştirildiğinde, bilim adamları uzak gezegenlerin sadece yaşamı destekleyebildiklerini değil, aynı zamanda aktif olarak da yaptıklarını daha kesin bir şekilde söyleyebilecekler!
