Artistens intryck av TRAPPIST 1d (höger) och dess värdstjärna TRAPPIST 1 (vänster). Den nya forskningen visar hur sådana här planeter kan dölja spår av liv från astronomers observationer. Upphovsman:MPIA Graphics Department
Nya simuleringar visar att sökandet efter liv på andra planeter mycket väl kan vara svårare än tidigare antaget, i forskning som publicerades idag i tidskriften Månatliga meddelanden från Royal Astronomical Society . Studien indikerar att ovanliga luftflödesmönster kan dölja atmosfäriska komponenter från teleskopiska observationer, med direkta konsekvenser för att formulera den optimala strategin för att söka efter (syreproducerande) liv som bakterier eller växter på exoplaneter.
Nuvarande förhoppningar om att upptäcka liv på planeter utanför vårt eget solsystem vilar på att undersöka planetens atmosfär för att identifiera kemiska föreningar som kan produceras av levande varelser. Ozon - en mängd olika syre - är en sådan molekyl, och ses som en av de möjliga spårarna som kan tillåta oss att upptäcka liv på en annan planet på avstånd.
I jordens atmosfär, denna förening bildar ozonskiktet som skyddar oss från solens skadliga UV -strålning. På en främmande planet, ozon kan vara en bit i pusslet som indikerar närvaron av syreproducerande bakterier eller växter.
Men nu forskare, ledd av Ludmila Carone från Max Planck Institute for Astronomy i Tyskland, har funnit att dessa spårämnen kan vara bättre dolda än vi tidigare trott. Carone och hennes team betraktade några av de närmaste exoplaneter som har potential att vara jordliknande:Proxima b, som kretsar kring stjärnan närmast solen (Proxima Centauri), och den mest lovande av familjen TRAPPIST-1 av planeter, TRAPPIST-1d.
Detta är exempel på planeter som kretsar kring deras värdstjärna på 25 dagar eller färre, och som en bieffekt ha en sida permanent vänd mot sin stjärna, och den andra sidan vänd permanent bort. Modellera luftflödet inom atmosfären på dessa planeter, Carone och hennes kollegor fann att denna ovanliga dag-natt-skillnad kan ha en markant effekt på fördelningen av ozon över atmosfären:åtminstone för dessa planeter, det stora luftflödet kan leda från polerna till ekvatorn, systematiskt fånga ozonet i ekvatorialområdet.
Jordens atmosfär har ett "transportbälte" av luftflöden som förflyttar ozon från de viktigaste produktionsområdena nära ekvatorn mot polerna. Denna mekanism är viktig för att skapa jordens globala ozonlager. Kredit:L. Carone / MPIA Graphics Department
Carone säger:"Frånvaron av spår av ozon i framtida observationer behöver inte betyda att det inte finns något syre alls. Det kan hittas på andra platser än på jorden, eller så kan det vara mycket dolt. "
Sådana oväntade atmosfäriska strukturer kan också få konsekvenser för beboelse, med tanke på att större delen av planeten inte skulle skyddas mot ultraviolett (UV) strålning. "I princip, en exoplanet med ett ozonskikt som endast täcker ekvatorialområdet kan fortfarande vara beboelig, "Carone förklarar." Proxima b och TRAPPIST-1d kretsar om röda dvärgar, rödaktiga stjärnor som avger mycket lite skadligt UV -ljus till att börja med. Å andra sidan, dessa stjärnor kan vara väldigt temperamentsfulla, och utsatt för våldsamma utbrott av skadlig strålning inklusive UV. "
Kombinationen av framsteg inom modellering och mycket bättre data från teleskop som James Webb Space Telescope kommer sannolikt att leda till betydande framsteg inom detta spännande område. "Vi visste alla från början att jakten på främmande liv kommer att bli en utmaning, "säger Carone." Som det visar sig, vi kliar bara på ytan av hur svårt det verkligen kommer att bli. "