Już za chwilę będziemy potrafili znaleźć życie pozaziemskie. Naukowcy są o krok od przełomu

Początkowo, kiedy w latach dziewięćdziesiątych odkrywano pierwsze planety, najlepsze instrumenty naziemne pozwalały odkryć jedynie największe gazowe olbrzymy, tzw. gorące jowisze krążące wokół stosunkowo ciemnych gwiazd. Z czasem jednak na przestrzeni dwóch dekad precyzja instrumentów obserwacyjnych rosła, dzięki czemu astronomowie dostrzegali coraz mniejsze planety osiągając do dnia dzisiejszego obiekty nawet mniej masywne niż Ziemia.

W większości przypadków udawało się jednak jedynie ustalić obecność planety wokół gwiazdy, jednak nie byliśmy w stanie wykonać zdjęcia planety czy też dowiedzieć się czegoś więcej o jej powierzchni czy atmosferze. To się jednak stopniowo zmienia.

Zaledwie kilka tygodni temu w przestrzeń kosmiczną po licznych opóźnieniach poleciał Kosmiczny Teleskop Jamesa Webba, który już wkrótce jako pierwszy będzie w stanie przyjrzeć się atmosferom skalistych egzoplanet krążących w ekosferach gwiazd mniejszych od Słońca. Mówimy zatem o planetach potencjalnie podobnych do Ziemi, które znajdują się w takiej odległości od swojej gwiazdy, że na ich powierzchni teoretycznie może istnieć woda w stanie ciekłym.

Do końca dekady zakończy się także budowa Ekstremalnie Wielkiego Teleskopu na chilijskim wzógrzu Cerro Armazones. Ten potężny teleskop ze zwierciadłem głównym o średnicy 38 metrów, będzie w stanie z powierzchni Ziemi wykonywać bezpośrednie zdjęcia skalistych egzoplanet krążących wokół gwiazd podobnych do Ziemi.

W tych wszystkich przypadkach naukowcy staną oko w oko z planetami, które czysto teoretycznie mogłyby posiadać życie podobne do tego jakie znamy z powierzchni naszej planety. Zajrzenie w ich atmosfery pozwoli nam ustalić, czy znajdują się tam biomarkery, związki chemiczne wskazujące na obecność procesów biologicznych na powierzchni planety.

Jak wiemy, planety powstają z materii pyłowo-gazowej pozostałej po procesie powstawania gwiazdy. Same gwiazdy jednak różną się między sobą obfitością poszczególnych pierwiastków. Tym samym powstające w ich otoczeniu planety mogą też powstawać z różnych mieszanek pierwiastków. Naukowcy z ETH w Zurychu postanowili zaprząc modele ewolucji układów planetarnych do próby zrozumienia, jakich planet skalistych powinniśmy spodziewać się w otoczeniu gwiazd Alfa Centauri A oraz Alfa Centauri B, tworzących niemal sąsiadujący z nami układ gwiazd.

W tym celu badacze szczegółowo zmierzyli skład chemiczny obu gwiazd, a następnie wykorzystali te dane w modelach formowania się planet. Uwzględniano tutaj chociażby żelazo, magnez, krzem oraz wodór, węgiel i tlen.

Wynikiem badań były hipotetyczne możliwe planety, ich skład chemiczny, potencjalna struktura wewnętrzna oraz skład chemiczny atmosfery. W przyszłości te dane posłużą do prognozowania czego możemy się spodziewać na takiej planecie, ale także do określenia potencjalnej szansy na istnienie na ich powierzchni życia.

Wyniki wskazują jasno, że planety skaliste krążące wokół gwiazd alfa Centauri A/B pod względem geochemicznym przypominają Ziemię. Najprawdopodobniej planety takie będą miały nieco większe żelazne jądro niż Ziemia, będą mniej aktywnie geologiczne, a tym samym najprawdopodobniej nie będą na nich zachodziły procesy tektoniczne, co akurat nie jest zbyt optymistyczną cechą dla poszukiwaczy życia pozaziemskiego.

Z drugiej strony, wszystko wskazuje na to, że atmosfera takiej planety powinna być zdominowana przez dwutlenek węgla, metan i wodę, a tym samym będzie przypominać Ziemię sprzed katastrofy tlenowej. Taka planeta nie sprzyjałaby życiu makroskopowemu, jakie znamy z obecnej Ziemi, ale z drugiej strony właśnie w takich warunkach na Ziemi powstawało pierwsze życie.

Naukowcy uważają, że szansa na to jest spora. W latach 2022-2035 obie gwiazdy będą na tyle od siebie oddalone (z perspektywy obserwatora na Ziemi), że będziemy w stanie poszukiwać planet krążących wokół każdej z nich z osobna. Jeżeli zatem wokół jednej lub obu gwiazd krążą planety podobne do Ziemi, to za pomocą nowych instrumentów będziemy w stanie je znaleźć i dołączyć do katalogu ponad 5000 znanych egzoplanet. Jeżeli tak będzie, prace opracowane teraz w Zurychu pozwolą nam szybciej zorientować się, na jakie planety patrzymy.

Tylko pomyślcie jak zmieniłoby się nasze podejście do wszechświata i do życia we wszechświecie, gdyby udało się dostrzec na najbliższych nam egzoplanetach ślady wskazujące na obecność życia. Do momentu kiedy znamy tylko jedno życie we wszechświecie, to na Ziemi, nie wiemy, czy jesteśmy wyjątkowi, czy nie. Gdyby jednak okazało się, że także na najbliższych nam egzoplanetach, cztery lata świetlne od Ziemi znajduje się życie, które rozwinęło się zupełnie niezależnie od życia na Ziemi, oznaczałoby to, że życie występuje we wszechświecie powszechnie. Nagle wszechświat przestałby być martwy, a patrząc w gwiazdy mielibyśmy wrażenie, że patrzymy na prawdziwe kosmiczne zoo, o którego istnieniu wcześniej nawet nie wiedzieliśmy.