Sciencemag.cz
Doporučujeme
Za molekulu, která by v atmosféře na Zemi podobných exoplanetách mohla naznačovat existenci života, pokládáme třeba kyslík nebo metan. Ne snad, že by tyto tzv. biosignatury samy o sobě cokoliv dokazovaly, ale znamenají a podezření a signál vyzývající k podrobnějšímu zkoumání. Podle nové studie se ale v roli biosignatury dosud prakticky nezkoumal oxid dusný N2O (rajský plyn), přitom ale patří do stejné skupiny.
Eddie Schwieterman z Kalifornské univerzity v Riverside a jeho kolegové v rámci svého výzkumu určili, kolik oxidu dusného by mohly produkovat živé organismy na planetě podobné Zemi. Poté vytvořili modely simulující tuto planetu v okolí různých typů hvězd a současně stanovili množství N2O, které bychom za těchto podmínek dokázali detekovat pomocí moderních přístrojů, jako je vesmírný dalekohled Jamese Webba. Zásadní problém by s detekcí být neměl: např. v hvězdném systému typu TRAPPIST-1, který je nejbližším a nejlepším systémem pro pozorování atmosfér kamenných exoplanet, by mělo být možné zjistit oxid dusný v podobném množství jako oxid uhličitý nebo metan.
Na Zemi produkují oxid dusný v oceánech některé mikroorganismy z dusičnanů (a ty zase bývají hlavně produktem dalších biologických procesů, zhruba ve stylu: život – odpadní produkty dusíku – bakteriální přeměna na dusičnany – bakteriální přeměna na oxid dusný). Oxid dusný vzniká také reakcí dusíku a kyslíku katalyzovanou bleskem, to ovšem platí i pro další oxidy dusíku, které se v kyslíkové atmosféře nakonec přemění na oxid dusičitý (NO2). Pokud tedy v atmosféře exoplanety najdeme malé množství N2O a vedle toho i NO2, nic moc to asi neznamená, ale N2O ve větším množství a/nebo bez NO2 je už podezřelé.
V historii Země prý byla období, kdy podmínky panující v oceánech umožňovaly (poznámka: nebo spíš: mohly umožňovat, žádný graf změn koncentrace N2O v historii asi nemáme) mnohem větší produkci oxidu dusného než dnes. Třeba podobná situace právě nastala i na některé exoplanetě. Ve vesmíru běžné hvězdy, jako jsou trpaslíci K a M, vyzařují také světelné spektrum, které je méně účinné při rozkladu molekuly N2O než naše Slunce.
Edward W. Schwieterman et al, Evaluating the Plausible Range of N2O Biosignatures on Exo-Earths: An Integrated Biogeochemical, Photochemical, and Spectral Modeling Approach, The Astrophysical Journal (2022). DOI: 10.3847/1538-4357/ac8cfb
Zdroj: University of California – Riverside / Phys.org
