С помощью спектроскопии определен химический состав атмосферы экзопланет. Как ученый, какие спектральные линии вы бы искали?
Какие элементы имеют значение в погоне за второй землей?
Хотя это и не имеет прямого отношения к вашему вопросу, я очень жду, что телескоп Джеймса Уэбба может рассказать нам об атмосферах экзопланет. Это, наверное, то, чего я больше всего жду от астрономических открытий в ближайшие 5-10 лет.
Я слышал, что они специально ищут комбинацию кислорода (что подразумевает фотосинтез) и CH4, который в сочетании с кислородом подразумевает бактериальное переваривание растительного вещества (так называемый коровий газ). Эти две вещи вместе представляют особый интерес, потому что CH4 и O2 имеют тенденцию взаимодействовать друг с другом, поэтому, если они не производятся регулярно, они вряд ли будут присутствовать, по крайней мере, в измеримых количествах. Другие факторы, такие как тектоника плит, выброс метана из-под земли или из-под океанов, удары комет и, возможно, даже молния, могут сделать такие показания немного ненадежными, но, насколько я понимаю, эта комбинация, CH4 и O2, является большим фактором, на который стоит обратить внимание. .
Другими интересными вещами могут быть отношения CO2/O2, также подразумевающие фотосинтез и, возможно, говорящие нам что-то о тектонике плит или дыхании O2. Различия в содержании H2O, которые могут рассказать нам что-то о погоде, если на планете есть периоды замерзания/оттаивания, как на Марсе, или обширные пустыни, и мало океанов, и мало воды, или случайные ураганы. Частицы пыли могут рассказать нам что-то о почве или вулканической активности. Я бы подумал, что содержание NH3 в изобилии может быть показателем того, что жизни мало или нет, но я не уверен в этом. Вода с аммиачными океанами может быть возможной, и в ней все еще может быть жизнь, хотя мы можем обнаружить, что это не лучшая планета для жизни.
Наконец, пригодный для жилья — это термин, который требует небольшого исследования. Давайте возьмем Землю в качестве примера около 2 миллиардов лет назад, в атмосфере был кислород, в атмосфере был CO2, были океаны, было магнитное поле, был даже озоновый слой, так что там было все, что перечислил Knu8. , но не было ни деревьев, ни даже почвы. Возможно, тонкий микробный слой жил на каменистой поверхности или, если было слишком жарко, возможно, в пещерах. Не было рыбы, не было даже хороших растений или криля, растущих в океанах для рыбы. В основном это была одноклеточная жизнь, в основном только в океанах и, возможно, в озерах. Земля 2 миллиарда лет назад, возможно, не была нашим первым выбором для жилья. Он также был подвержен периодам снежного кома, вызванным фотосинтезом, а также не имел почвы и деревьев.
Также возникает вопрос, хотим ли мы жить на «землеподобной» планете. Бактерии могут быть довольно враждебными, и если на планете есть жизнь, ее заселение может быть небезопасным, а также возникнут этические вопросы. Если жизни нет, то этика не проблема, но терраформирование, скорее всего, намного сложнее. Все это относительно спорно, учитывая сложность такого рода космических путешествий, но «пригодность для жизни» — более сложный вопрос, чем кажется на первый взгляд. Наша технология может со временем сделать мертвую планету пригодной для жизни, в то время как планета с жизнью может показаться более пригодной для жизни, но может создать непредвиденные проблемы. Я не уверен, что было бы более идеальным.
Я не эксперт в этом, но то, что искать в атмосферах экзопланет для пригодности для жизни, немного сложно, и я коснулся этого лишь вкратце. Забавная вещь, чтобы подумать, хотя.
Если вы спрашиваете о второй земле для нас, основанных на углероде формах жизни, то состав атмосферы «второй земли» должен быть подобен земному. В первую очередь азот и кислород. Некоторые парниковые газы, такие как CO2, CH4, водяной пар для регулирования температуры. Водяной пар также может быть признаком активного круговорота воды. Немного O3 подойдет для защиты от ультрафиолета.
Карл