در تحقیقی که امروز در مجله Monthly Notices of the Royal Astronomical Society منتشر شد، شبیهسازیهای جدید نشان میدهند که جستجوی حیات در سیارات دیگر ممکن است دشوارتر از آنچه قبلاً تصور میشد باشد. این مطالعه نشان میدهد که الگوهای جریان هوای غیرمعمول میتوانند اجزای جوی را از مشاهدات تلسکوپی پنهان کنند و پیامدهای مستقیمی برای تدوین استراتژی بهینه برای جستجوی حیات (تولیدکننده اکسیژن) مانند باکتریها یا گیاهان در سیارات فراخورشیدی دارد.
امیدهای کنونی برای کشف حیات در سیارات خارج از منظومه شمسی ما به بررسی اتمسفر سیاره برای شناسایی ترکیبات شیمیایی که ممکن است توسط موجودات زنده تولید شوند است.ازن - انواعی از اکسیژن - یکی از این مولکولها است و به عنوان یکی از ردیابهای احتمالی دیده میشود که ممکن است به ما اجازه دهد تا حیات در سیاره دیگری را از دور تشخیص دهیم.
در جو زمین، این ترکیب لایه اوزون را تشکیل می دهد که از ما در برابر اشعه مضر UV خورشید محافظت می کند. در یک سیاره بیگانه، ازن می تواند یک تکه در پازل باشد که نشان دهنده وجود باکتری ها یا گیاهان تولید کننده اکسیژن است.
اما اکنون محققان به رهبری لودمیلا کارون از موسسه نجوم ماکس پلانک در آلمان دریافته اند که این ردیاب ها ممکن است بهتر از آنچه قبلاً فکر می کردیم پنهان شوند. کارون و تیمش برخی از نزدیکترین سیارههای فراخورشیدی را که پتانسیل شبیه شدن به زمین را دارند، در نظر گرفتند: پروکسیما b، که به دور نزدیکترین ستاره به خورشید (پروکسیما قنطورس) میچرخد، و امیدوارکنندهترین سیارات خانواده TRAPPIST-1. TRAPPIST-1d.
اینها نمونههایی از سیاراتی هستند که در مدت ۲۵ روز یا کمتر به دور ستاره میزبان خود میچرخند و به عنوان یک عارضه جانبی، یک طرف دائماً رو به ستارهشان و طرف دیگر به طور دائم رو به سمت ستارهشان است.کارون و همکارانش با مدلسازی جریان هوا در اتمسفر این سیارات دریافتند که این تقسیم غیرمعمول روز و شب میتواند تأثیر قابلتوجهی بر توزیع ازن در سراسر جو داشته باشد: حداقل برای این سیارات، جریان اصلی هوا ممکن است منجر شود. از قطب تا استوا، به طور سیستماتیک اوزون را در منطقه استوایی به دام می اندازد.
کارون می گوید: "فقدان اثری از ازن در مشاهدات آینده به این معنی نیست که اصلاً اکسیژن وجود ندارد. ممکن است در مکان های متفاوتی نسبت به زمین یافت شود، یا ممکن است به خوبی پنهان باشد."
چنین ساختارهای جوی غیرمنتظره ممکن است عواقبی برای قابلیت سکونت داشته باشند، با توجه به اینکه بیشتر سیاره در برابر اشعه ماوراء بنفش (UV) محافظت نمی شود. کارون توضیح میدهد: «در اصل، یک سیاره فراخورشیدی با لایه اوزون که فقط منطقه استوایی را میپوشاند، ممکن است همچنان قابل سکونت باشد. پروکسیما b و TRAPPIST-1d به دور کوتولههای قرمز، ستارههای قرمز رنگی میچرخند که در ابتدا نور مضر UV ساطع میکنند.از سوی دیگر، این ستارگان می توانند بسیار خوش خلق و خو و مستعد طغیان شدید تشعشعات مضر از جمله UV باشند.»
ترکیب پیشرفتها در مدلسازی و دادههای بسیار بهتر از تلسکوپهایی مانند تلسکوپ فضایی جیمز وب احتمالاً منجر به پیشرفت چشمگیری در این زمینه هیجانانگیز میشود. کارون می گوید: «همه ما از ابتدا می دانستیم که شکار حیات بیگانه یک چالش خواهد بود. "همانطور که معلوم است، ما فقط سطح دشواری واقعی را می خراشیم."