James Webb mogao bi skenirati udaljene svjetove s ciljem otkrivanja je li na nekom od njih prisutan ‘plin za smijanje’. ‘Plin za smijanje’ odnosno dušikov oksid u atmosferama egzoplaneta mogao bi se pokazati kao jedan od ključnih tragova u potrazi za životom u svemiru.
James Webb u potrazi za ‘plinom za smijanje’
Svemirski teleskop James Webb trebao bi tražiti dušikov oksid (N2O), poznat i kao ‘plin za smijanje’, kako bi lakše identificirao mogućnost postojanja života na udaljenim egzoplanetima, zaključak je novog istraživanja, objavljenog 4. listopada u znanstvenom časopisu The Astrophysical Journal. Dušikov oksid mogao bi se pokazati kao jedan od ključnih bioloških potpisa života u atmosferama egzoplaneta. “Puno se razmišljalo o kisiku i metanu kao biopotpisima”, navodi glavni autor istraživanja Eddie Schwieterman sa Sveučilišta Kalifornija, Riverside. “Jako je malo istraživača koji su ozbiljno razmatrali dušikov oksid i smatramo da se tu radi o grešci.”
Dušikov oksid je uvelike prisutan na Zemlji kao nusproizvod života. Ponajprije je riječ o mikroorganizmima koji spojeve dušika razgrađuju u nitrate, pritom oslobađajući energiju. Zatim se javljaju bakterije koje uzimaju nitrate i razgrađuju ih, stvarajući dušikov oksid. Višak dušikovog oksida naposljetku završi u atmosferi, a ako se sličan proces odvija na nekom od egzoplaneta, to bi mogao biti snažan indikator da se ondje nalaze životni oblici.
Svemirski teleskop James Webb donosi revoluciju u mapiranju atmosfera egzoplaneta
James Webb lakoćom bi uočio Dušikov oksid
Dušikov oksid u atmosferi egzoplaneta proizvodio bi apsorpcijske linije na bliskoj i srednjoj infracrvenoj valnoj duljini, što bi bilo idealno za promatranje James Webb-om. Schweiterman i njegovi suradnici izradili su modele kako bi testirali kolika bi količina dušikovog oksida trebala biti prisutna u, primjerice, atmosferi planeta u sustavu TRAPPIST-1, udaljenom nešto manje od 40 svjetlosnih godina od Zemlje, a da bi ju James Webb mogao otkriti.
Zaključili su da razina dušikovog oksida u atmosferi egzoplaneta treba biti otprilike istovjetna količini ugljičnog dioksida i metana na Zemlji. Zvuči pomalo kontra-intuitivno jer Zemlja unatoč obilju života ipak ne proizvodi mnogo dušikovog oksida. Međutim, to nije uvijek bio slučaj. “Ovo ne uključuje razdoblja u Zemljinoj povijest kada su uvjeti oceana dopuštali mnogo veće biološko oslobađanje dušikovog oksida”, kazao je Schwieterman.
Metil bromid, spoj kojeg proizvodi povrće, mogao bi pomoći u potrazi za životom u svemiru
Egzoplanet mogao bi prolaziti kroz sličnu fazu kao Zemlja tijekom proterozoika
Schwieterman dalje objašnjava kako je situacija na Zemlji bila potpuna drugačija tijekom proterozojskog eona u periodu od prije 2,5 milijardi godina do prije 540 milijuna godina. Proterozoik je trajao od doba kada je Zemljina atmosfera prošla kroz proces oksigenacije pa sve do pojave prvih složenih oblika života. “Uvjeti u tom razdoblju mogli bi odražavati aktualne uvjete na nekom od egzoplaneta”, dodaje Schwieterman.
S druge strane, planetarni sustavi poput TRAPIST-1 nalaze se u blizini zvijezda poznatih kao M patuljci koje ne otpuštaju mnogo zračenja, što znači da ne dolazi do znatnijee razgradnje molekula dušikovog oksida. Fizički procesi poput munja mogu izazvati kemijske reakcije u atmosferi, dovodeći do nastanka dušikovog oksida. Unatoč tome, munje proizvode i pozamašne količine dušikovog dioksida, što bi sugeriralo da planet ima ‘probleme’ s olujama, a ne da je pogodan za razvoj života.
Može li James Webb vidjeti primordijalne zvijezde?
Pridružite se raspravi u našoj Telegram grupi. KOZMOS Telegram
Ja sam Matija Klarić.
Student sam Ekonomskog fakulteta, a u slobodno se vrijeme bavim volonterstvom te istraživanjem, čitanjem i pisanjem o mojim omiljenim temama; svemiru, astronomiji, astrofizici i tehnologiji.
