Munje na dalekim egzoplanetima mogu predstaviti problem za potragu života

Otkriće egzoplaneta postalo je gotovo svakodnevna rutina. Dosad smo otkrili preko 5.500 egzoplaneta, a sljedeći korak uključuje proučavanje njihovih atmosfera u potrazi za biopotpisima. U tom naporu prednjači Svemirski teleskop James Webb. No, u atmosferama nekih egzoplaneta, munje bi mogle otežati rad JWST-a zamagljujući određene potencijalne biopotpise dok istodobno pojačavaju druge. Detektiranje biopotpisa u atmosferama udaljenih planeta prepuno je izazova. Oni ne oglašavaju svoju prisutnost, a signali koje primamo iz atmosfera egzoplaneta su složeni.

Novo istraživanje uvodi dodatnu komplikaciju u ovaj napor, sugerirajući da munje mogu maskirati prisutnost elemenata poput ozona, koji ukazuje na mogućnost postojanja složenog života na planetu. Munje također mogu pojačati prisutnost spojeva poput metana, koji se smatra obećavajućim biopotpisom. Ovo istraživanje, pod naslovom prihvaćeno je za objavu u časopisu Astronomija i astrofizika i dostupno je na otvorenom serveru arXiv. Glavni autor je Patrick Barth, istraživač iz Instituta za svemirska istraživanja pri Austrijskoj akademiji znanosti.

Više od 5.500 egzoplaneta

Iako smo otkrili preko 5.500 egzoplaneta, samo je 69 od njih u potencijalno naseljivim zonama oko svojih zvijezda. Riječ je o stjenovitim planetima koji primaju dovoljno energije od svojih zvijezda za potencijalno održavanje tekuće vode na svojim površinama. Naša potraga za biopotpisima usmjerena je na ovaj mali broj planeta. Važan sljedeći korak je utvrditi imaju li ti planeti atmosfere te koje je sastav tih atmosfera. JWST je naš najmoćniji alat za te svrhe. No, kako bismo razumjeli što nam JWST pokazuje u atmosferama udaljenih planeta, moramo znati interpretirati njegove signale. Istraživanja poput ovog pomažu znanstvenicima da se pripreme za opažanja JWST-a upozoravajući ih na mogućnost lažno pozitivnih rezultata i zamaskiranih biopotpisa.

Autori su kombinirali laboratorijske eksperimente s fotokemijskim i radijacijskim modeliranjem prijenosa. Atmosfere mogu biti izuzetno složene, a malo je vjerojatno da će dvije egzoplanete imati identične atmosferske karakteristike. Ipak, fizika i kemija određuju moguće procese, a modeli fotokemije i radijacijskog prijenosa mogu obraditi tisuće različitih kemijskih reakcija u atmosferama.

Provedeni eksperimenti

U laboratorijskim eksperimentima, iskre su služile kao zamjena za munje. Istraživači su se fokusirali na atmosfere koje sadrže N2, CO2 i H2 te na različite proizvode koje munje proizvode. Rezultati pokazuju da bi prisutnost munje u atmosferi mogla pojačati prisutnost određenih spojeva poput metana, dok bi istodobno mogla smanjiti prisutnost drugih spojeva poput ozona.

Za znanstvenike koji proučavaju egzoplanete i tragaju za životom, ovo istraživanje naglašava važnost razumijevanja složenih interakcija unutar atmosfera egzoplaneta. Munje mogu znatno utjecati na atmosferski kemijski sastav, što znanstvenicima predstavlja dodatni izazov u tumačenju podataka i identifikaciji potencijalnih znakova života.