Докторант Вашингтонского университета (UW) Эдди Швитермэн (Eddie Schwieterman) и астроном Виктория Мидоус (Victoria Meadows) из междисциплинарной "Виртуальной планетарной лаборатории" (UW) опубликовали исследование о том, как такие нефотосинтетические биосигнатуры могли появиться у экзопланет. Сообщение об этом опубликованном в майском номер Astrobiology.
Для исследования биосигнатур организмов с нефотосинтетическими пигментами - им нужен свет не для выработки энергии - было использовано компьютерное моделирование. В результате выяснилось, что спектральная мощность сигнала таких организмов, покрывающих большую поверхность далекой планеты, может быть достаточной, чтобы его в будущем зафиксировали телескопы. Это исследование может дать новые возможности для поиска экзопланет пригодных для жизни за пределами Земли.
Лагуна Колорада - мелкое соленое озеро в Боливии - одно из мест на Земле, цвета которого обусловлены нефотосинтетическими пигментами Фото: Noemí Galera/Flickr
Уже были известны данные о признаках растительности Земли - "красном крае" (red edge) спектра как возможной биосигнатуре экзопланет. Организмы, создающие кислород - например, деревья - дают увеличение светимости при переходе от видимого диапазона длин волн к инфракрасному. Вот почему на инфракрасной фотографии листва выглядит ярко и это часто используется для отображения растительного покрова Земли на фото со спутников.
Eddie Schwieterman
Швитермэн и его соавтор, Чарльз Кокелл (Charles Cockel) из британского Центра Астробиологии, решили измерить коэффициент отражения земных организмов с различными видами пигментов. В их число были включены и не участвующие в фотосинтезе. Исследователи собирались выяснить, в чем отличие биосигнатур нефотосинтетических и фотосинтетических организмов, а также неживой природы: горной породы и минералов.
Пигменты, которые поглощают свет, полезны для земных организмов не только производством энергии. Некоторые из них защищают от излучения Солнца, или их антиоксиданты помогают организмам выжить экстремальных условиях, таких как сильная концентрация солей, высокая температура или кислотность. Есть даже фотосинтезирующие пигменты, которые вообще не производят кислород.
Свои результаты Швитермэн и Мидоус подключили к Виртуальным лабораторным планетарным спектральным моделям - в них входят эффекты атмосферы и облаков - для имитации гипотетических планет, с поверхностями, в различной степени покрытыми такими организмами.
Экзопланеты находятся слишком далеко, чтобы увидеть их во всех подробностях; даже телескопы ближайшего будущего покажут свет от таких удаленных объектов размером не больше одного пикселя. Поэтому сильный сигнал от нефотосинтезирующих пигментов будет замечен как "средняя величина диска", или средняя планетарная светимость в электромагнитном спектре.
"Эта более широкая перспектива может позволить нам понять то, что мы, возможно, пропустили, или предложить дополнительное доказательство в сочетании с газовой биосигнатурой, например, кислорода, что планета населена".
Эдди Швитермэн
У планетарной лаборатории есть растущая база данных спектров и пигментов нефотосинтетических организмов, большинство которых доступны общественности. К ней были добавлены и данные из этого проекта. Швитермэн отметил, что нужно занести в каталог многие спектральные признаки земной жизни, а также определить, какая часть планетарной поверхности могла быть покрыта пигментированными организмами любого типа.
"Мы должны думать и о том, какие виды адаптации, которых нет на Земле, могут существовать в других мирах, и каково взаимодействие возможных внеземных организмов с их световой средой".
Эдди Швитермэн
Источник:
Комментариев нет:
Отправить комментарий