Наиболее вероятный способ обнаружить жизнь на далекой экзопланете — это обнаружить биосигнатуру. Это можно сделать, изучив атмосферные спектры мира, чтобы обнаружить спектральный рисунок молекулы, которая может быть создана только посредством биологических процессов. Хотя это звучит просто, это не так. Наличие простых молекул, таких как вода и кислород, не доказывает, что на планете есть жизнь. Это правда, что атмосфера Земли богата кислородом благодаря жизни, но геологическая активность также может производить большое количество кислорода. И как показывает новое исследование, некоторые молекулы, которые мы долгое время считали биологическими по происхождению, могут таковыми не являться.
В идеале астрономы хотели бы найти доказательства существования действительно сложной молекулы, такой как хлорофилл. Но в атмосфере вряд ли будут тонны хлорофилла, поэтому спектральный рисунок будет слабым, и даже если бы он был четким, рисунок будет сложным и его будет трудно различить. Поэтому астрономы обычно сосредотачиваются на более простых, но уникальных молекулах. Одна из таких молекул — диметилсульфид (CH3)2S или DMS для краткости. Он производится только фитопланктоном на Земле, поэтому он был бы сильным индикатором жизни. Или так мы думали.
В этой новой работе команда смогла синтезировать DMS и другие молекулы на основе серы в лабораторных условиях абиотически. Хотя это не доказывает, что тот же процесс может происходить в дикой природе, команда продолжила показывать, как DMS может быть сформирован в мире с густой органической дымкой. Мы знаем, что такие планеты существуют, потому что луна Сатурна Титан — как раз такой мир. Если бы, например, Титан оказался ближе к Солнцу, ультрафиолетовое излучение было бы достаточно значительным, чтобы запустить химические реакции, необходимые для создания DMS. Если бы Титан находился на орбите Земли, далекая инопланетная раса обнаружила бы DMS в атмосфере планеты в обитаемой зоне Солнца. Это выглядело бы как верный шанс, но Титан все равно был бы токсичен для жизни, какой мы ее знаем.
Но на Титане может присутствовать экзотическая жизнь, что является еще одним выводом этого исследования. Хотя авторы показывают, что присутствие DMS или подобных молекул не доказывает существование жизни на планете, они утверждают, что это указывает на сильный потенциал для жизни. По сути, теплая планета с такой богатой органической дымкой в атмосфере обязательно имела бы сложные органические молекулы, необходимые для развития жизни. Если DMS существует на планете, то потенциал для жизни, по крайней мере, существует.
Хотя это исследование показывает, что нам нужно быть осторожными с рассмотрением отдельных молекул как биосигнатур, оно также подтверждает то, что экзобиологи знали уже некоторое время. Открытие жизни в другом мире вряд ли произойдет как один большой момент эврики. Более вероятно, что на нескольких планетах будут химические маркеры, подтверждающие возможность жизни. Со временем, по мере того как мы будем находить больше потенциальных биомаркеров в их атмосферах, мы будем все больше и больше уверены в том, что жизнь существует.
Ссылка: Рид, Натан В. и др. «Абиотическое производство диметилсульфида, карбонилсульфида и других сероорганических газов посредством фотохимии: значение для биосигнатур и метаболического потенциала». Письма в Астрофизический Журнал 973.2 (2024): Л38.
