В процессе поиска жизни в приближенных и отдаленных солнечных системах ученые часто ориентировались на наличие кислорода в атмосфере планеты, считая его верным признаком присутствия жизни. Однако выводы нового исследования рекомендуют пересмотреть это утверждение.
Моделируя в лаборатории атмосферу экзопланет, ученые успешно создали как органические соединения, так и кислород, при полном отсутствии жизни. Это важный вывод, особенно для тех, кто при поиске жизни ориентируется исключительно на кислородный маркер.
Новые эксперименты позволили получить кислород и органические молекулы, способные служить строительными блоками жизни, в лабораторных условиях. А значит, исследователям придется более тщательно изучать, как производятся эти молекулы в других мирах. Кислород занимает 20% атмосферы Земли и считается одной из надежнейших подписей жизни на нашей планете.
Однако у нас не так много информации о том, как различные источники энергии на экзопланетах инициируют химические реакции, способные создавать биоподписи, вроде кислорода. Раньше ученые запускали фотохимические модели на компьютерах, чтобы предсказать, какие атмосферы могут создавать кислород, но только сейчас удалось провести эксперимент.
Для эксперимента использовали камеру PHAZER. Команда проверила 9 различных газовых смесей в соответствии с прогнозами для атмосфер экзопланет типа супер-Земли или мини-Нептуна. Это самые распространенные планеты в галактике Млечный Путь. В каждой смеси имелся определенный состав газов, как углекислый газ, аммиак и метан. Каждую нагревали на 80-700 градусов по Фаренгейту.
Каждую смесь запускали в установку PHAZER, а затем подвергали одному из двух типов энергии, имитирующих энергию, которая активирует химические реакции в атмосферах планет: плазма из тлеющего разряда переменного тока или свет от ультрафиолетовой лампы. Плазма – более сильный источник энергии, чем УФ-свет, и способна имитировать электрическую активность, вроде молнии. А вот УФ-свет – главный двигатель химических реакций в атмосферах планет, типа Земля, Сатурн и Плутон.
Эксперименты непрерывно длились 3 дня. Это время соответствует периоду, в течение которого газ будет подвергаться влиянию источников энергии в космосе. Таким образом, удалось вывести несколько сценариев, которые создавали, как кислород, так и органические молекулы, способные формировать сахара и аминокислоты (сырье для жизни), а также формальдегид и цианистый водород.