Projekt NASA naučí odhaľovať život na iných planétach

Ľudstvo skúma vesmír od nepamäti, ale hľadanie mimozemského života na exoplanetách má v tomto smere pomerne krátku históriu. To preto, že systémy schopné detekovať planéty pri iných hviezdach používame zhruba desať rokov. Na niektorých z objavených planét by mohol byť život, ale my jednoducho nevieme, ako to zistiť. Vznikol preto nový projekt, ktorý má pomôcť viac sa k tomuto cieľu priblížiť, píše Technet.

Ktorá je tá pravá?

Analýzou dát predovšetkým z vesmírneho teleskopu Kepler bolo už ľudstvo schopné odhaliť 3 500 planét, ktoré nepatria do našej slnečnej sústavy, ale len málo z nich má veľkosť podobnú Zemi a zároveň obiehajú v tzv. obývateľnej zóne.

Tento výraz neznamená, že sa tam môžeme hneď presťahovať, ale že exoplanéta v tejto obývateľnej zóne by mala mať tekutú vodu, ak nejakou vodou vôbec disponuje. Veľkosť podobná Zemi je zasa dôležitá preto, že podľa modelov vzniku planét by planéty s priemerom menším ako 1,5-násobok priemeru Zeme nemali byť schopné vytvárať hustý plynný obal z vodíka a hélia, ako je tomu v našej slnečnej sústave u Jupitera alebo Saturnu, a mal by tam tak byť pevný povrch a redšia atmosféra.

To všetko sú predpoklady pre to, aby na takýchto planétach mohol vôbec vzniknúť život v takej podobe, v akej ho teraz poznáme. Ale či tam nejaký život naozaj vznikol, môžeme odhadovať len na základe indícií. Väčšina objavených exoplanét je totiž vzdialených tak, že je vôbec problém ich odhaliť, nieto skúmať ich vlastnosti.

Hlavným hľadačom exoplanét je vesmírny ďalekohľad Kepler, ktorý pátra po stopách planét tak, že sleduje zmeny jasnosti hviezd. Keď planéta prejde cez hviezdu, jej jasnosť nepatrne klesne a prístroj to zaznamená.

NExSS
Pokrok v tomto smere by mal znamenať projekt Nexus for Exoplanet Systems Science (NExSS). Ten chce spojiť popredných odborníkov z astronómie, biológie a geológie zo štátnej aj súkromnej sféry, aby prišli na spôsoby, ako na exoplanetách objaviť život, ktorý sa napríklad nebude podobať tomu nášmu, pretože bude mať iné podmienky.

Prvé výsledky tejto aktivity zverejnil časopis Astrobiology vo svojom júnovom vydaní. V šiestich článkoch odborníci opisujú rôzne spôsoby, ako by bolo možné detekovať mimozemské "biologické stopy" za použitia súčasných a budúcich technológií a na čo by sa mali vedci zamerať pri ich hľadaní.

Podľa odhadov vedcov zverejnených v tomto časopise, je vysoko pravdepodobné, že do roku 2030 budeme schopní nachádzať atmosférické bioznaky potenciálne obývateľných planét. Definitívny dôkaz cudzieho života však príde oveľa neskôr, až budú k dispozícii výkonnejšie teleskopy, ktoré umožnia dôkladnejšie analýzy.

Šesť článkov o hľadaní života
Ak sa pozrieme na jednotlivé články, potom v prvom vysvetľuje tím pod vedením Nancy Kiangovej z Goddardovho inštitútu pre vesmírne štúdie (GISS) v NASA, aké druhy biosignálov by mali vedci hľadať. Hlavný smer by mal byť v hľadaní atmosférických plynov, ktoré sú produkované živými organizmami a ďalej potom svetlo, ktoré môže život odrážať, respektíve pohlcovať.

Druhý článok z pera skupiny vedenej Viktóriou Meadowsovou, profesorkou astronómie z Washingtonskej univerzity, zase popisuje možné nástrahy pri hľadaní určitých znakov, kedy by sa vedci nemali nechať oklamať falošne pozitívnymi alebo falošne negatívnymi výsledkami pri hľadaní života. Popisuje tak napríklad, ako môže vzniknúť bioznak v podobe určitej koncentrácie kyslíka v atmosfére bez prítomnosti života a naopak, ako môže cudzí život produkovať bioznaky, na ktoré nie sme na Zemi zvyknutí.

Tretia práca od Edwarda Schwietermana z katedry vied o Zemi na Kalifornskej univerzite a ďalších sa potom zaoberá históriou života na Zemi a jeho vznikom a ako by sa podobné procesy mohli prejaviť na iných planétach.

Vo štvrtom príspevku astronóm David Catling z Washingtonskej univerzity a jeho kolegovia spísali určitý vzor pre hodnotenie exoplanetárnych bioznakov. Vedci tu popisujú, ako analyzovať chemické látky v atmosfére planéty, čo naznačuje prítomnosť oceánov a kontinentov a ako odhadnúť celkovú klímu planéty. Na základe toho potom navrhujú vytvoriť určitý rebríček, ktorý umožní zaradiť exoplanétu do niektorej z kategórií pre schopnosť podporovať život od "veľmi pravdepodobné" (90 - 100 percent) až po "veľmi nepravdepodobné (pod 10 percent).

V piatom článku profesorka Yuka Fujiiová z oddelenia planetárnych vied na Tokijskom technologickom inštitúte spolu s ďalšími autormi zhŕňa, aké máme teraz možnosti skúmania exoplanét a aké sú naše obmedzenia v tejto oblasti s výhľadom do budúcnosti vrátane nových teleskopov alebo potreby vyslať k potenciálne zaujímavým planétam kozmické sondy, aby sme získali priamy obraz.

Posledná štúdia zverejnená v časopise Astrobiology, ktorú napísali astrobiologička Sara Walkerová z Arizonskej univerzity a ďalší autori, sa zaoberá budúcnosťou hľadania mimozemského života. Využíva k tomu analýzu na základe štatistickej metódy označovanej ako Bayesiánska. Tá na základe súčasných dát umožní modelovať určité predpoklady budúceho vývoja. V tejto práci autori opisujú, ako Bayesiánsku metódu využiť na určenie exoplanét, na ktoré by sme mali zamerať svoju pozornosť.

Od teoretizovania k praktickej vede
Základy iniciatívy NExSS treba hľadať pred zhruba dvoma rokmi v rámci online diskusií a workshopu, ktorý sa konal v Seattli. Do projektu sa vedľa vedcov z NASA zapájajú organizácie z celého sveta. Projekt je založený na astrobiológii, ale využíva znalosti astrofyzikov, chemikov a biológov a tiež heliofyzikov, planetárnych vedcov i vedcov, ktorí skúmajú Zem.

"Posúvame sa od teoretizovania o živote niekde v našej galaxii k dôkladnému vedeckému skúmaniu, ktoré nám dá nakoniec odpoveď na otázku, či sme sami," hovorí Martin Still, ktorý sa v NASA špecializuje na exoplanéty.