Astronomit ja planeettatutkijat uskoivat tietävänsä kuinka löytää todisteita elämästä aurinkokunnan ulkopuolella olevilla planeetoilla. Mutta uusi tutkimus osoittaa, että ekstrasolaaristen planeettojen kuut voivat tuottaa "vääriä positiivisia" lisäämällä haulle epävarmuustekijän.
Toistaiseksi on vahvistettu yli 1800 eksoplaneetan olemassaolo, määrän kasvaessa nopeasti. Noin 20 näistä pidetään mahdollisesti asuttavina. Tämä johtuu siitä, että ne ovat vain jonkin verran massiivisempia kuin Maapallo ja kiertävät vanhemmansa tähtiä etäisyyksiltä, jotka saattavat antaa nestemäisen veden esiintyä.
Tähtitieteilijät toivovat pian pystyvänsä selvittämään sellaisten lupaavien ulkomaalaisten maailmojen ilmakehän koostumuksen. He voivat tehdä tämän analysoimalla heidän absorboimansa valonspektrin. Maan kaltaisissa maailmoissa, jotka kiertävät pieniä tähtiä, tämä haastava saavutus voidaan suorittaa käyttämällä NASA: n James Webbin avaruusteleskooppia, jonka on tarkoitus aloittaa vuonna 2018.
He luulivat tietävänsä kuinka etsiä elämän allekirjoitusta. On tiettyjä kaasuja, joita ei pitäisi esiintyä yhdessä ilmakehässä, joka on kemiallisessa tasapainossa. Maan ilmakehä sisältää paljon happea ja vähäisiä määriä metaania. Happia ei saisi esiintyä vakaassa ilmakehässä. Kuten kukaan, jolla on autossaan ruostepisteitä, tietää, sillä on voimakas taipumus yhdistyä kemiallisesti moniin muihin aineisiin. Metaania ei pitäisi esiintyä hapen läsnä ollessa. Sekoitettuna kaksi kaasua reagoi nopeasti muodostaen hiilidioksidia ja vettä. Ilman prosessia sen korvaamiseksi metaani olisi poistunut ilmastamme kymmenessä vuodessa.
Maapallolla sekä happi että metaani ovat läsnä yhdessä, koska elävät esineet täydentävät tarjontaa jatkuvasti. Bakteerit ja kasvit korjaavat auringonvalon energiaa fotosynteesin aikana. Osana tätä prosessia vesimolekyylit hajoavat vedyksi ja happeaksi vapauttaen vapaata happea jätetuotteena. Noin puolet maan ilmakehän metaanista tulee bakteereista. Loppuosa on peräisin ihmisen toiminnasta, mukaan lukien riisin viljely, biomassan polttaminen ja laajemman lehmälauman ja muiden märehtijöiden tuottamat ilmavaivat.
Itse asiassa metaanin löytäminen planeetan ilmakehästä ei ole yllättävää. Monet puhtaasti kemialliset prosessit voivat tehdä siitä, ja sitä on runsaasti kaasumaisten jättiläisten planeettojen Jupiterin, Saturnuksen, Uranuksen ja Neptunuksen ilmakehissä ja Saturnuksen suurella kuu Titanilla. Vaikka pelkästään happi mainitaan joskus mahdollisena biomarkkerina; sen läsnäolo itsessään ei myöskään ole vahva todiste elämästä. On puhtaasti kemiallisia prosesseja, jotka saattavat tehdä siitä vieraalle planeetalle, ja emme vielä tiedä, kuinka niitä voidaan sulkea pois. Näiden kahden kaasun löytäminen yhdessä näyttää kuitenkin niin läheltä, kuin voisi saada todisteita "tupakointipistoolista" elämän toiminnasta.
Apinavain heitti tähän koko väitteeseen kansainvälinen tutkijaryhmä, jota johti tri Hanno Rein Kanadan Toronton yliopiston ympäristö- ja fysikaalisten tieteiden laitokselta. Heidän tuloksensa julkaistiin toukokuussa 2014 julkaisussa USA: n kansallisen tiedeakatemian julkaisut.
Oletetaan, että he väittivät, että happea on läsnä planeetan ilmakehässä ja metaania on erikseen planeetan kiertävän kuun ilmakehässä. Ryhmä käytti matemaattista mallia ennustaakseen valonspektrin, joka voidaan mitata lähellä Maata sijaitsevalla avaruusoteleskoopilla uskottaville planeetan ja kuun parille. He havaitsivat, että tuloksena olevat spektrit jäljittivät tiiviisti yhden esineen spektriä, jonka ilmakehä sisälsi molemmat kaasut.
Ellei planeetta kiertää yhtä lähimmistä tähtiä, he osoittivat, ettei planeetta-kuu-paria ollut mahdollista erottaa yhdestä esineestä tekniikalla, joka on saatavana milloin tahansa pian. Ryhmä nimitti tuloksiaan "hankaliksi, mutta väistämättömiksi ... On mahdollista saada ehdottavia vihjeitä, jotka viittaavat mahdolliseen asumiseen, mutta näiden vihjeiden vaihtoehtoisten selitysten sulkeminen on todennäköisesti mahdotonta lähitulevaisuudessa."
Viitteet ja lisälukemat:
Habitable Exoplanets -luettelo, planeettojen elinkykylaboratorio, Puerto Ricon yliopisto Arecibossa
Kaltenegger L., Selsis F., Fridlund M. et ai. (2010) Kiertoajokelpoisten eksoplaneettojen spektrien sormenjälkien purkaminen. Astrobiology, 10 (1) p. 89-102.
Majuri J. (2013) Maan kaltaiset eksoplaneetit ovat ympärillämme. Space Magazine
Rein H., Fujii Y. ja Spiegel D. S. (2014) Joitakin hankalia totuuksia biosignaaleista, joihin liittyy kaksi kemiallista lajia maan kaltaisilla eksoplaneetoilla. Kansallisen tiedeakatemian julkaisut, 111 (19) s. 6871-6875.
Sagan C., Thompson W. R., Carlson R., Gurnett, D., Hord, C. (1993) Maan elämänhaku Galileo-avaruusaluksesta. Nature, 365 s. 715-721.
