Астрономы предложили искать обитаемые планеты по их ионосферам

Начиная с 1992 г. астрономы открыли тысячи экзопланет, десятки из них достаточно похожи на Землю и остаются предметом особенного и вечного интереса – поисков инопланетной жизни. Если далекий мир подходит для этого по размерам и температуре, то первое, что ищут ученые, – конечно, вода.

Но вода сама по себе еще ни о чем не говорит – отличить обитаемую планету от необитаемой не так просто. Профессор Бостонского университета Майкл Мендилло (Michael Mendillo) предлагает рассматривать для этого верхние части их атмосфер – ионосферы, об этом он пишет в статье, опубликованной журналом Nature Astronomy.

В самом деле, даже если далекая планета подходит для жизни размерами и положением относительно звезды, даже если на ней есть вода, как это недавно обнаружилось для системы TRAPPIST-1, мы не можем сказать, обитаема ли она. Это дает лишь возможность для жизни, но чтобы удостовериться в ее наличии, требуются другие свидетельства.

С этой целью можно искать в атмосферах органические вещества, сопровождающие жизнь, а в спектрах – указания на поглощение части излучения фотосинтезирующими организмами. Но все это крайне слабые, сложные в поиске сигналы. Майкл Мендилло и его коллеги предлагают более надежный способ.

Ученые сравнили ионосферы планет Солнечной системы (в том или ином виде атмосферы есть у них всех, кроме Меркурия). Ученые заметили, что у они состоят из разреженного газа ионов, смеси сложных производных углекислого газа и водорода, поднявшихся с нижних слоев атмосферы. Лишь у Земли ионосфера сравнительно «проста» и почти полностью состоит из ионизированного кислорода.

Разумеется, за почти 4 млрд лет непрекращающегося фотосинтеза живых организмов атмосфера Земли накопила исключительно большое количество кислорода. На других планетах его практически нет в свободной форме, но на нашей его молекулы наполняют воздух. Они поднимаются на сто и более километров, где под действием солнечного излучения распадаются и теряют электроны, образуя нейтральные атомы и катионы О⁺ – «внешнее» свидетельство присутствия жизни внизу, у поверхности планеты.