Το μεθάνιο θα μπορούσε να είναι το πρώτο ανιχνεύσιμο σημάδι ζωής σε άλλο πλανήτη
Υπάρχουν περιπτώσεις στις οποίες η παρουσία μεθανίου στην ατμόσφαιρα ενός πλανήτη πέρα από το Ηλιακό Σύστημα θα ήταν ισχυρός δείκτης για βιολογικές διεργασίες, ισχυρίζεται μια νέα μελέτη. Αν ναι, αυτό θα ήταν ένα εξαιρετικά σημαντικό βήμα στις προοπτικές εύρεσης ζωής, και ένα βήμα που μπορεί κάλλιστα να το κάνει το JWST.
Εκτός αν λάβουμε μια μετάδοση «γεια» από έναν εξωγήινο πολιτισμό, ο πιο πιθανός τρόπος να βρούμε στοιχεία για ζωή πέρα από το Ηλιακό Σύστημα είναι να εντοπίσουμε μόρια που δημιουργούνται από τη ζωή στην ατμόσφαιρα ενός πλανήτη που περιστρέφεται γύρω από ένα άλλο αστέρι. Δυστυχώς, τα μόρια που δημιουργούνται μόνο από τη ζωή είναι πιθανό να είναι σπάνια και δύσκολο να εντοπιστούν. Άλλα μόρια, που παράγονται ευρέως από τη ζωή στη Γη, μπορούν επίσης να έχουν γεωλογική προέλευση. Το κυριότερο μεταξύ αυτών είναι το μεθάνιο, το οποίο παράγεται από το στομάχι των αγελάδων και τη σάπια βλάστηση, αλλά επίσης απελευθερώνεται από ηφαίστεια και ακόμη και κομήτες.
Κατά συνέπεια, η φοιτήτρια Maggie Thompson από το Πανεπιστήμιο της Καλιφόρνια Santa Cruz ξεκίνησε να βρει τρόπους να διακρίνει την πηγή του μεθανίου σε έναν κόσμο που δεν μπορούμε να επισκεφτούμε. Στο Proceedings of the National Academy of Sciences, αυτή και οι συν-συγγραφείς της ισχυρίζονται ότι τα βρήκαν.
«Θέλαμε να παρέχουμε ένα πλαίσιο για την ερμηνεία των παρατηρήσεων, οπότε αν δούμε έναν βραχώδη πλανήτη με μεθάνιο, ξέρουμε ποιες άλλες παρατηρήσεις χρειάζονται για να είναι μια πειστική βιουπογραφή», είπε ο Thompson σε μια δήλωση. Η μεγαλύτερη ένδειξη είναι πιθανώς η ποσότητα μεθανίου που περιέχει μια ατμόσφαιρα. Παρά τα όσα ισχυρίζονται οι αρνητές της κλιματικής αλλαγής, οι ηφαιστειακές εκρήξεις προσθέτουν πολύ λιγότερο μεθάνιο από τις ανθρώπινες δραστηριότητες, πόσο μάλλον φυσικές βιολογικές πηγές όπως τα μεθανογόνα βακτήρια σε μηρυκαστικά και βάλτους.
Εάν το μεθάνιο ήταν σταθερό για μεγάλες χρονικές περιόδους, ακόμη και η αργή απελευθέρωση από τα ηφαίστεια θα μπορούσε να δημιουργήσει αρκετά ώστε να μοιάζει με βιολογική παραγωγή. Ωστόσο, CH4 αντιδρά παρουσία ηλιακού φωτός για την παραγωγή διοξειδίου του άνθρακα και υδρογόνου ή μετατρέπεται σε αερολύματα που τελικά πέφτουν στο έδαφος.
Η άλλη δοκιμή είναι να αναζητήσετε άλλα αέρια. Όταν τα ηφαίστεια απελευθερώνουν μεθάνιο, εκπέμπουν επίσης πολύ μονοξείδιο του άνθρακα, επομένως ένας πλανήτης και με τα δύο μπορεί να είναι πιο ενδιαφέρον για τους ηφαιστειολόγους παρά για τους βιολόγους. Στη Γη, ωστόσο, οι μορφές ζωής είναι καθαροί καταναλωτές μονοξειδίου του άνθρακα. Δεν μπορούμε να είμαστε σίγουροι ότι αυτό θα ίσχυε σε κάθε πλανήτη, αλλά αν εντοπίσουμε μεθάνιο χωρίς το CO είναι μια αρκετά μεγάλη υπόδειξη.
"Ένα μόριο δεν πρόκειται να σας δώσει την απάντηση - πρέπει να λάβετε υπόψη το πλήρες πλαίσιο του πλανήτη", είπε ο Thompson. Δυστυχώς, δεν θα έχουμε πάντα τόσο μεγάλο πλαίσιο όσο θα θέλαμε.
«Το οξυγόνο αναφέρεται συχνά ως μία από τις καλύτερες βιουπογραφές, αλλά πιθανότατα θα είναι δύσκολο να εντοπιστεί με το JWST», σημείωσε ο Thompson. Το ίδιο ισχύει και για τη φωσφίνη, η οποία είχε μια στιγμή προσοχής όταν αναφέρθηκε, πιθανώς λανθασμένα, στην Αφροδίτη το 2020. Επομένως, πρέπει να σκεφτούμε τα μόρια με ισχυρά σήματα στα μέρη του φάσματος που μπορεί να ανιχνεύσει το JWST.
Μια ατμόσφαιρα πλούσια σε διοξείδιο του άνθρακα με περισσότερο μεθάνιο από μονοξείδιο του άνθρακα αντιπροσωπεύει τον καλύτερο συνδυασμό που είναι πιθανό να μπορέσουμε να δούμε στο εγγύς μέλλον. Πλανήτες που βρίσκονται σε τροχιά γύρω από νεαρά αστέρια ή αποτελούνται από περισσότερο από 10 τοις εκατό νερό κατά βάρος μπορεί επίσης να έχουν ατμόσφαιρες πλούσιες σε μεθάνιο χωρίς να φιλοξενούν ζωή.
Για πολύ καιρό, συζητήσεις όπως αυτή ήταν αρκετά θεωρητικές, επειδή οι μόνοι πλανήτες των οποίων την ατμόσφαιρα μπορούσαμε να μελετήσουμε ήταν πολύ μεγάλοι ή πολύ κοντά στα αστέρια τους για να υποστηρίξουν ούτως ή άλλως ζωή. Αυτό πρόκειται να αλλάξει σε λίγους μήνες, με την προϋπόθεση ότι οι αστροβιολόγοι μπορούν να αποσπάσουν το JWST από όσους επιθυμούν να μελετήσουν την αυγή του χρόνου ή τα περιβάλλοντα μαύρης τρύπας. Επιπλέον, μέσα σε λίγα χρόνια, μια νέα κατηγορία γιγάντιων επίγειων τηλεσκοπίων μπορεί να είναι ικανή για παρόμοιες παρατηρήσεις.
