Даже если на TRAPPIST-1 есть жизнь, мы, вероятно, не сможем её обнаружить
Обнаружение внеземной жизни, скорее всего, будет не мощным радиосигналом, а биологической сигнатурой в атмосфере экзопланеты, например, кислородом или хлорофиллом. Однако новое исследование, опубликованное на сервере препринтов arXiv, показывает, что это может быть гораздо сложнее, чем кажется.
Метод и надежды
Мы уже можем напрямую получать изображения некоторых экзопланет и обнаруживать в их атмосферах молекулы, например, воду. Пока это только газовые гиганты. Для изучения атмосфер планет земного типа в обитаемой зоне используется метод транзитной спектроскопии: когда планета проходит перед звездой, часть звёздного света проходит через её атмосферу. Анализируя спектр поглощения этого света, можно определить состав атмосферы.
Ограничения современных и будущих телескопов
Для нынешних обсерваторий этот сигнал слишком слаб. Исследователи смоделировали возможности будущих сверхбольших телескопов с зеркалами от 10 до 50–100 метров. Они сосредоточились на поиске кислорода — нестабильного в атмосферах газа, который на Земле поддерживается жизнью. Его обнаружение стало бы сильным индикатором возможной жизни.
Хорошая новость: такие телескопы смогут зафиксировать кислород в атмосфере экзопланеты, если она достаточно прозрачна и плотна. Плохая новость: выделить сигнал из шума будет чрезвычайно сложно. Эти телескопы будут захватывать всего несколько пикселей света от звезды, а наблюдения возможны только во время транзита.
Пример TRAPPIST-1: потребуются десятилетия
В качестве примера команда рассмотрела систему TRAPPIST-1, расположенную в 40 световых годах от нас. В ней семь планет размером с Землю, четыре из которых находятся в обитаемой зоне красного карлика. Их орбитальные периоды составляют от 4 до 12 дней.
Расчёты показали: даже если у этих планет есть атмосфера, богатая кислородом, как на Земле, для получения статистически значимого результата (порог в 3 сигма) потребуются тысячи транзитов. Это означает от 16 до 55 лет непрерывных наблюдений с помощью телескопов, которые ещё даже не построены.