ก๊าซหัวเราะที่พบในอวกาศอาจหมายถึงชีวิต

นักวิทยาศาสตร์ที่ UC Riverside กำลังแนะนำว่ามีบางอย่างที่ขาดหายไปจากบัญชีรายชื่อสารเคมีทั่วไปที่นักโหราศาสตร์

สารประกอบทางเคมีในชั้นบรรยากาศ ของดาวเคราะห์ ที่อาจบ่งบอกถึงสิ่งมีชีวิต เรียกว่า biosignatures โดยปกติแล้วจะรวมถึงก๊าซที่พบในชั้นบรรยากาศของโลกในปัจจุบัน

Eddie Schwieterman นักโหราศาสตร์จาก Department of Earth and Planetary Sciences ของ UCR กล่าวว่า ” มีความคิดมากมายเกี่ยวกับออกซิเจนและมีเธน นักวิจัยจำนวนน้อยลงได้พิจารณาไนตรัสออกไซด์ อย่างจริงจัง แต่เราคิดว่านั่นอาจเป็นความผิดพลาด”ข้อสรุปนี้และงานการสร้างแบบจำลองที่นำไปสู่เรื่องนี้มีรายละเอียดอยู่ในบทความที่ตีพิมพ์ในThe Astrophysical Journalวันนี้

เพื่อให้บรรลุเป้าหมาย Schwieterman ได้นำทีมนักวิจัยที่กำหนดจำนวนสิ่งมีชีวิตไนตรัสออกไซด์บนดาวเคราะห์ที่คล้ายกับโลกที่สามารถผลิตได้ จากนั้นพวกเขาก็สร้างแบบจำลองจำลองดาวเคราะห์ดวงนั้นรอบๆ ดาวฤกษ์ชนิดต่างๆ และกำหนดปริมาณของ N 2 O ที่สามารถตรวจพบได้โดยหอดูดาวอย่างกล้องโทรทรรศน์อวกาศเจมส์ เวบบ์

“ในระบบดาวอย่าง TRAPPIST-1 ซึ่งเป็นระบบที่ใกล้ที่สุดและดีที่สุดในการสังเกตบรรยากาศของดาวเคราะห์หิน คุณอาจตรวจพบไนตรัสออกไซด์ในระดับที่เทียบได้กับ CO 2หรือมีเทน” ชวีเทอร์แมนกล่าว

ไนตรัสออกไซด์เป็นองค์ประกอบของชั้นบรรยากาศของโลกที่แสดงหลักฐานของชีวิต ภาพนี้แสดงมุมมองของโลกจากดวงจันทร์ เครดิต: NASA/Lunar Reconnaissance Orbiter Camera Science teamมีหลายวิธีที่สิ่งมีชีวิตสามารถสร้างไนตรัสออกไซด์หรือ N 2 O ได้ จุลินทรีย์จะเปลี่ยนสารประกอบไนโตรเจน อื่นๆ ให้เป็น N 2 O อย่างต่อเนื่อง ซึ่งเป็นกระบวนการเผาผลาญที่สามารถให้พลังงานเซลล์ที่มีประโยชน์

“ชีวิตสร้างของเสียจากไนโตรเจนที่จุลินทรีย์บางชนิดแปลงเป็นไนเตรต ในตู้ปลา ไนเตรตเหล่านี้สร้างขึ้น ซึ่งเป็นเหตุผลที่คุณต้องเปลี่ยนน้ำ” ชวีเทอร์แมนกล่าว

“อย่างไรก็ตาม ภายใต้สภาวะที่เหมาะสมในมหาสมุทร แบคทีเรียบางชนิดสามารถเปลี่ยนไนเตรตเหล่านั้นให้เป็น N 2 O” ชวีเทอร์แมนอธิบาย “ก๊าซจึงรั่วสู่ชั้นบรรยากาศ”

ในบางกรณี อาจตรวจพบ N 2 O ในบรรยากาศและยังไม่ระบุถึงชีวิต ทีมงานของ Schwieterman มีส่วนในการสร้างแบบจำลองของพวกเขา ตัวอย่างเช่นไนตรัสออกไซด์จำนวนเล็กน้อยถูกสร้างขึ้นโดยฟ้าผ่า แต่ควบคู่ไปกับ N 2 O ฟ้าผ่ายังสร้างไนโตรเจนไดออกไซด์ซึ่งจะทำให้นักโหราศาสตร์ได้รับเงื่อนงำว่าสภาพอากาศที่ไม่มีชีวิตหรือกระบวนการทางธรณีวิทยาสร้างก๊าซขึ้น

คนอื่นๆ ที่ถือว่า N 2 O เป็นก๊าซชีวภาพมักสรุปว่ายากที่จะตรวจจับได้จากระยะไกล Schwieterman อธิบายว่าข้อสรุปนี้มีพื้นฐานมาจากความเข้มข้นของ N 2 O ในชั้นบรรยากาศของโลกในปัจจุบัน เนื่องจากบนโลกใบนี้มีไม่มากนักซึ่งเต็มไปด้วยชีวิต บางคนเชื่อว่ามันจะยากที่จะตรวจพบในที่อื่น

กล้องโทรทรรศน์อวกาศเจมส์ เวบบ์ สามารถส่งข้อมูลเกี่ยวกับชั้นบรรยากาศของดาวเคราะห์ในระบบ TRAPPIST-1 ได้ในไม่ช้า เครดิต: NASA-GSFC/Adriana M. GutierrezSchwieterman กล่าวว่า “ข้อสรุปนี้ไม่ได้กล่าวถึงช่วงเวลาในประวัติศาสตร์ของโลกที่สภาพมหาสมุทร จะอนุญาตให้มีการปล่อย N 2 O ทางชีววิทยามากขึ้นเงื่อนไขในช่วงเวลาเหล่านั้นอาจสะท้อนถึงตำแหน่งของดาวเคราะห์นอกระบบในปัจจุบัน

Schwieterman เสริมว่าดาวฤกษ์ทั่วไปอย่างดาวแคระ K และ M ผลิตสเปกตรัมแสงที่มีประสิทธิภาพในการทำลายโมเลกุล N 2 O น้อยกว่าดวงอาทิตย์ของเรา ผลกระทบทั้งสองนี้รวมกันสามารถเพิ่มปริมาณก๊าซชีวภาพที่คาดการณ์ไว้ได้อย่างมากในโลกที่มีผู้คนอาศัยอยู่

ทีมวิจัยประกอบด้วยนักโหราศาสตร์ UCR Daria Pidhorodetska, Andy Ridgwell และ Timothy Lyons รวมถึงนักวิทยาศาสตร์จาก Purdue University, Georgia Institute of Technology, American University และ NASA Goddard Space Flight Center

ทีมวิจัยเชื่อว่าขณะนี้เป็นเวลาสำหรับนักโหราศาสตร์ในการพิจารณาก๊าซชีวภาพทางเลือกเช่น N 2 O เนื่องจากกล้องโทรทรรศน์เจมส์เวบบ์อาจส่งข้อมูลเกี่ยวกับบรรยากาศของดาวเคราะห์คล้ายหินในระบบ TRAPPIST-1

“เราต้องการนำแนวคิดนี้ไปข้างหน้าเพื่อแสดงให้เห็นว่าไม่มีปัญหาที่เราจะพบก๊าซชีวภาพนี้หากเรามองหา” Schwieterman กล่าว

 

 

 

Releated