Спектральные биосигнатуры атмосферных микробов на экзопланетах

Исследователи изучили, можно ли обнаружить жизнь в облаках атмосфер экзопланет по спектральным биосигнатурам микробов.

В лабораторных экспериментах проанализировали семь штаммов аэробных микробов из земной атмосферы с помощью спектроскопии. Исследованные штаммы включали:

  • Modestobacter versicolor
  • Roseomonas vinacea
  • Micrococcus luteus
  • Massilia niabensis
  • Noviherbaspirillum soli
  • Curtobacterium aetherium
  • Curtobacterium oceanosedimentum

Каждый образец продемонстрировал уникальные спектральные особенности (биосигнатуры), связанные с УФ-защитными биопигментами. Это позволяет идентифицировать подобные микроорганизмы в облаках и атмосферах экзопланет по отраженному свету.

Выводы и значение:

  • Работа предлагает новый путь поиска жизни: обнаружение биопигментов как признаков жизни в облаках.
  • Полученные спектры — критический справочный материал для интерпретации данных будущих миссий.
  • Исследование открывает третью парадигму в астробиологии, рассматривая облака как потенциальные поверхности для экосистем на землеподобных экзопланетах.

Контекст и мотивация:

  1. Гипотеза Карла Сагана и Эда Салпитера (1976 г.) о возможных формах жизни («тонущие», «плавающие», «охотники», «падальщики») в облаках Юпитера.
  2. Планируемый запуск космического телескопа Habitable Worlds Observatory (HWO) в 2040-х годах. Его цель — спектроскопический анализ 25 обитаемых экзопланет на наличие биосигнатур.
  3. Космический телескоп Джеймса Уэбба (JWST) уже использует спектроскопию для изучения атмосфер экзопланет:
    • WASP-39 b (700 св. лет): обнаружены H2O, CO2~, CO.
    • WASP-17 b (~1324 св. лет): обнаружены частицы кварца в высоких слоях атмосферы.
    • TRAPPIST-1 e (землеподобная планета в зоне обитаемости, система в 41 св. годе от Земли): наблюдения не дали однозначных доказательств наличия атмосферы, требуется дальнейшее изучение. Все семь планет системы, вероятно, находятся в приливном захвате у своей звезды.