Модель будущего космического телескопа обнаружила признаки жизни на Земле

Науке известно о существовании тысяч экзопланет. Ещё миллионы ждут своего открытия. Подавляющее большинство из них непригодны для жизни, но некоторые всё же могут быть обитаемыми. Выяснить это наверняка можно только после изучения их атмосфер. И сейчас учёные создают новый инструмент, который поможет реализовать эту миссию — космический телескоп LIFE.

Он предназначен для поиска биосигнатур экзопланет, и недавно исследователи впервые его протестировали: проверили, сможет ли он обнаружить признаки жизни на Земле. Аппарат отлично справился с задачей. Звучит несерьёзно, но это только первый шаг на пути к большим открытиям.

LIFE разрабатывается ETH Zurich (Швейцарская высшая техническая школа Цюриха). Интерферометр устройства состоит из пяти отдельных телескопов, которые будут работать согласованно, значительно расширяя пространство измерений. Телескоп предназначен для наблюдений в среднем инфракрасном диапазоне, что увеличивает его шансы обнаруживать необходимые для жизни химические вещества — озон, метан и оксид азота.

Аппарат планируется разместить в точке Лагранжа 2, которая находится примерно в 1,5 миллионах километров от нашей планеты. Там же работает и JWST.

LIFE всё ещё остаётся лишь концепцией, но исследователи уже проверяют его потенциал. Недавно группа исследователей использовала атмосферу Земли в качестве тестового примера. Их результаты опубликовал журнал The Astronomical Journal.

В реальном сценарии наша планета была бы просто далёким, почти неразличимым пятнышком. Все, что смог бы увидеть LIFE, — это спектр атмосферы планеты, который менялся бы в зависимости от различных обстоятельств. И это приводит к важному вопросу: как геометрия наблюдений и смена сезонов повлияют на его работу?

Исследователи работали с трёх точек: двумя видами с полюсов и одним из экваториальной области. Использовались атмосферные данные за январь и июль, что объясняется самыми большими сезонными колебания.

В частности, они хотели знать, сможет ли LIFE заметить CO2, воду, озон и метан на Земле с расстоянии примерно 30 световых лет. И телескопу удалось обнаружить все эти вещества. Он также зафиксировал некоторые поверхностные состояния, указывающие на наличие жидкой воды. При этом результаты не зависели от ракурса, при котором он смотрел на объект.

Другая проблема — сезонные колебания — тоже не стала помехой для поиска признаков жизни.

Наше исследование показывает, что космические миссии следующего поколения всё равно смогут оценить, являются ли близлежащие экзопланеты обитаемыми.

Авторы исследования

Важнейшим моментом также является то, сколько времени нужно телескопу для обнаружения биосигнатур. К счастью, ждать годами не придётся. С некоторыми целями он справился всего за несколько дней. Но в наиболее сложных случаях, например, при работе с экзопланетами-близнецами Земли, находящимися примерно в 5 парсеках от нас, требуется от 50 до 100 дней наблюдений.

Результаты эксперимента звучат очень обнадёживающе не только для научного сообщества, но и для всего человечества. Теперь осталось дождаться полноценного запуска LIFE. Но пока учёные не называют даже приблизительные сроки старта миссии.