I satelliti tracciano il cambiamento verde con le stagioni terrestri
Gli scienziati sono riusciti a trovare dozzine di pianeti abitabili al di fuori del sistema solare, e molti altri attendono la loro scoperta. Ma c'è qualcuno e come trovare la vita oltre la Terra?
La caccia alla vita in mondi che non possono essere visitati inizia con la ricerca di prodotti biologici negli strati atmosferici. Queste stampe sono chiamate biosegnali. Hanno in programma di risolverli con i telescopi della prossima generazione, che misurano la composizione dei gas attorno ai pianeti.
Questo è un processo complesso, dal momento che i biosegnali basati su singole misurazioni dei gas atmosferici possono essere fuorvianti. Per integrare i marcatori, abbiamo deciso di creare la prima struttura quantitativa per i biosegnali dinamici sulla base dei cambiamenti stagionali nell'atmosfera terrestre.
La Terra ruota attorno al Sole e l'asse inclinato fa sì che i diversi territori ricevano più raggi in diversi periodi dell'anno. I segni più evidenti sono i cambiamenti meteorologici e la durata dei giorni. Tuttavia, vi è un impatto sulla composizione atmosferica. Ad esempio, nell'emisfero settentrionale (contiene la maggior parte della vegetazione), la crescita delle piante in estate porta a livelli inferiori di anidride carbonica nell'atmosfera. Il contrario viene ripetuto per l'ossigeno.
La stagionalità atmosferica è un promettente biosegnale, come può essere ripetuto in mondi abitati alieni. Un accenno di vita basato sulla stagionalità non richiede una conoscenza dettagliata della biochimica aliena, perché si presenta come una risposta biologica ai cambiamenti stagionali nell'ambiente, e non come risultato di una certa attività biologica che può essere unica per la Terra. Inoltre, le orbite estremamente ellittiche, piuttosto che l'inclinazione assiale, possono condurre alla stagionalità sugli esopianeti, espandendo la gamma di obiettivi. Lo studio ha identificato opportunità e insidie associate alle caratteristiche della formazione stagionale e alla distruzione dell'ossigeno, dell'anidride carbonica, del metano e della loro identificazione mediante spettroscopia. Simulato anche le fluttuazioni dell'ossigeno atmosferico su un pianeta vitale con basso contenuto di ossigeno, come era miliardi di anni fa. Si è scoperto che l'ozono sarebbe un indicatore più facilmente misurabile della variabilità stagionale dell'ossigeno.
Il problema è causato da segnali falsi che non riguardano affatto la vita. Il fatto è che l'ossigeno e il metano sono promettenti biosegnali, ma possono essere formati in vari modi e senza la partecipazione di organismi viventi. Un metodo di ricerca potenzialmente potente è l'analisi atmosferica per registrare i cambiamenti nei biosegnali durante tutto l'anno. Particolarmente interessante è la prospettiva delle caratteristiche delle oscillazioni dell'ossigeno ai livelli iniziali che dovrebbero essere trovate nella versione antica della Terra.
