भिन्न वायुमंडल से जीवन की पहचान

कोई छिपाना नहीं है atmosphere सीज़न में पृथ्वी के वातावरण में बदलाव इस तथ्य के लिए एक मृत जीव हैं कि पृथ्वी जीवन को होस्ट करती है। अब एक नए अध्ययन में पता लगाया गया है कि क्या हम अन्य ग्रहों पर जीवन का पता लगाने के लिए पृथ्वी जैसे वायुमंडलीय मौसम का उपयोग कर सकते हैं।

पृथ्वी का अक्षीय झुकाव मौसम का कारण s जीवन के हस्ताक्षरों के साथ दिलचस्प तरीके से बातचीत करता है। क्या विभिन्न वायुमंडलीय गैसों के अवलोकन हमारे सौर मंडल से परे ग्रहों पर जीवन की उपस्थिति को दूर कर सकते हैं?
नासा

परिवर्तन की तलाश है

हमारे ग्रह से परे जीवन की अधिकांश खोजें स्थैतिक जैव-विज्ञान की पहचान करने पर ध्यान केंद्रित करती हैं, जैसे कि एक निर्जन वातावरण में मिथेन या बड़ी मात्रा में ऑक्सीजन की उपस्थिति। यह दृष्टिकोण कई अस्पष्टताओं से ग्रस्त है, हालांकि ers झूठी सकारात्मकता की एक उच्च संभावना (जिसमें रासायनिक रूप से जीवन के हस्ताक्षर, लेकिन जीवन की उपस्थिति की नकल नहीं करते हैं) और झूठे नकारात्मक (जीवन की उपस्थिति के बावजूद गैर-निरोध) शामिल हैं।

पृथ्वी के वायुमंडलीय कार्बन डाइऑक्साइड (शीर्ष) और मीथेन (तल) का स्तर मौसमी रूप से भिन्न होता है, जैसा कि NOAA Researchs पृथ्वी प्रणाली अनुसंधान प्रयोगशाला के इन आंकड़ों में देखा गया है।
ओल्सन एट अल। 2018

स्टेफनी ओल्सन (यूसी रिवरसाइड और नासा एस्ट्रोबायोलॉजी इंस्टीट्यूट ऑल्टरनेट एंड वर्चुअल प्लैनेटरी लेबोरेटरी टीम्स) के नेतृत्व में किए गए एक नए अध्ययन में, वैज्ञानिकों की एक टीम ने एक वैकल्पिक दृष्टिकोण का प्रस्ताव दिया है: जीवन की उपस्थिति को इंगित करने वाले एक्सक्लोनमेट वायुमंडलों की विशिष्ट परिवर्तनशीलता की खोज करना। ।

ऋतुएँ और जीवन

यदि आप मेरी तरह हैं, तो आपने शायद पृथ्वी के जीवमंडल और इसके अक्षीय झुकाव के बीच बातचीत के बारे में सोचने में बहुत समय नहीं बिताया है। बहरहाल, यह इंटरप्ले हमारे ग्रह के वातावरण में पता लगाने योग्य और विशिष्ट मौसमी परिवर्तनों के लिए जिम्मेदार है!

इस योजनाबद्ध से पता चलता है कि वातावरण में ऑक्सीजन और कार्बन डाइऑक्साइड का स्तर मौसम के विपरीत चरण में अलग-अलग होता है, गर्मियों में सूरज की रोशनी में वृद्धि के साथ ऑक्सीजन में कार्बन डाइऑक्साइड का अधिक से अधिक रूपांतरण होता है।
ओल्सन एट अल। 2018

चूँकि हमारे ग्लोब का अधिकांश भाग प्रकाश संश्लेषक जीवन से आच्छादित है, इसलिए सूर्य के प्रकाश की मौसमी उपलब्धता कार्बन डाइऑक्साइड के ऑक्सीजन में रूपांतरण को नियंत्रित करती है, हमारे वातावरण में एक हस्ताक्षर प्रदान करती है जो वर्ष के दौरान बदलती रहती है। और प्रकाश संश्लेषण केवल अपराधी नहीं है! अन्य जैविक उत्पाद मौसमी रूप से विकसित होते हैं - साथ ही हमारे ग्लोब पर सतह का तापमान पूरे वर्ष बदलता रहता है, जैविक दर, गैस घुलनशीलता, वर्षा पैटर्न, और अधिक सभी तदनुसार प्रतिक्रिया करते हैं।

ओल्सन और सहयोगी एक सरल प्रश्न पूछते हैं: यदि हमारा वातावरण पृथ्वी पर जीवन की उपस्थिति को प्रकट करने वाले तरीके से अलग-अलग है, तो क्या हम अन्य ग्रहों पर समान भिन्नता की खोज कर सकते हैं?

गैसीय हस्ताक्षर

इस सवाल का जवाब देने के लिए, ओल्सन और सहयोगी कई वायुमंडलीय गैसों के मौसमी बदलाव की क्षमता की जांच करते हैं: कार्बन डाइऑक्साइड, मीथेन, आणविक ऑक्सीजन और ओजोन। कमजोर ऑक्सीजन युक्त ग्रह (प्रारंभिक पृथ्वी की तरह) के लिए, लेखक पाते हैं कि पराबैंगनी तरंग दैर्ध्य में ओजोन वर्णक्रमीय बैंड की ताकत में जीवन का एक पता लगाने योग्य संकेतक मौसमी बदलाव हो सकता है। यह भिन्नता आणविक ऑक्सीजन की मौसमी के लक्षण के रूप में कार्य करती है।

सही स्थितियों के साथ एक ग्रह पर, मौसमी ऑक्सीजन दोलनों ओजोन वर्णक्रमीय रेखा की गहराई में एक नमूदार अंतर पैदा कर सकता है, जैसा कि यहां दिखाया गया है।
ओल्सन एट अल से अनुकूलित। 2018

दूर के ग्रहों के वायुमंडल में इस तरह के हस्ताक्षर की खोज करने के लिए, हमें संभावित प्रत्यक्ष इमेजिंग की आवश्यकता होगी; ट्रांजिट स्पेक्ट्रोस्कोपी, जैसे कि जेम्स वेब स्पेस टेलीस्कोप से उम्मीद की जाती है, वे अपनी कक्षाओं में केवल एक बिंदु पर ग्रहों की जांच करेंगे, मौसमी परिवर्तनों का पता लगाने के लिए। ओल्सन और सहयोगी इसलिए वकालत करते हैं कि आगामी प्रत्यक्ष-इमेजिंग मिशन, जैसे LUVOIR और HabEx, पराबैंगनी अवलोकन क्षमताओं को शामिल करते हैं।

क्या संभावना है कि हम वास्तव में दूर के एक्सोप्लैनेट के वायुमंडलीय गैसों में मौसमी परिवर्तनों का पता लगाने में सक्षम होंगे? निश्चित रूप से कहने के लिए अधिक विस्तृत मॉडलिंग करने की आवश्यकता होगी - लेकिन इस बीच, यह अध्ययन एक दिलचस्प अतिरिक्त तकनीक प्रस्तुत करता है जिसे हम अपने शस्त्रागार में जोड़ सकते हैं और भविष्य में आगे की खोज कर सकते हैं!

उद्धरण

स्टेफ़नी एल। ओल्सन एट अल 2018 एपीजेएल 858 एल 14। डोई: 10.3847 / 2041-8213 / aac171

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यह पोस्ट मूल रूप से एएएस नोवा पर दिखाई दी, जिसमें अमेरिकन एस्ट्रोनॉमिकल सोसायटी की पत्रिकाओं से अनुसंधान पर प्रकाश डाला गया है।