Pomysł nie jest całkowicie nowy, ale dopiero teraz zyskuje solidne podstawy naukowe. Badanie analizujące potencjał identyfikacji biosygnatur w atmosferach i chmurach egzoplanet opiera się na laboratoryjnej analizie siedmiu szczepów mikroorganizmów pobranych z ziemskiej atmosfery. Co ciekawe, każdy z badanych szczepów, w tym Modestobacter versicolor i Curtobacterium aetherium, wykazywał unikalne cechy spektralne mogące służyć jako wzorce do porównań.
Czytaj też: Planeta, która znika na naszych oczach. Ta egzoplaneta traci milion ton atmosfery co sekundę
Metoda wykorzystuje spektroskopię do analizy sposobu, w jaki różne substancje odbijają i pochłaniają światło. Biopigmenty chroniące mikroorganizmy przed szkodliwym promieniowaniem UV tworzą charakterystyczne wzory, które pozostają stabilne nawet w ekstremalnych warunkach kosmicznych. To sprawia, że mogą stanowić wiarygodny wskaźnik obecności życia mikrobiologicznego w chmurach odległych planet.
Jak szukać życia poza Ziemią?
Wizja życia w atmosferach planet ma swoje korzenie w przeszłości. Już w 1976 roku Carl Sagan i Ed Salpeter przedstawili koncepcję hipotetycznych organizmów żyjących w chmurach Jowisza. Ich praca stała się inspiracją dla obecnego badania, choć wówczas wiedza o naturze życia w ziemskiej atmosferze była znacznie ograniczona. Dziś wiemy, że w naszym niebie unosi się niezwykła różnorodność mikroorganizmów, co czyni koncepcję życia w chmurach innych planet bardziej prawdopodobną.
Czytaj też: Ta młoda egzoplaneta zaskoczyła astronomów. Jej skład chemiczny do niczego nie pasuje
Nowe odkrycie zyskuje na znaczeniu w kontekście planowanej misji Habitable Worlds Observatory, której start zaplanowano na lata 40. XXI wieku. Obserwatorium będzie poszukiwać biosygnatur na 25 starannie wybranych egzoplanetach, a spektra biopigmentów mikroorganizmów posłużą jako ważny punkt odniesienia. Kosmiczny Teleskop Jamesa Webba już teraz demonstruje możliwości spektroskopii w badaniu atmosfer egzoplanet, wykrywając między innymi wodę i dwutlenek węgla na gazowym gigancie WASP-39 b oddalonym o ok. 700 lat świetlnych.
Szczególnie interesujące są obserwacje TRAPPIST-1 e – planety wielkości Ziemi znajdującej się w ekosferze swojej gwiazdy. Wstępne wyniki nie dały ostatecznych dowodów na istnienie atmosfery, co skłoniło naukowców do opracowania innowacyjnej metody obserwacji. Postanowili jednocześnie rejestrować tranzyty planet e i b, wykorzystując planetę b jako punkt odniesienia, ponieważ uważają ją za nagą skałę bez atmosfery.
System TRAPPIST-1, oddalony o około 41 lat świetlnych, zawiera siedem planet wielkości Ziemi, z których trzy orbitują w ekosferze. Wszystkie planety są prawdopodobnie pływowo zablokowane, co oznacza, że jedna ich strona zawsze zwrócona jest w stronę gwiazdy, podczas gdy druga pozostaje w wiecznej ciemności. Dla TRAPPIST-1 e taka konfiguracja może mieć fascynujące konsekwencje – jeśli na planecie istnieje woda, może występować w postaci globalnego oceanu lub pokrywać mniejszy obszar w wiecznym “południu” gwiazdy.
Trwające obserwacje TRAPPIST-1 e, obejmujące 15 dodatkowych pomiarów, mogą wkrótce dostarczyć odpowiedzi na pytanie, czy ta egzoplaneta posiada atmosferę zdolną utrzymać życie. Nowa metoda wykrywania biosygnatur opartych na biopigmentach mikroorganizmów otwiera trzecią ścieżkę w poszukiwaniu życia na egzoplanetach, obok badania powierzchni i analizy składu atmosfer. Chmury planetarne mogą okazać się środowiskiem sprzyjającym życiu mikrobiologicznemu, szczególnie na planetach o gęstych atmosferach.
