Вчені знайшли спосіб прискорити пошук життя на екзопланетах

Фізик з Мюнхенського університету Людвіга-Максиміліана Леонардос Гкувеліс запропонував новий підхід до аналізу атмосфер екзопланет, який скорочує час обробки даних і підвищує точність висновків. Рішення має допомогти телескопам швидше відокремлювати корисний сигнал від шумів у спектрах.

Про це йдеться у його дослідженні в The Astrophysical Journal.

Як телескопи "зчитують" атмосфери планет і де виникає проблема

Сучасні обсерваторії досліджують екзопланети під час транзиту — коли планета проходить на тлі своєї зорі. Частина зоряного світла проходить крізь атмосферу планети, а зміни у спектрі дозволяють визначати, які гази там присутні. У таких вимірюваннях шукають, зокрема, воду, вуглекислий газ, метан та інші речовини, які можуть бути пов'язані з біологічною активністю.

Водночас на практиці спектральні дані часто містять шуми та спотворення. Через обмеження існуючих математичних моделей обробка затягується, а результати інколи залишаються неоднозначними.

Гкувеліс запропонував аналітичне рішення, яке точніше відділяє "корисний сигнал" від перешкод. Це робить розрахунки швидшими й прозорішими, а підсумкові дані — більш надійними для інтерпретації складу атмосфер.

Уже нині телескоп Джеймс Вебб виявив воду та вуглекислий газ в атмосфері екзопланети WASP-39b і продовжує дослідження системи TRAPPIST-1 із сімома планетами земного типу. У найближчі роки до таких робіт має долучитися місія ARIEL Європейського космічного агентства.

ARIEL створюють для масового вивчення атмосфер екзопланет: місія має зібрати дані більш ніж про тисячу світів. Без нових методів обробки такий потік інформації буде складно ефективно використовувати.

Очікується, що модель дозволить швидше аналізувати спостереження і точніше визначати склад атмосфер. Це може спростити відбір перспективних кандидатів на потенційно придатні для життя планети та зменшити кількість спірних трактувань даних, коли сигнал і шум важко розділити.

Раніше колишній викладач фізики Гарварду Майкл Гільєн висував гіпотезу, що "рай" може існувати по той бік Космічного горизонту, однак інші науковці наголошують: це лише межа спостережень, а не фізична локація у Всесвіті.

Окремі дослідження також вказують, що саме вузьке "вікно" умов під час формування Землі, зокрема правильний баланс кисню, який дозволив утриматися фосфору й азоту біля поверхні, могло зробити життя можливим, що підкреслює складність пошуку подібних сценаріїв на інших планетах.