НАСА откри метан на далечна екзопланета

А ко има химикал, който предизвиква вълнение в търсенето на биосигнатури в други светове, това е метанът.   

Метанът привлича научното внимание главно поради краткия си живот в планетарна атмосфера. Метанът (CH₄) не може да издържи много дълго на звездна светлина, поне не и в земни атмосфери. Той се поддава на фотодисоциация и трябва да се допълва непрекъснато, за да поддържа присъствието си в атмосферата. Това съобщава Science Alert. 

Ако на скалиста планета има много метан, тогава източникът на веществото трябва да е масивен, заключват експерти и допълват, че на Земята биологичната активност създава огромно количество метан. 

Метаболитно метанът не се произвежда трудно. Метанът е често срещан в нашата Слънчева система, макар и не непременно в изобилие. Доколкото учените могат да кажат, всичко е абиотично (абиотичен фактор се наричат параметрите на неживата природа, които оказват влияние върху организмите - ред. бел).  

Methane in an exoplanet’s atmosphere!@NASAWebb observations of exoplanet WASP-80 b as it passed in front of and behind its host star indicated an atmosphere containing methane gas and water vapor. Learn more: https://t.co/M334bEFozn pic.twitter.com/bjt8602DGe

— NASA Ames (@NASAAmes) November 22, 2023

Процеси като серпентинизация биха могли да го обяснят, смятат експертите. Серпентинизацията е естествен, абиотичен процес, включващ вода, въглероден диоксид и минерала оливин.

Оливинът е често срещан на Земята и е основният компонент на горната мантия на нашата планета. Учените са го открили и на Луната, на Марс и на някои астероиди. 

Наскоро космическият телескоп "Джеймс Уеб" откри метан в атмосферата на WASP-80b, газов гигант. WASP-80b обикаля около звезда от главната последователност “тип K” на около 1,5 милиарда години. WASP 80 е на около 162 светлинни години и WASP-80b е единствената планета, открита около звездата досега. Тъй като WASP-80b е газов гигант, живот на планетата не може да съществува, с изключение на някои екстремни научно-фантастични сценарии. Но серпентинизацията на оливин, най-известният абиотичен източник на метан, също се изключва, тъй като WASP-80b не е скалиста планета. Намирането му все още предизвиква интерес в изследователите.  

Това е отчасти защото сега можем да сравним екзопланетата с метан-съдържащите атмосфери на Уран и Нептун в нашата Слънчева система, съобщава Science Alert.   

Това само може да ни помогне да разберем по-добре бъдещите залежи на метан, посочват експерти. Нова статия, публикувана в списание Nature, представя откритието. Тя е озаглавена „Метан в атмосферата на топлата екзопланета WASP-80b“. Водещият автор на изследването е Тейлър Бел, изследовател в Института за изследване на околната среда в Bay Area. WASP-80b наподобява атмосферата на Юпитер, но газовият гигант е значително по- топъл. Температурата му е около 550°C. Учените припомнят, че температурата на Юпитер е около 112°C.  

We found methane, *TWICE* in an exoplanet ! Our story on why that's cool on the NASA blog. https://t.co/8bcy5RDsLu pic.twitter.com/a6lrBjjCaP

— Vivien Parmentier (@V_Parmentier) November 22, 2023

Температурата е важен фактор. Има недостиг на данни за регистриран метан в атмосферата на екзопланети, така че на този етап всяко откритие играе важна роля в разработването на атмосферната теория, посочва Тейлър Бел. Температурата на WASP-80b го поставя в „интересен преходен режим, при който моделите на равновесната химия предвиждат, че трябва да има откриваеми характеристики на CH4 и въглероден двуокис в спектрите на предаване и излъчване на планетат“, обясняват авторите на изследването. 

WASP-80b е наистина близо до своята звезда и отнема само три дни, за да я обиколи. Астрономите са използвали "Джеймс Уеб", за да изследват комбинираната светлина от звездата и планетата при транзити и затъмнения. 

Не са регистрирани много данни за метан в атмосферите на екзопланети от телескопи като “Хъбъл” и “Спицър”, които могат да наблюдават случващото се в инфрачервени лъчи. Учените са разработили теоретични обяснения за това как метанът може да бъде изчерпан в атмосферата. Високата металичност, високият вътрешен топлинен поток и други причини са били изследвани като механизми за изчерпване на метана.  

Ако астрономите продължават да откриват метан в повече екзопланетни атмосфери, може да се наложи да променим мисленето си за метана като биосигнатура. 

RECORD 2023 OCTOBER TEMPERATURE +1.59°C
Global av. +1.59°C
Northern Hemisphere +2.17°C
Global Land only 1.84°C
NASA GISS https://t.co/wiWQu0YMGE
Record radiative forcing rate (Copernicus) From record CO2, Methane, aerosol (less) forcing.#climatechange #globalwarming pic.twitter.com/MrHMNAMZTT

— Peter D Carter (@PCarterClimate) November 24, 2023

„Тъй като откриваме метан и други газове в екзопланети, ние ще продължим да разширяваме познанията си за това как химията и физиката работят при условия, различни от тези, които имаме на Земята, и може би скоро в други планети", пишат авторите в публикация в блог на НАСА. 

Изследователите обясняват, че намирането на екзопланети с метан в техните атмосфери също ни помага да разберем нашата собствена Слънчева система. „НАСА е изпращала космически кораби до газовите гиганти, за да измери количеството метан и други молекули в техните атмосфери“, посочват авторите. Изследователите също така казват, че измерването на метан заедно с водата помага да се определи, как и къде се е образувала една планета. „Например, чрез измерване на количеството метан и вода на планетата, можем да направим извод за съотношението на въглеродните атоми към кислородните атоми“, пишат те. 

Астрономите могат да използват тези данни, за да определят дали дадена планета се е образувала близо до своята звезда или се е образувала по-далеч, а след това е мигрирала навътре.  

„Нашите открития ни карат да мислим, че ще можем да наблюдаваме други богати на въглерод молекули, като въглероден оксид и въглероден диоксид, което ни позволява да нарисуваме по-изчерпателна картина на условията в атмосферата на тази планета“, обясняват изследователите. 

Луната бавно се отдалечава от Земята. Ще се освободи ли от орбитата ни някога?

Докато метанът привлича вниманието на всички поради връзката си с биологията, това изследване ни показва друга страна на това вещество. Данните може да ни помогнат да разберем как и къде са се образували някои планети и дали са мигрирали, посочват експертите.  

„Едно нещо е ясно: откритията на космическия телескоп "Джеймс Уеб" е пълно с потенциални изненади“, казват авторите.