"Po vypuštění kosmického teleskopu Jamese Webba budou astronomové schopni analyzovat atmosféry některých pevných exoplanet," sdělil ke studii její hlavní autor Edward Schwieterman, "Byla by škoda přehlédnout obydlený svět, protože jsme nebrali v úvahu všechny možnosti."

Jeho tým s využitím svých počítačových modelů spočítal scénáře vývoje jednoduchých forem života. Ve dvou z nich jim přitom vyšla i možnost, při níž se v atmosféře vlivem činnosti mikroorganismů může hromadit právě oxid uhelnatý.

První scénář se inspiroval minulostí naší vlastní planety. Dnes je pozemská atmosféra poměrně bohatá na kyslík, oxid uhelnatý se tak v ní nemůže dost dobře hromadit - je totiž rychle zničen chemickými reakcemi v atmosféře. Před třemi miliardami let byla však Země docela odlišná. Oceány se sice už hemžily jednoduchými formami života, ale atmosféra byla kyslíku stále prostá.

Podle simulace by tak i svět se 100 ppm oxidu uhelnatého v atmosféře mohl disponovat životem. Problém tohoto prvního scénáře je, že stejně tak by planeta mohla být neobývaná - přítomnost života bychom odhalili až velmi dlouhým pozorováním, jak by oxid uhelnatý během milionů let klesal ve prospěch kyslíku. Během té doby bychom ale k takovému světu nejspíše byli schopni vyslat dříve i sondy...

Scénář druhý je zajímavější. Spočívá totiž v unikátní fotochemii exoplanet obíhajících červené trpaslíky. Jeden takový svět je za našimi hvězdnými humny - jde o exoplanetu Proxima b, na níž by teoreticky mohl být přítomný i život. V takových světech by mohl být oxid uhelnatý přítomný v detekovatelném množství paradoxně i díky přítomnosti kyslíku kvůli odlišné fotochemii dané mateřskou hvězdou.

Detekce přítomnosti specifického procenta kyslíku i oxidu uhelnatého by tak snižovala šanci, že podobné plyny mohly vzniknout anorganicky. "Vzhledem k odlišnému astrofyzikálnímu kontextu těchto planet bychom neměli být překvapeni, pokud najdeme mikrobiální biosféry podporující vysoké hladiny oxidu uhelnatého," řekl Schwieterman, "To by však ještě neznamenalo, že je takový svět dobrým místem pro život lidí nebo zvířat ze Země."

Dvousečný meč spektroskopie

Doposud byl oxid uhelnatý v úvahách nad detekcí tzv. biosignatur prostřednictvím specifických plynů zařazen na černou listinu. Právě to se však nyní mění. Není to ale zdaleka poprvé, co exoplanetární astronomy napadlo hledat mimozemský život pomocí analýzy atmosféry. Nejvýznamnější informační hodnotu by mohlo nést hlavně odhalení přítomnosti kyslíku jakožto průvodního jevu (nám známého) života.

Stejně tak by bylo však významné i nalezení náznaků průmyslového znečištění. S trochou nadsázky se dá říct, že by pro nás bylo dobré, pokud by mimozemské civilizace byly stejné nebo větší "špindíry" než my. Snáze bychom je tam mohli najít.

To první se již dokonce podařilo v roce 2004 - exoplaneta HD 209458 b byla tehdy identifikována jako první svět mimo sluneční soustavu, v jehož atmosféře je přítomný kyslík. I spektroskopie je však svého druhu dvousečný meč. Lze si totiž velmi snadno představit i geologické scénáře, při nichž může být kyslík toliko produktem anorganických jevů. Je tomu tak zřejmě právě i v případě HD 209458 b, který je plynným obrem dva a půlkrát větším než náš Jupiter...

Jiným přístupem je detekce průmyslového znečištění nebo dokonce přítomnosti radioaktivních prvků. Mohli bychom tak najít jak existující civilizace, tak i civilizace, které se samy zničily. Některé polutanty vydrží v atmosféře až tisíce let. Odhalování podobného složení je samozřejmě značně složité a lepší možnosti čekají na dokončení nové generace teleskopů, opět zejména kosmického teleskopu Jamese Webba.

Jak však podotkl před pěti let spoluautor studie navrhující právě detekci polutantů, na místě je i filozofická otázka. Je totiž také k debatě, nakolik by přítomnost umělých nečistot v atmosféře skutečně byla známkou života inteligentní civilizace, nebo naopak varovaným znakem před tím, že na dané planetě žije druh primitivů, který si zaneřáďuje svůj nejvhodnější biom.

Snad uvidíme více po dlouho očekávaném vypuštění kosmického teleskopu Jamese Webba. Aktuální práce vyšla v The Astrophysical Journal.