Satelīti seko zaļām pārmaiņām ar zemes sezonām.
Zinātnieki ir spējuši atrast daudzas dzīvojamās planētas ārpus Saules sistēmas, un daudzi citi gaida savu atklājumu. Bet vai ir kāds un kā atrast dzīvību ārpus Zemes?
Medību dzīve pasaulēs, kuras nevar apmeklēt, sākas ar bioloģisko produktu meklēšanu atmosfēras slāņos. Šīs izdrukas sauc par biosignāliem. Viņi plāno tos noteikt ar nākamās paaudzes teleskopiem, kas mēra gāzes sastāvu ap planētām.
Tas ir sarežģīts process, jo biosignāli, kas balstīti uz vienotiem atmosfēras gāzu mērījumiem, var būt maldinoši. Lai papildinātu marķierus, mēs nolēmām izveidot pirmo kvantitatīvo struktūru dinamiskām biosignālām, pamatojoties uz sezonas izmaiņām Zemes atmosfērā.
Zeme griežas ap Sauli, un slīpā ass to padara tā, ka dažādas teritorijas dažādos gada laikos saņem vairāk staru. Visbūtiskākās pazīmes ir laika apstākļu izmaiņas un dienu ilgums. Tomēr ir ietekme uz atmosfēras sastāvu. Piemēram, ziemeļu puslodē (kas satur lielāko daļu veģetācijas), augu augšana vasarā rada zemāku oglekļa dioksīda līmeni atmosfērā. Atgriezeniski atkārto skābekli.
Atmosfēras sezonalitāte ir daudzsološs biosignāls, jo to var atkārtot citplanētiešu apdzīvotajās pasaulēs. Dzīves pamatā, kas balstās uz sezonalitāti, nav nepieciešama detalizēta izpratne par svešzemju bioķīmiju, jo tā notiek kā bioloģiska reakcija uz sezonālām izmaiņām vidē, nevis konkrētas bioloģiskās aktivitātes rezultātā, kas var būt unikāla Zemei. Turklāt ārkārtīgi eliptisks orbīts, nevis aksiāls slīpums, var izraisīt eksoplanetu sezonalitāti, paplašinot mērķu diapazonu. Pētījumā konstatētas iespējas un kļūmes, kas saistītas ar skābekļa, oglekļa dioksīda, metāna sezonālās veidošanās un iznīcināšanas raksturojumu un to identifikāciju, izmantojot spektroskopiju. Arī simulēja atmosfēras skābekļa svārstības dzīvotspējīgā planētā ar zemu skābekļa saturu, kā tas bija pirms miljardiem gadu. Izrādījās, ka ozons būtu vieglāk izmērāms sezonālā skābekļa mainīguma marķieris.
Problēmu rada viltus signāli, kas vispār nav saistīti ar dzīvi. Fakts ir, ka skābeklis un metāns ir daudzsološi biosignāli, bet tos var veidot dažādos veidos un bez dzīvu organismu līdzdalības. Potenciāli spēcīga meklēšanas metode ir atmosfēras analīze, lai reģistrētu izmaiņas biosignāļos visa gada garumā. Īpaši interesanti ir skābekļa svārstību īpatnības agrīnā līmenī, kas sagaidāms uz senās Zemes versijas.
