美国研究人员得出的结论是,系外行星大气中的一氧化氮(I)或笑气可以作为生命存在的标志。当詹姆斯韦伯太空望远镜获取与地球相似的岩石系外行星的大气信息时,这些数据将被考虑在内。
加利福尼亚大学河滨分校(美国)的科学家表示,天体生物学家用来寻找其他行星生命的典型化学物质清单中缺少一氧化氮(I)或笑气(N₂O)。导致他们得出这一结论的研究结果已发表在《天体物理学杂志》上。
地球大气中可以表明生命存在的化合物列表通常包括当今地球大气中丰富的气体。然而,笑气一直很少受到关注。
现在研究人员已经估计了一个类地行星上可以产生多少一氧化二氮生物。然后,他们创建了这种围绕各种恒星运行的行星的计算机模型,并确定了像詹姆斯韦伯太空望远镜这样的天文台可以探测到的 N₂O 的量。
例如,这项工作的作者考虑了恒星系统 TRAPPIST-1,它位于水瓶座,非常适合研究恒星宜居带内的岩石行星。科学家们得出结论,在 TRAPPIST-1 中可能检测到与二氧化碳或甲烷相当的一氧化二氮。
在地球大气中,N₂O 是各种细菌生命活动的结果,但这并不是唯一的途径。作者在模拟过程中考虑到了这一点。例如,闪电会产生少量的一氧化二氮。然而,除了 N₂O,闪电还会产生二氧化氮,这可以帮助天体生物学家区分天气条件和产生这种气体的生物过程。
此外,据信N₂O 很难在很远的距离上检测到。但是这个结论是基于当今地球大气中的 N₂O 浓度:它没有考虑到地球历史上的条件有利于 N₂O更多的生物释放的时期。
作者还报告说,光谱类别为 K 和 M 的恒星(后者包括恒星 TRAPPIST-1)的辐射破坏 N₂O 分子的效率远低于太阳。这两种效应的结合可以显着增加潜在宜居行星大气中N₂O 的浓度。