Descoperirea oxigenului în atmosfera unei exoplanete este un indiciu al posibilității prezenței vieții. Pe planeta noastră, organismele fotosintetizante absorb dioxidul de carbon, lumina solară și apa pentru a produce zaharuri ca sursă de energie. Oxigenul este un produs secundar al acestui proces, deci detectarea sa pe alte lumi constituie un prilej de încântare.
Cu toate acestea, unii oameni de știință contestă ideea că prezența oxigenului în atmosfera unei exoplanete este, în orice situație, un indiciu al vieții. Oxigenul este un indiciu al vieții doar dacă putem exclude celelalte căi prin care acest gaz se poate forma. Iar oamenii de știință nu pot face acest lucru.
Pământul este saturat cu oxigen. Acest gaz reprezintă 46% din scoarță și un procent similar din manta, iar atmosfera are o concentrație de oxigen de 20%. Prezența oxigenului își are originile în Marele Eveniment de Oxidare din urmă cu aproximativ două miliarde de ani. Cianobacteriile de atunci și-au dezvoltat pigmenți care absorbeau lumina solară și o utilizau în procesul de fotosinteză. Oxigenul este un reziduu al fotosintezei, iar viața a avut la dispoziție două miliarde de ani să acumuleze oxigen în atmosferă, manta și scoarță.
Așadar, dacă oamenii de știință descoperă oxigen în atmosfera unei exoplanete, aceste constituie unu indiciu solid că viața ar putea exista pe planeta respectivă. Formele de viață simple ar putea trăi în oceanele planetei, absorbind lumina solară și eliberând oxigen în atmosferă. Însă un studiu recent a identificat o sursă de oxigen care nu are nicio legătură cu viața.
Lucrarea de cercetare, publicată în Science Advances, poartă denumirea de „Abiotic molecular oxigen production – Ionic pathway from sulfur dioxide” („Producerea oxigenului molecular pe cale abiotică – Calea ionică din dioxid de sulf”) și a fost realizată de cercetătorii de la Universitatea din Gothenburg, Suedia.
Cercetătorii au descoperit o sursă abiotică de oxigen, cu originile în dioxidul de sulf. Sulful nu este un element rar în corpurile cerești, iar deoarece vulcanii produc sulf și îl eliberează în atmosferă, exoplanetele terestre vulcanice pot avea oxigen în atmosferă – fără a fi implicată viața.
Radiația de energie înaltă emisă de o stea poate ioniza molecula de dioxid de sulf. Această moleculă are formula de SO2, iar în urma ionizării atomii săi se rearanjează, devenind un „sistem încărcat dublu pozitiv”. Apoi capătă o formă liniară, cu cei doi atomi de oxigen așezați adiacent și atomul de sulf la celălalt capăt. Această configurație permite atomilor de oxigen să se deplaseze pe orbite haotice, până când formează noi compuși.
Însă constituenții moleculei s-ar putea să nu formeze din nou SO2. În schimb, atomul de sulf se poate desprinde, rezultând o simplă moleculă de oxigen încărcată pozitiv. Apoi sarcina pozitivă poate fi neutralizată prin atragerea unui electron de la o altă moleculă, rezultând oxigenul molecular (O2).
Această cale de producere a oxigenului ar putea explica prezența acestui gaz pe alte lumi. Sateliții Io, Ganymede și Europa conțin oxigen în atmosferele lor, care s-ar fi putut forma prin procesul descris mai sus. Io este cea mai activă lume vulcanică din sistemul nostru solar, deci existența vieții aici este exclusă. Ganymede și Europa prezintă oceane sub scoarță, deci ar putea găzdui viața. Însă acele forme de viață nu ar putea construi o atmosferă bogată în oxigen cum este cea de pe Pământ. Trebuie să existe o altă explicație pentru oxigenul întâlnit pe aceste luni.
Potrivit cercetătorilor, această cale de producere a oxigenului poate avea loc și pe Pământ și ar putea funcționa și pentru alte molecule. De exemplu, cercetătorii vor să afle dacă diselenura de carbon poate fi supusă acestui proces.
Sursa: Universe Today