Dış gezegenlerde yaşam arayışı yoğun bir araştırma aşamasına giriyor. LIFE uzay teleskobu bu alanda bir atılım vaat ediyor. Çeşitli görevleri gerçekleştirmek üzere tasarlanan çok görevli James Webb Uzay Teleskobu’nun (JWST) aksine, LIFE yalnızca dış gezegenlerdeki biyolojik imzaları aramaya odaklanacak.
LIFE, koordineli bir şekilde çalışan, daha büyük teleskop boyutlarına ve gelişmiş çözünürlüğe olanak tanıyan beş ayrı teleskoptan oluşan bir girişimölçerdir. LIFE, orta kızılötesi gözlem yaparak ozon, metan ve nitröz oksit gibi önemli biyoindikatörlerin spektral çizgilerini tespit edebilecek. Plan, teleskopun JWST’nin bulunduğu yer olan Dünya’dan 1,5 milyon kilometre uzaklıktaki L2 Lagrange noktasına yerleştirilmesidir.
LIFE hâlâ sadece bir kavram olsa da araştırmacılar bunun etkinliğini test etmek için adımlar attı. Teleskobun kendisi henüz inşa edilmediğinden veya fırlatılmadığından, bilim adamları test yapmak için Dünya atmosferinden alınan verileri kullandılar. Dünya bir dış gezegen olarak ele alındı ve LIFE yöntemleri, çeşitli koşullar altında Dünya atmosferinin gerçek verileri üzerinde test edildi. Verileri analiz etmek için LIFEsim adlı bir araç kullanıldı. Bu çalışma, görev yeteneklerini test etmek için simüle edilmiş verilerin kullanıldığı olağan uygulamadan farklıdır; bu durumda gerçek veriler kullanılmıştır.
Pratikte, bir ötegezegen olarak Dünya zar zor görülebilen bir nokta olacaktır. LIFE, yalnızca gözlemlerin süresine bağlı olarak zamanla değişecek olan atmosferin spektrumunu gözlemleyebilecek. Bu durum araştırmacıları geometri ve mevsimsel değişikliklerin gözlemlenmesinin sonuçları nasıl etkileyeceğini sorgulamaya yöneltti.
Araştırmacıların üzerinde çalışabileceği Dünya hakkında çok sayıda gözlemsel veri var. Üç farklı gözlem geometrisini analiz ettiler: iki kutup ve bir ekvator. En büyük mevsimsel dalgalanmaların görüldüğü Ocak ve Temmuz aylarındaki atmosferin durumuna ilişkin verileri kullandık.
Araştırmacılar, gezegen atmosferlerinin birçok karmaşık konfigürasyonu arasında, canlı organizmalar tarafından üretilebilen nitröz oksit, klorometan ve bromometan gibi kimyasal imzalara odaklandılar. Ayrıca Dünya’daki önemli biyolojik işaretler olan ve diğer gezegenlerde yaşam olasılığını gösterebilen karbondioksit, su, ozon ve metan da özellikle ilgi çekicidir.
LIFE, Dünya’daki karbondioksit, su, ozon ve metanı başarıyla tespit etti. Yüzeyde sıvı su izleri de bulundu. LIFE gözlemlerinin sonuçlarının Dünya’ya göre gözlem açısına bağlı olmaması dikkat çekicidir. Bu önemlidir çünkü gelecekteki LIFE gözlemlerinin açıları bilinmemektedir.
Mevsimsel değişiklikleri gözlemlemek daha zordur, ancak bunun gelecekteki görevleri zorlaştırmayacağı ortaya çıktı. Atmosferlerdeki mevsimsel değişiklikler nedeniyle verilerin yorumlanmasında zorluklara rağmen, yakınlardaki ötegezegenlerin potansiyel yaşanabilirliğinin tahmin edilmesine yardımcı olabilirler.
LIFE gözlemleri için gereken süreyi daha iyi anlamak amacıyla araştırmacılar bir hedef listesi geliştirdi. LIFE tarafından tespit edilebilen, Güneş Sisteminden 20 parsek uzaklığa kadar M ve FGK yıldızlarının etrafında yer alan, yarıçapları 0,5 ile 1,5 Dünya yarıçapı arasında olan gezegenler seçildi. Bu hedefler daha önce yapılan çalışmalara dayanarak belirlendi. Sonuçlar, bazı gezegenlerin yalnızca birkaç günlük gözlem gerektireceğini, bazılarının ise 100 güne kadar sürebileceğini gösteriyor.
Bilim insanları, gözlemlenmesi en kolay olan dış gezegenler olan “altın hedefleri” belirlediler. Bu tür hedeflerin bir örneği Proxima Centauri sistemindeki gezegenlerdir. Bunları izlemek yalnızca birkaç gün sürecektir. Bununla birlikte, Dünya’nın Dünya’dan yaklaşık 5 parsek uzakta bulunan ikiz ötegezegenleri gibi daha karmaşık durumlarda, LIFE’ın biyolojik imzaları tespit etmesi için yaklaşık 50-100 günlük gözlemler gerekecektir.
Şimdilik LIFE uzay teleskopu yalnızca potansiyel bir görev olarak kalıyor. Bu, ötegezegenlerin yaşanabilirliğine dair işaretlerin incelenmesine yönelik önerilen ilk görev değil. 2023 yılında NASA, en az 25 potansiyel olarak yaşanabilir dış gezegenin görüntülenmesi ve ardından biyolojik imzalar için atmosferlerinin araştırılması amacıyla bir Yaşanabilir Dünyalar Gözlemevi’nin (HWO) kurulmasını önerdi. Ancak çalışmanın yazarları, bu hedeflere ulaşmak için HAYAT’ın en iyi seçenek olduğuna inanıyor.