近年、確認されている太陽系外惑星の数は指数関数的に増加しています。記事の執筆時点で、2,817個の星系で合計3,777個の太陽系外惑星が確認されており、さらに2,737人の候補者が確認を待っています。さらに、地球の（つまり岩の多い）惑星の数は着実に増加しており、天文学者が太陽系を超えた生命の証拠を見つける可能性が高まっています。
残念ながら、これらの惑星を直接探査する技術はまだ存在していません。その結果、科学者は「バイオシグネチャー」として知られるもの、過去または現在の生命の存在に関連する化学物質または要素を探すことを余儀なくされています。国際的な研究者チームによる新しい研究によると、これらのシグネチャを探す1つの方法は、衝突イベント中に太陽系外惑星の表面から放出された物質を調べることです。
この研究は、「惑星外衝突噴出物におけるバイオシグネチャーの検索」と題され、科学ジャーナルに掲載されました 宇宙生物学 そして最近オンラインで登場した。これは、ストックホルム大学のアストロバイオロジーセンターの研究者、ジャンニカタルディが主導しました。彼には、LESIA-Observatoire de Paris、Southwest Research Institute（SwRI）、Royal Institute of Technology（KTH）、およびEuropean Space Research and Technology Center（ESA / ESTEC）の科学者が加わりました。
彼らが彼らの研究で示しているように、太陽系外惑星の生物圏を特徴づけるほとんどの努力は惑星の大気に焦点を合わせてきました。これは、地球上の生命に関連するガスの証拠を探すことで構成されます。二酸化炭素、窒素など–水。 CataldiがSpace Magazineにメールで伝えたように：
「私たちは地球から、生命が大気の組成に強い影響を与える可能性があることを知っています。たとえば、私たちの大気中のすべての酸素は生物起源です。また、酸素とメタンは生命が存在するため、化学平衡から大きく外れています。現在のところ、地球のような太陽系外惑星の大気組成を調べることはまだ不可能ですが、そのような測定は近い将来に可能になると期待されています。したがって、大気中のバイオシグネチャは地球外生命体を探索するための最も有望な方法です。
しかし、Cataldiと彼の同僚は、影響の兆候を探して噴出物を調べることにより、惑星の居住性を特徴付ける可能性を検討しました。このアプローチの利点の1つは、噴出物が岩の惑星や月などの低重力の物体から非常に簡単に脱出できることです。これらのタイプのボディの雰囲気も特性化が非常に難しいため、この方法では、他の方法では不可能だった特性化が可能になります。
そして、Cataldiが示したように、それはまた、いくつかの方法で大気のアプローチを補完します。
「最初に、太陽系外惑星が小さいほど、その大気を研究することが難しくなります。逆に、小さな太陽系外惑星は、表面の重力が低く、小さな太陽系外惑星からの噴出物を検出しやすくするため、大量の脱出エジェクタを放出します。次に、インパクトイジェクタのバイオシグネチャについて考えるとき、主に特定のミネラルについて考えます。これは、生命が惑星の鉱物学に間接的に（たとえば、大気の組成を変更して新しい鉱物の形成を可能にすることによって）、または直接的に（鉱物などの鉱物を生成することによって）影響を与える可能性があるためです。したがって、インパクトイジェクタを使用すると、大気のシグネチャを補完する別の種類のバイオシグネチャを研究できます。」
この方法のもう1つの利点は、天体間の衝突の影響を調べた既存の研究を利用していることです。たとえば、45億年前に地球と月のシステムを形成したと考えられている巨大な影響（別名、巨大影響仮説）に制約を課すことを試みた複数の研究が行われました。
このような巨大な衝突は、地球型惑星の形成の最終段階（約1億年続く）で一般的であったと考えられていますが、チームは、小惑星または彗星体の影響に焦点を当てましたが、これは太陽系外惑星の全寿命にわたって発生すると考えられていますシステム。これらの研究に依存して、Cataldiと彼の同僚は、太陽系外惑星の噴出物のモデルを作成することができました。
Cataldiが説明したように、彼らは、衝突クレーターに関する文献の結果を使用して、生成された噴出物の量を推定しました。噴出物によって作成された星周辺のダストディスクの信号強度を推定するために、彼らはデブリディスク（つまり、太陽系の主な小惑星帯の太陽系外類似物）の文献の結果を使用しました。結局、結果はかなり興味深いことがわかりました：
「直径20 kmの物体の衝撃により、現在の望遠鏡で検出できるほどの塵が生成されることがわかりました（比較として、6500万年前に恐竜を殺したインパクターのサイズは約10 kmですが）。しかしながら、放出されたダストの組成を研究すること（例えば、バイオシグネチャーの検索）は、現在の望遠鏡の手の届かないところにあります。つまり、現在の望遠鏡では、放出されたダストの存在を確認できましたが、その組成を調べることはできませんでした。」
要するに、太陽系外惑星から放出された物質を研究することは私たちの手の届くところにあり、いつかその組成を研究する能力は、天文学者が太陽系外惑星の地質を特徴付けることができるようにし、したがってその潜在的な居住性により正確な制約を課します。現在、天文学者は、見かけのサイズと質量に基づいて、惑星の構成について知識に基づいた推測を行わざるを得ません。
残念ながら、イジェクタ内のバイオシグネチャの存在を特定できる詳細な調査は現在不可能であり、次のような次世代の望遠鏡でさえ非常に困難です。 ジェームズウェッブ宇宙望遠鏡 （JWSB）または ダーウィン。一方、太陽系外惑星からの噴出物の研究は、太陽系外惑星の研究と特徴付けに関して、いくつかの非常に興味深い可能性を示しています。 Cataldiが示したように：
「衝突イベントからの噴出物を研究することにより、太陽系外惑星の地質と居住可能性について何かを学び、生物圏を潜在的に検出することができました。この方法は、私が太陽系外惑星の地下にアクセスするために知っている唯一の方法です。この意味で、インパクトは自然が提供する掘削実験と見ることができます。私たちの研究では、衝突イベントで生成されたダストは原則として検出可能であり、将来の望遠鏡はダストの組成、ひいては惑星の組成を抑制できる可能性があることを示しています。」
今後数十年で、天文学者は、生命の兆候を見つけることを期待して、感度とパワーを増大させる計器で太陽系外惑星を研究するでしょう。与えられた時間を考えると、小惑星の影響によって作成された太陽系外惑星の周りの破片でバイオシグネチャーを検索することは、大気中のバイオシグネチャーを検索することと並行して行うことができます。
これらの2つの方法を組み合わせると、科学者は遠方の惑星が生命を支える能力があるだけでなく、積極的にそうしているとより確実に言うことができます！
