Атмосфера Земли богата кислородом и такими молекулами, как метан, который  является признаком присутствия жизни. Кроме того в атмосфере присутствуют следы таких молекул, как окись азота и фреоны, которые являются сильными индикаторами промышленно развитой цивилизации. С использованием реальных наблюдений атмосферы Земли канадским спутником SCISAT, исследователи изучили спектры солнечного света,  проходящего через безоблачную область земной атмосферы. Это позволило создать основу того, как бы выглядели спектры при транзите Земли перед Солнцем при взгляде из другой звёздной системы.

Восход солнца над заливом Святого Лаврентия. Источник: NASA

Затем, команда учёных добавила симулированный шум к данным и уменьшила их разрешение, чтобы смоделировать наблюдения, которые мог бы сделать «Джеймс Уэбб» (JWST), если бы находился от Земли на расстоянии световых лет. Учёные смогли идентифицировать множество молекул экзопланет, похожих на нашу, и находящихся в пределах 50 световых лет от нашей планеты.

Спектр атмосферы Земли. Источник: Lustig-Yaeger

Исследователи применили свои методы к системе экзопланет Trappist-1, которая находится на расстоянии 40 световых лет от Земли и имеет семь известных планет, несколько из которых потенциально обитаемы. Используя данные, команда продемонстрировала, что JWST сможет идентифицировать как биологические, так и технологические признаки, если они присутствуют на этих экзопланетах.

Хотя JWST не сможет обнаружить физические структуры на других планетах, его способность обнаруживать кислород, органические и синтетические молекулы в атмосфере близкой экзопланеты, будет являться важным шагом в поиске развитой жизни во Вселенной.