Viime vuosi on ollut jännittävä aika niille, jotka harjoittavat aurinkoisten planeettojen ja mahdollisesti asuttavien maailmojen metsästämistä. Euroopan eteläisen observatorion (ESO) tutkijat vahvistivat elokuussa 2016 tutkimuksen maan päälle lähimmän eksoplaneetan (Proxima b) olemassaolosta. Tätä seurasi muutamaa kuukautta myöhemmin (helmikuussa 2017) ilmoittamalla seitsemän planeetan järjestelmästä TRAPPIST-1: n ympärillä.
Näiden ja muiden auringon ulkopuolisten planeettojen löytäminen (ja niiden mahdollisuudet isännöidä elämää) oli kattava teema tämän vuoden Läpimurtokeskustelu -konferenssissa. Konferenssi järjestettiin 20. – 21. Huhtikuuta Stanfordin yliopiston fysiikan laitoksella, ja sitä sponsoroi Harvard-Smithsonian Astrofysiikan ja Läpimurto-aloitteiden keskus.
Yuri Milnerin ja hänen vaimonsa Julian vuonna 2015 perustama Breakthrough Initiatives luotiin edistämään muiden tähtijärjestelmien etsimistä ja maanpäällisen älykkyyden (SETI) etsimistä. Sen lisäksi, että he valmistelevat sitä, mikä voisi hyvinkin olla ensimmäinen tehtävä toiseen tähtijärjestelmään (Breakthrough Starshot), he kehittävät myös sitä, mikä on maailman edistynein haku maan ulkopuolella toimiville sivilisaatioille (Breakthrough Listen).
Konferenssin ensimmäisenä päivänä järjestettiin esityksiä, joissa käsiteltiin viimeaikaisia eksoplaneettojen löytöjä M-tyypin (eli punaisen kääpiön) tähtijen ympärillä ja mitä mahdollisia strategioita niiden tutkimiseen käytetään. Sen lisäksi, että käsiteltiin maanpäällisiä planeettoja, jotka on viime vuosina löydetty tämän tyyppisten tähtiä ympäriltä, esitykset keskittyivät myös siihen, kuinka ja milloin elämä voidaan vahvistaa näillä planeetoilla.
Yksi tällainen esitys nimettiin ”SETI-havainnot Proxima b: stä ja läheisistä tähtiistä”, jonka isännöi tri Svetlana Berdyugina. Sen lisäksi, että hän on astrofysiikan professori Freiburgin yliopistossa ja Kiepenheuer-aurinkofysiikan instituutin jäsen, hän on myös yksi Planeetta-säätiön perustajajäseniä - kansainvälinen professoreiden, astrofysiikkojen, insinöörien ja yrittäjien ryhmä. ja tutkijat, jotka ovat sitoutuneet edistyneiden kaukoputkien kehittämiseen.
Kuten hän huomautti esityksen aikana, samoja instrumentteja ja menetelmiä, joita käytettiin etäiden tutkimiseen ja karakterisointiin, voitiin käyttää varmentamaan maanosien ja kasvillisuuden läsnäolo kaukana olevien eksoplaneettojen pinnalla. Avain tässä - kuten vuosikymmenien mittainen maapallon havainnointi on osoittanut - on tarkkailla niiden pinnalta tulevaa valoa (tai ”valokäyrää”).
Tähteen valokäyrän mittauksia käytetään määrittämään, minkä tyyppinen tähti on ja mitkä prosessit toimivat sen sisällä. Kevyitä käyriä käyte- tään myös rutiininomaisesti planeettojen läsnäolon tähtien ympärillä - aka. kauttakulkumenetelmässä, jossa tähden edessä kulkeva planeetta aiheuttaa mitattavissa olevan laskun sen kirkkaudessa - samalla kun määritetään planeetan koko ja kiertorata.
Proxima b: n kaltaisten maailmojen valokäyrän mittaamisella ei voitu tähtitieteilijöiden avulla vain selittää eroa maamassa olevien massojen ja valtamerten välillä, vaan myös havaita meteorologisten ilmiöiden esiintyminen, kun sitä käytetään planeetan tähtitieteen vuoksi. Näihin sisältyvät pilvet, ajoittaiset vaihtelut albedossa (ts. Kausimuutos) ja jopa fotosynteettisten elämänmuotojen (aka. Kasvit) läsnäolo.
Esimerkiksi, kuten yllä olevalla kaaviolla havainnollistetaan, vihreä kasvillisuus absorboi lähes kaikki spektrin punaiset, vihreät ja siniset (RGB) osat, mutta heijastaa infrapunavaloa. Maan havaitsemissatelliitit ovat käyttäneet tällaista prosessia vuosikymmenien ajan meteorologisten ilmiöiden seuraamiseksi, metsien ja kasvillisuuden mittaamiseksi, väestökeskusten laajentumisen seuraamiseksi ja aavikoiden kasvun seuraamiseksi.
Lisäksi klorofyllin aiheuttamien biopigmenttien läsnäolo tarkoittaa, että heijastunut RGB-valo olisi erittäin polarisoitunut, kun taas UR-valo olisi heikosti polarisoitunut. Tämän avulla tähtitieteilijät voivat kertoa eroa kasvillisuuden ja jotain, joka on yksinkertaisesti vihreä väri välillä. Hänen mukaansa tämän tiedon kerääminen vaatii akselin ulkopuolella olevien kaukoputkien työskentelyä, jotka ovat sekä suuria että suurikontrastisia.
Näihin odotetaan sisältyvän Colossus Telescope, projekti massiiviselle teleskoopille, jota johtaa Planeetta-säätiö - ja jolle projekti johtaja on Dr. Berdyugina. Valmistuttuaan Colossus on suurin optinen ja infrapunakaukoputki maailmassa, puhumattakaan suurimmasta kaukoputkesta, joka on optimoitu ekstranolaarisen elämän ja maan ulkopuolisten sivilisaatioiden havaitsemiseksi.
Se koostuu 58 riippumattomasta 8-metrisestä akselin ulkopuolisesta kaukoputkesta, jotka yhdistävät tehokkaasti kaukoputken interferometriansa tarjoamaan 74 metrin tehokkaan resoluution. Colossuksen lisäksi Planets-säätiö vastaa myös ExoLife Finderista (ELF). Tämä 40 metrin kaukoputki käyttää monia samoja tekniikoita, jotka menevät Colossukseen, ja sen odotetaan olevan ensimmäinen kaukoputki, joka luo pintakarttoja lähellä oleville eksoplaneetoille.
Ja sitten siellä on lähellä olevien maanpäällisten planeettojen (PLANETS) kaukoputken ilmakehän polarisoitu valo, jota rakennetaan parhaillaan Haleakalassa, Havaijilla (arvioidaan valmistuvan tammikuussa 2018). Tässäkin tämä kaukoputki on tekniikan osoittaja sille, mikä lopulta tekee Colossuksesta todellisuuden.
Planeetta-säätiön ulkopuolella muiden seuraavan sukupolven teleskooppien odotetaan myös suorittavan korkealaatuisia spektroskopisia tutkimuksia etäisistä eksoplaneetoista. Tunnetuin näistä on kiistatta NASA: n James Webbin teleskooppi, jonka on tarkoitus käynnistää ensi vuonna.
Ja muista katsoa alla oleva Dr. Berdyuginan koko esityksen video:
