Olemme jo löytäneet yli 250 ekstrasolaarista planeettaa, ja lisää löytyy edelleen melko usein. Kun kaikki nämä uudet planeetat aukenevat, on esitettävä itsestään selvä kysymys: miten voimme havaita, sisältävätkö ne elämää vai eivät? Vaikka emme voi vielä nähdä ominaisuuksia pinnalla edes tehokkaimmalla kaukoputkella - emmekä todennäköisesti pysty tekemään niin pitkään aikaan - planeetalta tulevan valon analyysi saattaa paljastaa jos sitä peittää elämä kasvien muodossa.
Tohtori Luc Arnold CNRS: n Observatorio de Haute-Provencesta Ranskassa ehdottaa, että planeetan heijastaman valon spektrianalyysi voisi määrittää, onko se kasvillisuuden peitossa vai ei.
Maan kasvien peittämä pinta absorboi tiettyjä valon taajuuksia ja heijastaa muita. Kasvillisuutemme spektri on hyvin spesifinen, koska se absorboi paljon näkyvää valoa noin 700 nanometrin säteellä tai väriä, jonka näemme punaisena. Tätä kutsutaan Vegetation Red Edge -sovellukseksi (VRE).
Tarkastelemalla auringonvaloa, joka heijastuu maapallon ulkopuolelta - "Maanpinta" -, Maan pinnan ja ilmakehän koostumus voidaan määrittää. Maan valoa voidaan analysoida, kun se heijastuu kuuhun tai maapallolta niin kaukana avaruusaluksista, että se näkee sen pienenä levynä.
Kun tiedetään auringon valon koostumus ja säädetään ilmakehässä ja pinnalla olevien elementtien ja mineraalien suhteen, jäljellä olevan spektrin punaisen pään lähellä olevista fotoneista on edelleen 0-10%. Tämän fotonien imeytymisen selittämiseksi tarvitaan kasveja, jotka käyttävät valoa fotosynteesiin
Tätä samaa menetelmää voitaisiin mahdollisesti käyttää kasvillisuuden havaitsemiseen ekstrasolaarisilla planeetoilla, ehdottaa tohtori Arnold paperissa, jonka otsikko on, Maapallon kasvillisuuden tarkkailu ja vaikutukset elämän havaitsemiseen muilla planeetoilla julkaistiin Space Science Review -lehden 30. lokakuuta 2007 ilmestyneessä lehdessä.
"Asia on se, että jos maapallon planeetan spektristä löydämme spektrin allekirjoitus -" todennäköisesti erilainen kuin VRE "- jota ei voida selittää mineraalialueena tai ilmakehän allekirjoituksena, niin ehdotus, että tämä ominaisuus on mahdollinen elämän allekirjoitus tulee merkitykselliseksi. Varsinkin jos signaalin voimakkuuden vaihtelu korreloi planeetan pyörimisjakson kanssa, mikä viittaa siihen, että spektrin ominaisuus on planeetan pinnalla ”, tohtori Arnold sanoi.
Maapallon VRE lasketaan ottamalla pois ”melutekijät”, kuten ilmakehän koostumus, onko paljon pilviä ja kattaako auringonotto, valtameri vai metsä maapallon sitä osaa, joka heijastaa valoa. Kaikki nämä asiat absorboivat valoa spektrin eri osissa. Samat yksityiskohdat on selvitettävä muille planeetoille sen varmistamiseksi, että fotonien puuttuminen tietystä spektrin osasta johtuu todellakin valoa absorboivista kasveista.
Jotta voidaan sulkea pois muut tekijät planeetan spektrissä, resoluution on oltava parempi kuin tällä hetkellä on mahdollista. ESA: n Darwinin ja NASA: n Terrestrial Planet Finder -sovellusten, joiden molemmat on suunniteltu etsimään erityisesti uusia maanpäällisiä planeettoja ja tutkimaan paremmin jo löydettyjä, odotetaan käynnistyvän seuraavan kymmenen vuoden aikana. He eivät pysty ratkaisemaan ekstrasolaaristen planeettojen spektriä riittävän hyvin käyttää tätä menetelmää kasvillisuuden löytämiseen, mutta planeetan etsimisen toisen sukupolven teleskooppien todennäköisyys on tämä kyky.
Kysymys kuuluu edelleen, käyttävätkö kaukomaailmien kasvit klorofylliä valon fotosynteesin välineenä. Onko niiden absorboima valo punaista vai erilaista väriä? Tuleeko niiden heijastama valo vihreää vai jotain täysin omituista, kuten magentaa tai kirkkaansinistä? Jos he käyttävät klorofylliä, niiden spektri on samanlainen kuin oman planeettamme. Jos ei, niiden spektrinen allekirjoitus voi olla melko erilainen kuin maan kasvillisuuden.
Dr. Arnold sanoo, että erilainen VRE voi silti olla melko mielenkiintoinen: ”Mitä sanoisimme meille niin omituisesta ja erilaisesta VRE: stä? Se paljastaa puuttuvat fotonit, ts. Fotonit muodostavat tähtiä absorboituneen ja "käytetyn" (niiden energian) tuntemattomassa tai tuntemattomassa kemiallisessa prosessissa, se on kaikki, mitä opimme. Tässäkin, muut tiedot ilmakehän koostumuksesta (vesihöyry, happi, otsoni jne.) Ja lämpötilasta auttaisivat tekemään johdonmukaisia ehdotuksia. Ainakin se ruokkii erittäin jännittävää keskustelua! ”
Lähde: Space Science Review
