Viime vuosikymmeninä löydettyjen aurinkoisten planeettojen lukumäärä on ollut räjähdysmäinen. 1. huhtikuuta 2018 alkaen yhteensä 3 758 ulkomaalaistaplaneetat on vahvistettu 2 808 järjestelmässä, ja 627 järjestelmässä on enemmän kuin yksi planeetta. Laajentaessamme tietoa maailmankaikkeudesta, tämän haun tarkoituksena on ollut löytää todisteita elämästä aurinkokunnan ulkopuolella.
Astronomit ovat käyttäneet maata oppaana esimerkiksi etsittäessä asutettavissa olevia planeettoja. Mutta tunnustaisimmeko todella “maallisen” planeetan, jos näkisimme sen? Tätä kysymystä käsittelivät äskettäisessä lehdessä kaksi professoria, joista toinen on eksoplaneettojen metsästäjä ja toinen maatieteen ja astrobiologian asiantuntija. Yhdessä he pohtivat, mitkä edistykset (menneisyys ja tulevaisuus) ovat avainasemassa Earth 2.0: n etsinnässä.
Lehti, jonka otsikko on ”Earth as Exoplanet”, ilmestyi äskettäin verkossa. Tutkimuksen suorittivat Tyler D. Robinson, entinen NASA: n tutkijatohtori ja apulaisprofessori Pohjois-Arizonan yliopistosta, ja Christopher T. Reinhard - apulaisprofessori Georgian tekniikan instituutin maapallon ja ilmakehän tutkimuksen koulusta.
Robinson ja Reinhard keskittyvät tutkimuksensa vuoksi siihen, kuinka aurinkokunnan ulkopuolella sijaitsevien asuttavien ja asuttujen planeettojen metsästys keskittyy yleensä maan analogiin. Tämän on odotettavissa, koska Maa on ainoa planeetta, jonka tiedämme ja joka voi tukea elämää. Kuten professori Robinson kertoi Space Magazinelle sähköpostitse:
”Maa on - tällä hetkellä! - ainoa esimerkki asuttavasta ja asutusta maailmasta. Siksi, kun joku kysyy: "Miltä asuttava eksoplaneetta näyttää?" tai "Miltä elävää kantava eksoplaneetta näyttää?", paras vaihtoehto on osoittaa maapallolle ja sanoa: "Ehkä se näyttää paljon tältä." Vaikka monissa tutkimuksissa on tehty hypoteesia muille asuttaville planeetoille (esim. Veden peittämät supermaapallot), johtava esimerkki täysin toimivasta asuttavasta planeetasta on aina Maa. "
Tämän vuoksi kirjoittajat pohtivat sitä, kuinka aurinkokunnan avaruusalusten havainnot ovat johtaneet kehittämiseen lähestymistapoja, joilla havaitaan allekirjoitukset asumisesta ja elämästä muissa maailmoissa. Näihin kuuluvat Pioneer 10 ja11 tehtävät ja Voyager 1 ja2 avaruusalus, joka vei monien aurinkokunnan elinten lentotauluja 1970-luvulla.
Nämä tehtävät, jotka suorittivat aurinkokunnan planeetoille ja kuille tutkimuksia fotometrian ja spektroskopian avulla, antoivat tutkijoille mahdollisuuden oppia paljon näiden kappaleiden ilmakehän kemiasta ja koostumuksesta, samoin kuin meteorologisista kuvioista ja kemiasta. Myöhemmät tehtävät ovat lisänneet tätä paljastamalla tärkeimmät yksityiskohdat aurinkoplaneettojen ja kuiden pinnan yksityiskohdista ja geologisesta kehityksestä.
Lisäksi galileo koetin suoritti Maan lentotapit joulukuussa 1990 ja 1992, mikä antoi planeettatutkijoille ensimmäisen mahdollisuuden analysoida planeettamme samoilla työkaluilla ja tekniikoilla, joita oli aikaisemmin sovellettu koko aurinkokunnassa. Se oli myös Voyager 1 koetin, joka otti kaukaisen kuvan maapallosta, johon Carl Sagan viittasi ”vaaleansininen piste” -valokuvana.
He huomaavat kuitenkin myös, että Maan ilmapiiri ja pintaympäristö ovat kehittyneet huomattavasti viimeisen 4,5 miljardin vuoden aikana. Itse asiassa erilaisten ilmakehän ja geologisten mallien mukaan Maa on aiemmin muistuttanut monia ympäristöjä, joita nykypäivän standardien mukaan pidetään melko “vieraana”. Näitä ovat maan monet jääkaudet ja varhaisimmat aikakaudet, jolloin maan ensisijainen ilmapiiri oli tulivuoren kaasutuksen tulos.
Kuten professori Robinson selitti, tämä aiheuttaa joitain komplikaatioita, kun on kyse muiden esimerkkien löytämisestä "vaaleansinisistä pisteistä":
”Tärkein komplikaatio on varovaisuus, jotta se ei joutuisi ajattelun ansaan, jonka mukaan Maapallo on aina osoittanut nykyään. Joten, planeettamme tarjoaa todella suuren määrän vaihtoehtoja siitä, miltä asuttava ja / tai asuttu planeetta voi näyttää. "
Toisin sanoen, maapalloanalogien metsästys voisi paljastaa lukuisia maailmoja, jotka ovat "maapallon kaltaisia" siinä mielessä, että ne muistuttavat maapallon aikaisempaa (tai tulevaa) geologista ajanjaksoa. Näitä ovat ”lumipallo Earth”, joita peittäisivät jäätiköt (mutta voivat silti olla hengen kantavia), tai jopa miltä Maa näytti Hadean tai Archean Eonien aikana, jolloin hapen happosynteesiä ei vielä ollut tapahtunut.
Tällä olisi vaikutuksia myös siihen, millaista elämää siellä voisi olla olemassa. Esimerkiksi, jos planeetta on vielä nuori ja sen ilmapiiri oli edelleen alkutilaansa, elämä voisi olla tiukasti mikrobimuodossa. Kuitenkin, jos planeetta oli miljardeja vuosia vanha ja lasien välisellä ajanjaksolla, monimutkaisemmat elämänmuodot ovat saattaneet olla kehittyneet ja ne vaeltavat maata.
Robinson ja Reinhard jatkavat pohtimista siitä, mitä tulevaisuuden kehitys tukee ”vaaleansinisten pisteiden” havaitsemisessa. Näihin kuuluvat seuraavan sukupolven teleskoopit, kuten James Webbin avaruuskaukoputki (JWST) - on tarkoitus ottaa käyttöön vuonna 2020 - ja Laajakenttäinen infrapunakaukoputki (WFIRST), jota kehitetään parhaillaan. Muihin tekniikoihin kuuluvat käsitteet, kuten Starshade, jonka tarkoituksena on poistaa tähtipimennys, jotta eksoplaneetit voidaan kuvata suoraan.
"Todellisten vaaleansinisten pisteiden - veden peittämien maalimaailmien havaitseminen auringon kaltaisten tähtien asuttavalla alueella - vaativat parannuksia kyvyssämme" kuvata "eksoplaneettoja suoraan", sanoi Robinson. “Käytät täällä joko optiikkaa kaukoputken sisällä tai futuristisesti kuulostavaa“ tähtivarjostinta ”, joka lentää kaukoputken ulkopuolella, kirkkaan tähden valon poistamiseksi, jolloin voit nähdä heikon planeetan, joka kiertää kyseistä tähteä. Useat erilaiset tutkimusryhmät, mukaan lukien jotkut NASA-keskuksissa, pyrkivät parantamaan näitä tekniikoita. "
Kun tähtitieteilijät pystyvät kuvaamaan kallioisia eksoplaneetteja suoraan, he pystyvät vihdoin tutkimaan ilmapiiriään yksityiskohtaisesti ja asettamaan tarkemmat rajoitukset potentiaaliselle asumiskelpoisuudelle. Tämän lisäksi voi tulla päivä, jolloin pystymme kuvaamaan näiden planeettojen pinnat joko erittäin herkillä kaukoputkilla tai avaruusalusten tehtävissä (kuten Project Starshot).
Löydämmekö toisen "vaaleansinisen pisteen" vai ei, on vielä nähtävissä. Mutta tulevina vuosina saatamme vihdoin saada hyvän kuvan siitä, kuinka yleinen (tai harvinainen) maailmamme todella on.
