Miniony rok był ekscytującym czasem dla osób zajmujących się polowaniem na planety pozasłoneczne i potencjalnie nadające się do zamieszkania światy. W sierpniu 2016 r. Naukowcy z Europejskiego Obserwatorium Południowego (ESO) potwierdzili istnienie najbliższej odkrytej egzoplanety (Proxima b). Kilka miesięcy później (luty 2017 r.) Ogłoszono układ siedmiu planet wokół TRAPPIST-1.
Odkrycie tych i innych planet pozasłonecznych (i ich potencjału do życia) było nadrzędnym tematem tegorocznej konferencji Przełom Dyskutuj. Odbywająca się w dniach 20–21 kwietnia konferencja była prowadzona przez Wydział Fizyki Uniwersytetu Stanforda i sponsorowana przez Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics and Breakthrough Init Communities.
Przełomowe inicjatywy, założone w 2015 roku przez Jurija Milnera i jego żonę Julię, zostały stworzone, aby zachęcić do eksploracji innych układów gwiezdnych i poszukiwania inteligencji pozaziemskiej (SETI). Oprócz przygotowania pierwszej misji do innego układu gwiezdnego (Breakthrough Starshot), opracowują również najbardziej zaawansowane na świecie poszukiwania cywilizacji pozaziemskich (Breakthrough Listen).
W pierwszym dniu konferencji przedstawiono prezentacje dotyczące ostatnich odkryć egzoplanety wokół gwiazd typu M (czyli czerwonego karła) oraz możliwych strategii ich badania. Oprócz zajęcia się mnóstwem planet ziemskich odkrytych wokół tego rodzaju gwiazd w ostatnich latach, prezentacje skupiły się również na tym, jak i kiedy można potwierdzić życie na tych planetach.
Jedna z takich prezentacji została zatytułowana „Obserwacje SETI Proximy b i gwiazd w pobliżu”, którą poprowadziła dr Svetlana Berdyugina. Oprócz bycia profesorem astrofizyki na Uniwersytecie we Fryburgu i członkiem Instytutu Fizyki Słonecznej Kiepenheuer, dr Berdyugina jest również jednym z członków założycieli Fundacji Planets - międzynarodowego zespołu profesorów, astrofizyków, inżynierów, przedsiębiorców oraz naukowcy zajmujący się rozwojem zaawansowanych teleskopów.
Jak wskazała podczas prezentacji, do potwierdzenia obecności kontynentów i roślinności na powierzchni odległych egzoplanet można zastosować te same instrumenty i metody, które wykorzystano do badania i charakteryzowania odległych gwiazd. Kluczem tutaj - jak wykazały dziesięciolecia obserwacji Ziemi - jest obserwacja światła odbitego (lub „krzywej światła”) wychodzącej z ich powierzchni.
Pomiary krzywej światła gwiazdy służą do określenia, jakiego rodzaju klasą jest gwiazda i jakie procesy w niej zachodzą. Krzywe świetlne są również rutynowo używane do rozpoznawania obecności planet wokół gwiazd - alias. Metoda Tranzytu, w której planeta przelatująca przed gwiazdą powoduje mierzalny spadek jej jasności - a także określenie wielkości i okresu orbity planety.
W przypadku astronomii planetarnej pomiar krzywej światła światów takich jak Proxima b może nie tylko umożliwić astronomom odróżnienie mas lądowych i oceanów, ale także dostrzec obecność zjawisk meteorologicznych. Obejmowałyby one chmury, okresowe zmiany w albedo (tj. Zmiany sezonowe), a nawet obecność fotosyntetycznych form życia (inaczej rośliny).
Na przykład i zilustrowany powyższym schematem, zielona roślinność pochłania prawie wszystkie części widma czerwonego, zielonego i niebieskiego (RGB), ale odbija światło podczerwone. Tego rodzaju proces był używany od dziesięcioleci przez satelity obserwacyjne Ziemi do śledzenia zjawisk meteorologicznych, pomiaru zasięgu lasów i roślinności, śledzenia ekspansji skupisk ludności i monitorowania wzrostu pustyń.
Ponadto obecność biopigmentów spowodowanych przez chlorofil oznacza, że odbite światło RGB będzie silnie spolaryzowane, podczas gdy światło UR będzie słabo spolaryzowane. Pozwoli to astronomom rozpoznać różnicę między roślinnością a czymś, co ma po prostu zielony kolor. Stwierdziła, że zebranie tych informacji będzie wymagało pracy teleskopów pozaosiowych, zarówno dużych, jak i o wysokim kontraście.
Oczekuje się, że będą one obejmować Teleskop Kolosalny, projekt dotyczący masywnego teleskopu, który jest kierowany przez Fundację Planety - i dla którego dr Berdyugina jest liderem projektu. Po zakończeniu Colossus będzie największym na świecie teleskopem optycznym i podczerwonym, nie wspominając o największym teleskopie zoptymalizowanym do wykrywania życia pozasłonecznego i cywilizacji pozaziemskich.
Składa się z 58 niezależnych 8-metrowych teleskopów pozaosiowych, które skutecznie łączą interferometrię teleskopu w celu zapewnienia efektywnej rozdzielczości 74 metrów. Poza Colossus, Planets Foundation jest również odpowiedzialna za ExoLife Finder (ELF). Ten 40-metrowy teleskop wykorzystuje wiele tych samych technologii, które trafią do Kolosa, i oczekuje się, że będzie pierwszym teleskopem do tworzenia map powierzchni pobliskich egzoplanet.
Jest też teleskop spolaryzowany z atmosfery pobliskich planet pozaziemskich (PLANETS), który jest obecnie budowany w Haleakala na Hawajach (planowane zakończenie do stycznia 2018 r.). Także tutaj ten teleskop jest demonstratorem technologii, dzięki któremu Colossus stanie się rzeczywistością.
Oprócz Fundacji Planety inne teleskopy nowej generacji powinny również prowadzić wysokiej jakości badania spektroskopowe odległych egzoplanet. Najbardziej znanym z nich jest prawdopodobnie James Webb Telescope NASA, który ma zostać uruchomiony w przyszłym roku.
I koniecznie sprawdź wideo pełnej prezentacji Dr. Berdyuginy poniżej:
