Znaleźliśmy już ponad 250 planet pozasłonecznych, a kolejne są wciąż dość często odkrywane. Gdy wszystkie te nowe planety wyskakują, należy zadać oczywiste pytanie: w jaki sposób możemy wykryć, czy zawierają one życie? Chociaż nie widzimy jeszcze obiektów na powierzchni nawet z najpotężniejszych teleskopów - i prawdopodobnie nie będziemy w stanie tego robić przez bardzo długi czas - analiza światła pochodzącego z planety może ujawnić jeśli jest pokryty życiem w postaci roślin.
Dr Luc Arnold z CNRS Observatoire de Haute-Provence we Francji sugeruje, że analiza spektralna światła odbitego od planety może ustalić, czy jest ona pokryta roślinnością.
Pokryta roślinami powierzchnia Ziemi pochłania pewne częstotliwości światła i odbija inne. Nasza roślinność ma bardzo specyficzne spektrum, ponieważ pochłania dużo światła widzialnego około 700 nanometrów lub kolor, który widzimy jako czerwony. Nazywa się to Vegetation Red Edge (VRE).
Patrząc na światło słoneczne odbite od Ziemi - blask Ziemi - można określić skład powierzchni Ziemi i atmosfery. Światło Ziemi można analizować, gdy odbije się ono od Księżyca lub od statku kosmicznego wystarczająco odległego od Ziemi, aby zobaczyć go jako mały dysk.
Znając skład światła słonecznego i dostosowując się do pierwiastków i minerałów w atmosferze i na powierzchni, nadal brakuje 0-10% fotonów w pobliżu czerwonego końca widma widzialnego. Czynnikiem potrzebnym do wyjaśnienia tej absorpcji fotonów jest obecność roślin, które wykorzystują światło do fotosyntezy
Tę samą metodę można potencjalnie zastosować do wykrywania obecności roślinności na planetach pozasłonecznych, proponuje dr Arnold w artykule zatytułowanym, Ziemska obserwacja roślinności i implikacji wykrywania życia na innych planetach opublikowany w czasopiśmie Space Science Review z 30 października 2007 r.
„Chodzi o to, że jeśli w spektrum planety podobnej do Ziemi znajdziemy sygnaturę widmową - prawdopodobnie inną niż VRE - której nie można wyjaśnić jako sygnaturę mineralną ani sygnaturę atmosferyczną, to twierdzenie, że to funkcja jest możliwą sygnaturą życia staje się istotna. Zwłaszcza jeśli zmiana siły sygnału jest skorelowana z okresem rotacji planety, co sugeruje, że funkcja widmowa znajduje się na powierzchni planety - powiedział dr Arnold.
VRE na Ziemi oblicza się na podstawie „czynników hałasu”, takich jak skład atmosfery, czy jest dużo chmur i czy część Ziemi odbijająca światło jest pokryta pustynią, oceanem lub lasem. Wszystkie te rzeczy absorbują światło w różnych częściach spektrum. Te same szczegóły muszą zostać uporządkowane dla innych planet, aby zapewnić, że brak fotonów w pewnej części widma jest rzeczywiście spowodowany przez rośliny pochłaniające światło.
Aby móc wykluczyć inne czynniki w spektrum planety, rozdzielczość musi być lepsza niż jest to obecnie możliwe. Darwin ESA i Terrestrial Planet Finder ESA, obie misje mają na celu poszukiwanie nowych planet lądowych i lepsze badania już odkrytych, mają się rozpocząć w ciągu najbliższych 10 lat. Nie będą w stanie rozwiązać spektrum planet pozasłonecznych wystarczająco dobrze, aby użyć tej metody do znalezienia roślinności, ale prawdopodobnie teleskopy do wykrywania planet drugiej generacji prawdopodobnie będą miały tę zdolność.
Pozostaje pytanie, czy rośliny na odległych światach wykorzystają chlorofil jako środek do fotosyntezy światła. Czy światło, które pochłoną, będzie czerwone, czy może w innym kolorze? Czy odbijane przez nich światło będzie zielone, czy może coś zupełnie dziwnego, jak magenta lub jasny niebieski? Jeśli użyją chlorofilu, ich spektrum będzie podobne do spektrum naszej planety. Jeśli nie, ich spektralna sygnatura może być raczej inna niż roślinność na Ziemi.
Dr Arnold twierdzi, że inny VRE może nadal być dość interesujący: „Co powiedzielibyśmy na tak dziwny i inny VRE? Ujawni brakujące fotony, tj. Fotony z gwiazdy pochłoniętej i „zużytej” (ich energia) w nieznanym lub niezidentyfikowanym procesie chemicznym, to wszystko, czego moglibyśmy się nauczyć. Również w tym przypadku inne informacje o składzie atmosfery (para wodna, tlen, ozon itp.) I temperaturze pomogłyby w sformułowaniu spójnych propozycji. Przynajmniej wywołałoby to bardzo ekscytującą debatę! ”
Źródło: Space Science Review
