Мы уже нашли более 250 внесолнечных планет, и другие продолжают обнаруживаться довольно часто. С появлением всех этих новых планет необходимо задать очевидный вопрос: как нам определить, содержат ли они жизнь? Хотя мы еще не можем видеть элементы на поверхности даже с помощью самых мощных телескопов - и, вероятно, не сможем сделать это в течение очень долгого времени - анализ света, идущего с планеты, может выявить если оно покрыто жизнью в виде растений.
Доктор Люк Арнольд из CNRS Observatoire de Haute-Provence во Франции предполагает, что спектральный анализ света, отраженного от планеты, может определить, покрыт ли он растительностью или нет.
Покрытая растениями поверхность Земли поглощает определенные частоты света и отражает другие. Наша растительность имеет очень специфический спектр, потому что она поглощает много видимого света около 700 нанометров, или цвет, который мы видим красным. Это называется Vegetation Red Edge (VRE).
Глядя на солнечный свет, который отражается от Земли - Земной блеск - можно определить состав поверхности Земли и атмосферы. Свет Земли можно анализировать, когда он отражается от Луны или от космического корабля, достаточно удаленного от Земли, чтобы рассматривать его как маленький диск.
Зная состав солнечного света и приспосабливаясь к элементам и минералам в атмосфере и на поверхности, все еще остается 0-10% фотонов около красного конца видимого спектра, которые отсутствуют. Фактором, необходимым для объяснения этого поглощения фотонов, является присутствие растений, которые используют свет для фотосинтеза
Этот же метод потенциально может быть использован для обнаружения присутствия растительности на планетах вне Солнца, предлагает д-р Арнольд в статье под названием: Earthshine Наблюдение за растительностью и влияние на обнаружение жизни на других планетах опубликовано в выпуске журнала Space Science Review от 30 октября 2007 года.
«Дело в том, что если в спектре планеты, похожей на Землю, мы обнаружим спектральную сигнатуру - вероятно, отличную от VRE -, которую нельзя объяснить ни минеральной сигнатурой, ни атмосферной сигнатурой, то предположение, что это особенность возможной подписи жизни становится актуальной. Особенно, если изменение силы сигнала коррелирует с периодом вращения планеты, что позволяет предположить, что спектральная характеристика находится на поверхности планеты », - сказал д-р Арнольд.
VRE на Земле рассчитывается с учетом «шумовых факторов», таких как состав атмосферы, много ли облаков и покрыта ли часть Земли, отражающая свет, пустыней, океаном или лесом. Все эти вещи поглощают свет в разных частях спектра. Эти же детали должны быть отсортированы для других планет, чтобы гарантировать, что отсутствие фотонов в определенной части спектра действительно происходит из-за растений, поглощающих свет.
Чтобы исключить другие факторы в спектре планеты, разрешение должно быть лучше, чем это возможно в настоящее время. Ожидается, что ЕКА Дарвин и НАСА «Наземный поиск планет», обе миссии, предназначенные специально для поиска новых планет земной группы и лучшего изучения уже открытых планет, начнутся в ближайшие 10 лет или около того. Они не смогут достаточно хорошо разрешить спектр внесолнечных планет, чтобы использовать этот метод для обнаружения растительности, но телескопы для нахождения планет во втором поколении, вероятно, будут иметь эту способность.
Остается вопрос, будут ли растения дальних миров использовать хлорофилл в качестве средства фотосинтезирующего света. Будет ли свет, который они поглощают, красным или другого цвета? Будет ли свет, который они отражают, зеленым или чем-то совершенно странным, как пурпурный или ярко-синий? Если они используют хлорофилл, их спектр будет аналогичен спектру нашей планеты. Если нет, то их спектральная сигнатура может быть несколько иной, чем у растительности Земли.
Доктор Арнольд говорит, что другой VRE все еще может быть довольно интересным: «Что бы мы сказали нам такой странный и другой VRE? Он обнаружит пропущенные фотоны, то есть фотоны из звезды, поглощенные и «использованные» (их энергия) в неизвестном или неопознанном химическом процессе, это все, что мы узнаем. Здесь опять другая информация о составе атмосферы (водяной пар, кислород, озон и т. Д.) И температуре поможет сделать согласованные предложения. По крайней мере, это подстегнет очень захватывающую дискуссию!
Источник: Space Science Review
