Kas būtų, jei kita civilizacija turėtų teleskopus ir erdvėlaivius geriau už mus? Ar žemę būtų galima aptikti iš kitos planetos, esančios už kelių šviesmečių atstumu? Panašiai, ko mums prireiks, norint aptikti gyvybę į Žemę panašioje planetoje per panašų atstumą? Įdomu apsvarstyti tuos klausimus, o dabar yra duomenų, kurie padėtų į juos atsakyti. 1990 m. Gruodžio mėn., Kai „Galileo“ erdvėlaivis skriejo Žeme, vykdydamas savo žiedinę kelionę į Jupiterį, mokslininkai nurodė kai kuriuos Žemėje esančius instrumentus, norėdami tik pamatyti, kaip senoji namų planeta atrodo iš kosmoso. Kadangi mes žinojome, kad gyvybę neabejotinai galima rasti Žemėje, šis pratimas padėjo sukurti keletą kriterijų, kurie, jei rastųsi kitur, rodytų ir gyvybės egzistavimą ten. O kas, jei Žemės klimatas būtų kitoks nei dabar? Ar tas parašas vis dar bus aptinkamas? Ir ar potencialūs biomarkeriai iš papildomų saulės planetų, kurių klimatas yra daug šaltesnis ar šiltesnis nei mūsų, gali būti akivaizdūs? Grupė tyrėjų Prancūzijoje pateikė keletą įvairių kriterijų, surinktų iš skirtingų Žemės istorijos epochų, kad patikrintų šią hipotezę. Ką jie rado?
Vienas iš aiškiausių kriterijų, pateiktų remiantis „Galileo“ skraidymo apačia, atskleidžiančia gyvybę Žemėje, buvo vadinamasis vegetacijos raudonasis kraštas - staigus šviesos atspindžio padidėjimas, kai bangos ilgis yra apie 700 nanometrų. Tai yra rezultatas, kai chlorofilas sugeria matomą šviesą, tačiau stipriai atspindi artimąjį infraraudonąjį spindulį. 1990 m. „Galileo“ zondas šiems įrodymams pasirodė stiprus.
Lucas Arnoldas ir jo komanda Saint-Michel-l'Observatoire Prancūzijoje norėjo nustatyti kelis skirtingus parametrus, kur augalų, panašių į Žemės gyvybę, vis dar būtų galima aptikti per vegetatyvinį raudoną kraštą žemėje panašioje planetoje, esančioje aplink žvaigždę, skriejančią už žvaigždės kelių šviesmečių atstumu. .
Tokiu atstumu planeta būtų neišsprendžiamas (matomoje šviesoje) taško pavidalo taškas, todėl pirmiausia reikia apsvarstyti, ar raudonas kraštas bus matomas skirtingais kampais. Greičiausiai planeta sukasi, ir, pavyzdžiui, Žemėje žemynai, kuriuose daugiausiai augalijos, yra daugiausia šiauriniame pusrutulyje. Jei tas pusrutulis nevadintų vaizdu, ar bioparašas vis tiek bus aptinkamas? Jie taip pat norėjo atsižvelgti į skirtingus sezonus, kai pusrutulyje žiemą vegetatyviniai biomarkeriai bus mažesni nei vasarą, o galimas sunkus debesų sluoksnis.
Jie taip pat įveda skirtingus klimato kriterijus, palyginti su paskutiniais Ketvirtadienio klimato kraštutinumais, naudojant klimato modeliavimą pagal bendruosius cirkuliacijos modelius. Jie naudojo duomenis iš šių laikų ir palygino juos su ledynmečiu, paskutiniu ledyniniu maksimumu (LGM), kuris įvyko maždaug prieš 21 000 metų. Temperatūra visame pasaulyje buvo maždaug 4 laipsnių šaltesnė nei šiandien, ledo sluoksniai apėmė didžiąją dalį šiaurinio pusrutulio. Tada jie naudojo šiltesnį laiką, prieš Holoceno epochą prieš 6000 metų, kai Žemės šiaurinis pusrutulis buvo maždaug 0,5 laipsnio C šiltesnis nei šiandien. Jūros lygis kilo ir Sacharos dykumoje buvo daugiau augalijos.
Keista, tačiau tyrėjai nustatė, kad net žiemą, ledynmetyje, raudonos augalijos signalas žymiai nesumažės, palyginti su šiandienos ir net šiltesniu klimatu.
Taigi, jei ten yra kita Žemė, vegetaionas raudonas kraštas turėtų leisti mums surasti tą į Žemę panašią planetą. Bet mums reikia geresnių teleskopų ir erdvėlaivių, kad jį rastume.
Geriausia viltis horizonte yra Žemės planetos ieškiklis. ESA turi panašų instrumentą darbuose pavadinimu Darvinas.
Už šių prietaisų esančios komandos sako, kad galėtų pastebėti į Žemę panašias planetas, besisukančias aplink žvaigždes iki 30 šviesmečių atstumu, kai ekspozicija matuojama per kelias valandas.
Arnoldo komanda sako, kad pastebėti gyvybės ženklus tokioje planetoje būtų daug sunkiau. Raudonąjį augalijos kraštą galima pamatyti tik 18 savaičių ekspozicijos metu naudojant teleskopą, pavyzdžiui, „Sausumos planetos ieškiklis“. 18 savaičių ekspozicija planetoje, skriejančioje aplink kitą žvaigždę, būtų beveik neįmanoma užduotis.
Taigi kada galiausiai galime pamatyti augmeniją kitoje planetoje? Antžeminės planetos ieškiklis (TPF) greičiausiai nebus paleistas iki 2025 m. Ir net tada gali neturėti jėgų atlikti šį darbą.
Vėlesni amžių ambicingesni teleskopai, tokie kaip 150 3 metrų veidrodžių formavimas, per 30 minučių surinktų pakankamai fotonų, kad užšaldytų planetos sukimąsi ir sudarytų vaizdą, kurio skiriamoji geba būtų ne mažesnė kaip 300 pikselių, atsižvelgiant į iki tūkstančių, masyvo geometrija. „Esant tokiam erdvinės skiriamosios gebos lygiui, bus galima nustatyti debesis, vandenynus ir žemynus, nevaisingus arba galbūt (tikiuosi) užkariautus augmenijos“, - rašo tyrėjai.
Šaltiniai: arXiv, dienoraštis arXiv
