Kaj, če bi bila druga civilizacija teleskopi in vesoljska plovila boljša od naše? Bi Zemljo zaznali z drugega planeta v nekaj svetlobnih letih? Prav tako bo potrebno, da bomo na podobni razdalji odkrili življenje na podobnem planetu? Zanimivo je razmisliti o teh vprašanjih in zdaj so na voljo podatki, na katere lahko odgovorimo. Decembra 1990, ko je vesoljsko plovilo Galileo na svojem krožnem potovanju na Jupiter letelo z Zemlje, so znanstveniki usmerili nekatere instrumente na Zemljo, samo da bi videli, kako je iz vesolja izgledal stari domači planet. Ker smo vedeli, da je življenje zagotovo mogoče najti na Zemlji, je ta vaja pomagala ustvariti nekatera merila, ki bi, če jih najdemo drugje, kazala tudi na obstoj življenja tam. Kaj pa če bi bila klima Zemlje drugačna od sedanje? Bi ta podpis še vedno zaznali? In ali so potencialni biomarkerji iz dodatnih sončnih planetov, ki imajo podnebje, veliko hladnejši ali toplejši od našega? Skupina raziskovalcev iz Francije je za preizkus te hipoteze vnesla nekaj različnih meril, pridobljenih iz različnih epoh v Zemljini zgodovini. Kaj so našli?
Eno izmed najpomembnejših meril iz letališča Galileo, ki razkriva življenje na Zemlji, je bilo to, kar imenujemo vegetacijski rdeči rob - močno povečanje odboja svetlobe pri valovni dolžini približno 700 nanometrov. To je rezultat, da klorofil absorbira vidno svetlobo, vendar se močno odraža v bližini infrardečega. Sonda Galileo se je leta 1990 na Zemlji znašla močno za te dokaze.
Luc Arnold in njegova ekipa v Saint-Michel-l'Observatoire v Franciji so želeli določiti nekaj drugačnih parametrov, kjer bi bilo rastlinsko življenje, podobno Zemljinemu, še vedno mogoče zaznati prek vegetativnega rdečega roba na Zemlji, podobnem planetu, ki obkroža zvezdo nekaj svetlobnih let stran .
Na tej razdalji bi bil planet nerešljiv (v vidni svetlobi) pikčaste pike, zato je prvo vprašanje, ki bi ga morali razmisliti, ali bi bil rdeč rob viden pod različnimi koti. Planet se verjetno vrti, na Zemlji pa so na primer celine, ki imajo največ vegetacije, večinoma na severni polobli. Če ta polobla ne bi vodila k pogledu, bi biološki podpis še vedno zaznal? Prav tako so želeli omogočiti različne letne čase, kjer je polobla pozimi manj vegetativnih biomarkerjev kot ena poleti in potencialno močno oblačno pokrivalo.
Prav tako prispevajo različna podnebna merila iz zadnjih kvartarnih podnebnih skrajnosti, pri čemer so s pomočjo klimatskih simulacij narejeni splošni modeli kroženja. Uporabili so podatke iz današnjega časa in jih primerjali z ledenim obdobjem, Zadnjim ledeniškim maksimumom (LGM), ki se je zgodil pred približno 21.000 leti. Temperature v svetovnem merilu so bile za 4 stopinje C hladnejše kot danes, ledene ploskve pa so pokrivale večino severne poloble. Potem so uporabili toplejši čas, med holocensko epoho pred 6000 leti, ko je bilo Zemljino severno poloblo za približno 0,5 stopinje C toplejše kot danes. Morska gladina je naraščala, Saharska puščava pa je vsebovala več vegetacije.
Presenetljivo je, da celo pozimi v ledeni dobi vegetacijski rdeči signal ne bi bistveno zmanjšal v primerjavi z današnjim podnebjem in celo toplejšim podnebjem.
Če je tam še ena Zemlja, bi nam moral vegetacijski rdeči rob omogočiti, da najdemo ta zemeljski planet. Toda za to potrebujemo boljše teleskope in vesoljska plovila.
Najboljše upanje na obzorju je Zemeljski iskalec planetov. ESA ima podoben instrument v delih, imenovanih Darwin.
Skupine, ki stojijo za temi instrumenti, pravijo, da bi lahko opazile planete, podobne Zemlji, ki krožijo okoli zvezd na razdaljah do 30 svetlobnih let z izpostavitvijo, izmerjeno v nekaj urah.
Arnoldova ekipa pravi, da bi bilo opazovanje znakov življenja na takem planetu veliko težje. Vegetacijski rdeči rob je mogoče videti le z 18-tedensko osvetlitvijo s teleskopom, kot je Zemeljski iskalec planetov. 18-tedenska izpostavljenost planeta, ki kroži okoli druge zvezde, bi bila skoraj nemogoča naloga.
Torej, kdaj lahko na drugem planetu vidimo vegetacijo? Zemeljski iskalec planetov (TPF) je malo verjetno, da bo lansiran pred letom 2025 in tudi takrat morda ne bi mogel opraviti tega dela.
Kasneje v stoletju bolj ambiciozni teleskopi, kot je na primer oblikovanje 150 3-metrskih ogledal, bi v 30 minutah zbrali dovolj fotonov, da bi zamrznili vrtenje planeta in ustvarili sliko z vsaj 300 slikovnimi pikami in do tisoči, odvisno od tega geometrija matrike. "Na tej ravni prostorske ločljivosti bo mogoče prepoznati oblake, oceane in celine, bodisi neplodne bodisi morda (upajmo) osvojene z rastlinjem," pišejo raziskovalci.
Viri: arXiv, blog arXiv
