V zadnjih nekaj desetletjih je prišlo do eksplozije števila odkritih zunaj sončnih planetov. S 1. aprilom 2018 skupno 3.758 exoplanetov so bili potrjeni v 2.808 sistemih, pri čemer ima 627 sistemov več kot en planet. Poleg tega, da smo širili svoje znanje o vesolju, je bil namen tega iskanja najti dokaze o življenju izven našega Osončja.
Med iskanjem bivalnih planetov so astronomi uporabili Zemljo kot vodilni primer. Toda ali bi prepoznali resnično »zemeljski« planet, če bi ga videli? To vprašanje sta v nedavnem prispevku obravnavala dva profesorja, od katerih je eden lovec na eksoplanete, drugi pa strokovnjak za znanost o Zemlji in astrobiologijo. Skupaj razmišljata, kateri napredek (pretekli in prihodnji) bo ključen za iskanje Zemlje 2.0.
Pred kratkim se je na spletu pojavil časopis z naslovom "Zemlja kot eksoplanet". Študijo sta vodila Tyler D. Robinson, nekdanji NASA-in podoktorski znanstveni sodelavec in docent z univerze v Severni Arizoni, ter Christopher T. Reinhard - docent s Zemlje in zemeljskih in atmosferskih študij inštituta Georgia Institute of Technology.
Robinson in Reinhard se zaradi študije osredotočita na to, kako se lov na bivalne in naseljene planete zunaj našega Osončja običajno osredotoča na zemeljske analoge. To je pričakovati, saj je Zemlja edini planet, za katerega vemo, da lahko podpira življenje. Kot je profesor Space Robinson povedal za Space Magazine po e-pošti:
"Zemlja je - trenutno! - naš edini primer bivanja in naseljenega sveta. Ko nekdo vpraša: "Kako bo videti stanovanjski eksoplanet?" ali "Kako bo izgledal življenjski eksoplanet?", je naša najboljša možnost, da pokažemo na Zemljo in rečemo: "Mogoče bo videti takole." Medtem ko so številne študije postavile hipotezo o drugih bivalnih planetih (npr. Super-Zemlje, pokrite z vodo), bo naš vodilni primer polno delujočega bivalnega planeta vedno Zemlja. "
Avtorji zato razmišljajo, kako so opažanja vesoljskih plovil Osončja pripeljala do razvoja pristopov za zaznavanje podpisov habitacije in življenja na drugih svetovih. Ti vključujejo Pionir 10 in11 misije in Voyager 1 in2 vesoljska plovila, ki so v sedemdesetih letih prejšnjega stoletja izvajala muhe mnogih teles Osončja.
Te misije, ki so izvajale študije na planetih in lunah Osončja s pomočjo fotometrije in spektroskopije, so omogočile znanstvenikom, da se veliko naučijo o atmosferski kemiji in sestavi teh teles, pa tudi o meteorloških vzorcih in kemiji. Kasnejše misije so temu dodale razkritje ključnih podrobnosti o podrobnostih površja in geološkega razvoja sončnih planetov in lune.
Poleg tega Galileo decembra 1990 in 1992 je sonda opravila muhe Zemlje, kar je planetarnim znanstvenikom omogočilo prvo analizo našega planeta z istimi orodji in tehnikami, ki so jih prej uporabljali v celotnem Osončju. To je bilo tudi Voyager 1 sonda, ki je fotografirala Zemljo na daljavo, kar je Carl Sagan označil za fotografijo "Bledo modra pika".
Vendar tudi opažajo, da se je Zemljino ozračje in površinsko okolje v zadnjih 4,5 milijarde let precej razvilo. Dejansko je Zemlja po različnih atmosferskih in geoloških modelih v preteklosti spominjala na številna okolja, ki bi jih današnji standardi šteli za precej »tuja«. Sem spadajo Zemlje v številnih ledenih obdobjih in najzgodnejših epohah, ko je bila prvotna atmosfera Zemlje produkt vulkanskega gnezdenja.
Kot je pojasnil profesor Robinson, to predstavlja nekaj zapletov, ko gre za iskanje drugih primerov "Bledo modre pike":
"Ključni zaplet je previdno, da ne zapišemo v past razmišljanja, da se je Zemlja vedno pojavljala tako, kot danes. Torej, naš planet dejansko ponuja ogromno možnosti, kako bi lahko izgledal bivalni in / ali naseljeni planet. "
Z drugimi besedami, naš lov na zemeljske analoge bi lahko razkril množico svetov, ki so "podobni Zemlji", v smislu, da spominjajo na prejšnje (ali prihodnje) zemeljsko geološko obdobje. Sem spadajo "Zemlje snežne kepe", ki bi jih pokrivali ledeniški listi (vendar bi lahko še vedno nosili življenje) ali celo, kako je izgledala Zemlja v času Hadeja ali Arheja, ko kisikova fotosinteza še ni potekala.
To bi imelo tudi posledice, ko gre za vrsto življenja, ki bi tam lahko obstajalo. Na primer, če je planet še vedno mlad in je bilo njegovo ozračje še vedno v prvotnem stanju, bi bilo življenje lahko v mikrobiozni obliki. Vendar, če bi bil planet star več milijard let in v medgladeškem obdobju, bi se lahko bolj zapletene življenjske oblike razvijale in poharale po Zemlji.
Robinson in Reinhard nadaljujeta z razmislekom, kaj bo v prihodnosti pripomoglo k opažanju "Bledo modre pike". Sem spadajo teleskopi naslednje generacije, kot so James Webb vesoljski teleskop (JWST) - predviden za uvedbo leta 2020 - in Teleskop za široko polje (WFIRST), ki je trenutno v razvoju. Druge tehnologije vključujejo koncepte, kot je Starshade, ki naj bi odpravil bleščanje zvezd, tako da se lahko eksoplaneti neposredno slikajo.
"Če opazimo prave bledo modre pikice - vodene pokrite kopenske svetove v bivalni coni zvezd, ki so podobne soncu, bo potreben napredek v naši zmožnosti" neposrednega upodabljanja "eksoplanetov," je dejal Robinson. "Tukaj uporabljate optiko v teleskopu ali futuristično" zvezdno senco ", ki leti čez teleskop, da prekinete svetlobo svetle zvezde, kar vam omogoča, da vidite rahli planet, ki kroži okrog te zvezde. Več različnih raziskovalnih skupin, vključno z nekaterimi iz Nasinih centrov, si prizadeva za izpopolnjevanje teh tehnologij. "
Ko bodo astronomi lahko neposredno slikali skalna eksoplaneta, bodo končno lahko podrobno preučili njihovo atmosfero in postavili natančnejše omejitve glede njihove potencialne bivalnosti. Poleg tega bo morda prišel dan, ko bomo lahko posneli površine teh planetov bodisi s pomočjo izjemno občutljivih teleskopov ali misij vesoljskih plovil (kot je Project Starshot).
Ali najdemo še kakšno "Bledo modro piko" ali še ne bomo videli. Toda v prihodnjih letih bomo morda končno dobili dobro predstavo o tem, kako pogost (ali redek) je resnično naš svet.
