" "
Glavni AstronomijaČe iščemo Zemljo 2.0, ali bi to vedeli, ko jo najdemo?

Če iščemo Zemljo 2.0, ali bi to vedeli, ko jo najdemo?

Astronomija : Če iščemo Zemljo 2.0, ali bi to vedeli, ko jo najdemo?

V zadnjih nekaj desetletjih je prišlo do eksplozije števila odkritih zunaj sončnih planetov. Od 1. aprila 2018 je bilo v 2.808 sistemih potrjenih skupno 3.758 eksoplanetov, 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, kakšen napredek (pretekli in prihodnji) bo ključen pri iskanju 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 sodelavec in docent z univerze v severni Arizoni, in Christopher T. Reinhard - docent s Zemlje in zemeljskih in atmosferskih študij Georgia Institute of Technology.

Zahvaljujoč napredku tehnologije in metod odkrivanja so astronomi v naši galaksiji odkrili več planetov, podobnih Zemlji. Zasluge: NASA / JPL

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 profesorica Robinson povedala Universe Today po e-pošti:

"Zemlja je - trenutno! - naš edini primer bivanja in naseljenega sveta. Ko se 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 številne študije domnevajo druge bivalne planete (npr. Super-Zemlje, pokrite z vodo), bo naš vodilni primer popolnoma 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. Mednje spadajo misije Pioneer 10 in 11 ter vesoljska plovila Voyager 1 in 2, ki so v sedemdesetih letih prejšnjega stoletja izvajale 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.

"Bledo modra pika" Zemlje, ki jo je vesoljsko plovilo Voyager 1 zajelo 14. februarja 1990. Kredit: NASA / JPL

Poleg tega je sonda Galileo decembra 1990 in 1992 izvajala muhe Zemlje, kar je planetarnim znanstvenikom omogočilo prvo analizo našega planeta z istimi orodji in tehnikami, ki so jih prej uporabljali v celotnem Osončju. Tudi sonda Voyager 1 je posnela oddaljeno sliko Zemlje, ki jo je Carl Sagan označil za fotografijo "Bledo modra pika".

Opozarjajo pa tudi, 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 številne ledene dobe Zemlje in najzgodnejše epohe, ko je bila Zemljina prvotna atmosfera posledica 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 bili življenjski) ali celo, kako je izgledala Zemlja v času Hadeja ali Arheja, ko kisikova fotosinteza še ni potekala.

Za ledeno dobo je značilen padec povprečnih svetovnih temperatur, kar ima za posledico širjenje ledenih plošč po vsem svetu. Zasluge: NASA

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. Če pa je 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 sodijo teleskopi naslednje generacije, kot sta vesoljski teleskop James Webb (JWST), ki naj bi jih uvedli leta 2020, in širokopotni infrardeči anketni teleskop (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 pike - vodene pokrite kopenske svetove v naseljeni coni sonca podobnih zvezd - bo potreben napredek naše sposobnosti" neposrednega upodabljanja "eksoplanetov, " je dejal Robinson. "Tu uporabljate optiko v teleskopu ali futuristično" zvezdno senco ", ki leti zunaj teleskopa, da prekinete svetlobo svetle zvezde, kar vam omogoča, da vidite rahli planet, ki kroži okoli te zvezde. Številne različne raziskovalne skupine, vključno z nekaterimi iz Nasinih centrov, si prizadevajo 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 morebitne življenjske sposobnosti. Poleg tega bo morda prišel dan, ko bomo lahko posneli površine teh planetov bodisi s pomočjo izjemno občutljivih teleskopov bodisi z misijami vesoljskih plovil (kot je Project Starshot).

Ali najdemo še kakšno "Bledo modro piko", bomo še videli. Toda v prihodnjih letih bomo morda končno dobili dobro predstavo o tem, kako pogost (ali redek) je resnično naš svet.

Nadaljnje branje: arXiv

Kategorija:
Podrobne slike Comet Holmes
Astronomi najdejo eno najstarejših zvezd na Mlečni poti