Co kdyby jiná civilizace měla dalekohledy a kosmické lodě lepší než naše? Byla Země zjistitelná z jiné planety o několik světelných let dál? Co bude také trvat, než zjistíme život na planetě podobné Zemi v podobné vzdálenosti? Je zajímavé zvážit tyto otázky a nyní existují data, která jim pomohou odpovědět. V prosinci 1990, když kosmická loď Galileo letěla Zemí na své okružní cestě do Jupiteru, vědci namířili některé nástroje na Zemi, aby viděli, jak stará domácí planeta vypadá z vesmíru. Protože jsme věděli, že život může být určitě na Zemi nalezen, toto cvičení pomohlo vytvořit některá kritéria, která, pokud by byla nalezena jinde, by také ukazovala na existenci života tam. Ale co kdyby se zemské klima lišilo od současného stavu? Byl by tento podpis stále detekovatelný? A mohly by být potenciální biomarkery z extra slunečních planet udržujících klima mnohem chladnější nebo teplejší, než je naše? Skupina vědců ve Francii zadala některá různá kritéria získaná z různých epoch v historii Země, aby otestovala tuto hypotézu. Co našli?
Jedním z nejznámějších kritérií z letu Galileo, který odhalil život na Zemi, bylo to, co se nazývá vegetační červený okraj - prudký nárůst odrazivosti světla při vlnové délce kolem 700 nanometrů. Je to výsledek viditelného světla absorbujícího chlorofyl, ale silně se odrážejícího infračervené záření. Sonda Galileo shledala silnou pro tento důkaz na Zemi v roce 1990.
Luc Arnold a jeho tým na Saint-Michel-l'Observatoire ve Francii chtěli určit některé různé parametry, kde by byl rostlinný život podobný Zemi ještě detekovatelný prostřednictvím vegetativního červeného okraje na planetě podobné Zemi, která obíhá kolem hvězdy ve vzdálenosti několika světelných let. .
V této vzdálenosti by planeta byla nerozlišitelnou (ve viditelném světle) bodovou tečkou, takže první otázkou, kterou je třeba zvážit, je, zda bude červený okraj viditelný v různých úhlech. Planeta se pravděpodobně bude točit, a například na Zemi jsou kontinenty, které mají největší vegetaci, převážně na severní polokouli. Pokud tato hemisféra nevedla názor, byl by biologický podpis stále detekovatelný? Chtěli také počítat s různými ročními obdobími, v nichž by v zimě na polokouli bylo méně pravděpodobné, že budou mít vegetativní biomarkery než v létě, a potenciální silná oblačnost.
Také zadávají různá klimatická kritéria od posledních kvartérních klimatických extrémů, přičemž pomocí simulací klimatu byly vytvořeny obecné modely cirkulace. Použili data ze současnosti a porovnali je s dobou ledovou, The Last Glaciální Maximum (LGM), která nastala před asi 21 000 lety. Celosvětové teploty byly o 4 ° C chladnější než dnes a většina severní polokoule pokrývala ledová pokrývka. Poté používali teplejší čas, během holocénové epochy před 6 000 lety, kdy byla severní polokoule Země asi o 0,5 ° C teplejší než dnes. Hladina moře stoupala a poušť Sahara obsahovala více vegetace.
Vědci překvapivě zjistili, že ani v zimě v době ledové by signál červené vegetace nebyl ve srovnání s dnešním a teplejším podnebím výrazně snížen.
Takže pokud je tam jiná Země, měl by nám červený okraj vegetaionu umožnit najít planetu podobnou Zemi. Ale potřebujeme lepší dalekohledy a kosmickou loď, abychom to našli.
Nejlepší nadějí na obzoru je vyhledávač pozemských planet. ESA má podobný nástroj v dílech zvaných Darwin.
Týmy za těmito nástroji říkají, že mohou spatřit planety podobné Zemi, které obíhají hvězdy ve vzdálenosti až 30 světelných let, s expozicí měřenou za několik hodin.
Arnoldův tým říká, že zjištění příznaků života na takové planetě by bylo mnohem těžší. Červený okraj vegetace lze vidět pouze s expozicí 18 týdnů s dalekohledem, jako je vyhledávač pozemské planety. Osmnáctitýdenní expozice planety obíhající jinou hvězdou by byla téměř nemožným úkolem.
Kdy tedy nakonec uvidíme vegetaci na jiné planetě? Vyhledávač pozemských planet (TPF) vypadá, že nebude spuštěn před rokem 2025, a možná ani nebude mít pravomoc tuto práci vykonat.
Ambicióznější dalekohledy později ve století, jako je vytvoření 150 3-metrových zrcadel, by shromáždily dostatek fotonů za 30 minut, aby zmrazily rotaci planety a vytvořily obraz s rozlišením nejméně 300 pixelů a až tisíce v závislosti na geometrie pole. "Na této úrovni prostorového rozlišení bude možné identifikovat mraky, oceány a kontinenty, buď neúrodné, nebo snad (snad) dobývané vegetací," píšou vědci.
Zdroje: arXiv, blog arXiv
