V posledních několika desetiletích došlo k explozi počtu objevených extrasolárních planet. K 1. dubnu 2018 bylo celkem 3 758 exoplanety byly potvrzeny v 2 808 systémech, přičemž 627 systémů má více než jednu planetu. Účelem tohoto hledání bylo kromě rozšíření našich znalostí o vesmíru i nalezení důkazů o životě mimo naši sluneční soustavu.
Při hledání obyvatelných planet použili astronomové Zemi jako příklad. Ale poznali bychom skutečně planetu podobnou Zemi, kdybychom ji viděli? Tato otázka byla řešena v nedávné práci dvou profesorů, z nichž jeden je lovec exoplanet a druhý odborník na vědu a astrobiologii Země. Společně zvažují, jaké pokroky (minulost a budoucnost) budou klíčem k hledání Země 2.0.
Papír s názvem „Země jako exoplanet“ se nedávno objevil online. Studii provedli Tyler D. Robinson, bývalý postdoktorandský kolega NASA a docent z University of Northern Arizona University, a Christopher T. Reinhard - docent z Gruzie Institute of Technology of Earth and Atmospheric Studies.
Kvůli jejich studiu se Robinson a Reinhard soustředí na to, jak se hon na obyvatelné a obydlené planety za naší sluneční soustavou obvykle zaměřuje na analogy Země. To se dá očekávat, protože Země je jedinou planetou, o které víme, že může podporovat život. Jak profesor Robinson řekl časopisu Space Magazine e-mailem:
"Země je - v současné době! - náš jediný příklad obyvatelného a obydleného světa. Když se tedy někdo zeptá: „Jak bude vypadat obyvatelná exoplaneta?“ nebo „Jak bude vypadat životaschopná exoplaneta?“, naší nejlepší možností je ukázat na Zemi a říct: „Možná to bude vypadat hodně podobně.“ Zatímco mnoho studií předpokládalo další obyvatelné planety (např. Superhmoty pokryté vodou), naším hlavním příkladem plně fungující obyvatelné planety bude vždy Země. ““
Autoři proto zvažují, jak pozorování kosmické lodi Sluneční soustavy vedla k vývoji přístupů k detekci podpisů obývatelnosti a života v jiných světech. Patří mezi ně Průkopník 10 a11 mise a Voyager 1 a2 kosmická loď, která během 70. let řídila prolétání mnoha těl Sluneční soustavy.
Tyto mise, které prováděly studie na planetách a měsících Sluneční soustavy pomocí fotometrie a spektroskopie, umožnily vědcům hodně se dozvědět o atmosférické chemii a složení těchto těl, jakož i meteorologických vzorcích a chemii. Následné mise k tomu přidaly odhalením klíčových detailů o povrchových detailech a geologickém vývoji Slunečních planet a měsíců.
Kromě toho Galileo sonda provedla prolétání Země v prosinci 1990 a 1992, což poskytlo planetárním vědcům první příležitost analyzovat naši planetu pomocí stejných nástrojů a technik, jaké byly dříve použity v celé Sluneční soustavě. To bylo také Voyager 1 sonda, která pořídila vzdálený obraz Země, který Carl Sagan označoval jako fotografii „Bledě modrá tečka“.
Rovněž však poznamenávají, že atmosféra a povrchové prostředí Země se za posledních 4,5 miliardy let značně vyvinulo. Ve skutečnosti se podle různých atmosférických a geologických modelů Země v minulosti podobala mnoha prostředím, která by podle dnešních standardů byla považována za zcela „cizí“. Patří mezi ně mnoho ledových dob Země a nejčasnější epochy, kdy prvotní atmosféra Země byla výsledkem vulkanického odplyňování.
Jak vysvětlil profesor Robinson, jedná se o komplikace, pokud jde o nalezení dalších příkladů „bledě modrých teček“:
"Klíčovou komplikací je opatrnost, aby nespadla do pasti myšlení, že Země se vždy objevila tak, jak tomu dnes je." Naše planeta tedy představuje obrovské množství možností, jak by mohla vypadat obyvatelná a / nebo obydlená planeta. “
Jinými slovy, náš hon na analogy Země by mohl odhalit celou řadu světů, které jsou „podobné Zemi“, v tom smyslu, že se podobají předchozímu (nebo budoucímu) geologickému období Země. Patří mezi ně „sněhová koule“, která by byla pokryta ledovcovými plachtami (ale mohla by být stále životaschopná), nebo dokonce to, jak vypadala Země během Hadeanů nebo Archean Eons, kdy ještě nedošlo k kyslíkové fotosyntéze.
To by mělo také důsledky, pokud jde o to, jaký druh života by tam mohl existovat. Například, pokud je planeta stále mladá a její atmosféra byla stále ve svém prvotním stavu, život by mohl být přísně v mikrobiální podobě. Pokud však byla planeta stará několik miliard let a v interglaciálním období, mohly se vyvíjet složitější formy života a toulat se po Zemi.
Robinson a Reinhard dále zvažují, jaký budoucí vývoj pomůže při pozorování „bledě modrých teček“. Mezi ně patří dalekohledy nové generace, jako je James Webb Space Telescope (JWST) - naplánováno na nasazení v roce 2020 - a Širokouhlý infračervený průzkumný dalekohled (WFIRST), který je v současné době ve vývoji. Mezi další technologie patří koncepty, jako je například hvězdný stín, jehož cílem je eliminovat oslnění hvězd, aby bylo možné přímo zobrazovat exoplanety.
„Skvrny od pravých bledě modrých teček - vodou pokrytých suchozemských světů v obyvatelné zóně hvězd podobných Slunci - budou vyžadovat pokrok v naší schopnosti„ přímo zobrazovat “exoplanety,“ řekl Robinson. „Zde používáte optiku uvnitř dalekohledu nebo futuristicky znějící„ hvězdný stín “létající za dalekohledem, abyste zrušili světlo jasné hvězdy, což vám umožní vidět slabou planetu obíhající kolem této hvězdy. Řada různých výzkumných skupin, včetně některých v centrech NASA, pracuje na zdokonalení těchto technologií. “
Jakmile budou astronomové schopni přímé zobrazení skalních exoplanet, budou konečně schopni podrobně studovat své atmosféry a přesněji omezit jejich potenciální návyky. Kromě toho může přijít den, kdy si budeme moci představit povrchy těchto planet, a to buď prostřednictvím extrémně citlivých dalekohledů nebo misí kosmických lodí (jako je Project Starshot).
To, zda najdeme další „Bledě modrou tečku“, je ještě třeba vidět. Ale v nadcházejících letech můžeme konečně získat dobrou představu o tom, jak běžný (nebo vzácný) je náš svět.
