Atskatoties uz Zemi no citplanētiešu skatupunkta, zinātnieki ir izstrādājuši jaunu paņēmienu, kā meklēt citas pasaules, kurās varētu būt okeāni, tātad arī dzīvību. Izmantojot veco kosmisko kuģi Deep Impact, ko tagad izmanto EPOXI misijai, zinātnieki var aplūkot ekstrasolārās planētas gaismas spektru, kas atklātu ūdens klātbūtni. "Mēs izmantojām augstas izšķirtspējas attēlojuma teleskopu uz dziļo triecienu, lai skatītos uz Zemi no desmitiem miljonu jūdžu attāluma," sacīja Nikolā B. Kovāns no Vašingtonas universitātes un "izstrādāja metodi okeānu klātbūtnes norādīšanai, analizējot, kā Zemes gaisma mainās planētas rotācijas laikā. Šo metodi var izmantot, lai identificētu ekstrasolāru okeānu nesošās zemes. ”
Pagājušajā gadā EPOXI zinātnes komanda varēja uzņemt video par Mēnesi, kas šķērso Zemi (skat. Mūsu rakstu no 2008. gada jūlija). Tagad komanda ir praktizējusi šo metodi, skatoties atpakaļ uz Zemi, un ir nolēmuši, ka tām jāspēj atklāt okeānus citās pasaulēs, apskatot mainīgo gaismas spektru, ko planēta izstaro rotējot.
Kovana ir galvenā autore dokumentam par šo pētījumu, kas parādījās Astrophysical Journal 2009. gada augusta numurā. Mūsu planēta visu laiku izskatās zila, jo Reilija atmosfērā izkliedē saules gaismu, un tas pats iemesls, kāpēc debesis mums virs zemes šķiet zilas, norāda Kovāns. “Šajā pētījumā mēs izpētījām, kā zilā krāsa mainās laikā: okeāni ir zilāki nekā kontinenti, kas parādās sarkanā vai oranžā krāsā, jo zeme visvairāk atspoguļojas sarkanā un gandrīz infrasarkanā gaismas viļņa garumā. Okeāni daudz atspoguļojas tikai zilajā (īsajā) viļņu garumā, ”sacīja Kovāns.
““ Gaiši zils punkts ”ir labākais attēls, ko iegūsim no Zemei līdzīgas ekstrasolārās pasaules, izmantojot pat vismodernākos teleskopus, kas plānoti nākamajām pāris desmitgadēm,” turpināja Kovāns. “Tātad, kā mēs uzzinām, vai tā spēj atbalstīt dzīvību? Ja mēs varam noteikt, ka uz planētas ir šķidra ūdens okeāni, tas ievērojami palielina iespēju, ka tā atbalsta dzīvību. ”
Šis Zema šaura leņķa krāsu attēls, saukts par “Bāli zilu punktu”, ir daļa no pirmā Saules sistēmas “portreta”, kuru uzņēmis Voyager 1 un kuru slavens ir astronoms Karls Sagans. Kosmosa kuģis ieguva 60 kadrus Saules sistēmas mozaīkai no attāluma, kas vairāk nekā 4 miljardi jūdžu no Zemes un aptuveni 32 grādi virs ekliptikas. No Voyager lielā attāluma Zeme ir tikai gaismas punkts, mazāks par attēla elementa izmēru pat šaura leņķa kamerā. Zeme bija pusmēness, kuras izmērs bija tikai 0,12 pikseļi. Vienlaicīgi Zeme atrodas tieši viena no izkliedēto gaismas staru centrā, kas rodas, uzņemot attēlu tik tuvu saulei. Šis uzpūstais Zemes attēls tika uzņemts caur trīs krāsu filtriem - violetu, zilu un zaļu - un rekombinēts, lai iegūtu krāsu attēlu. Attēla fona elementi ir artefakti, kas rodas palielinājuma rezultātā. Kredīts: NASA JPL
Šis Zema šaura leņķa krāsu attēls, saukts par “Bāli zilu punktu”, ir daļa no pirmā Saules sistēmas “portreta”, kuru uzņēmis Voyager 1 un kuru slavens ir astronoms Karls Sagans. Kosmosa kuģis ieguva 60 kadrus Saules sistēmas mozaīkai no attāluma, kas vairāk nekā 4 miljardi jūdžu no Zemes un aptuveni 32 grādi virs ekliptikas. No Voyager lielā attāluma Zeme ir tikai gaismas punkts, mazāks par attēla elementa izmēru pat šaura leņķa kamerā. Zeme bija pusmēness, kuras izmērs bija tikai 0,12 pikseļi. Vienlaicīgi Zeme atrodas tieši viena no izkliedēto gaismas staru centrā, kas rodas, uzņemot attēlu tik tuvu saulei. Šis uzpūstais Zemes attēls tika uzņemts caur trīs krāsu filtriem - violetu, zilu un zaļu - un rekombinēts, lai iegūtu krāsu attēlu. Attēla fona elementi ir artefakti, kas rodas palielinājuma rezultātā. Kredīts: NASA JPLKartes, kuras izveidoja komanda, ir jutīgas tikai pret okeānu un kontinentu garenisko (austrumu - rietumu) stāvokli. Turklāt novērojumos tiek atlasīts tikai tas, kas notiek netālu no Zemes ekvatora: ekvators saņem vairāk saules gaismas nekā augstāka platuma grādi, un novērojumu veikšanas laikā EPOXI kosmosa kuģis atradās virs ekvatora. Šie ģeometrijas skatīšanās ierobežojumi varētu nomocīt arī ekstrasolāru planētu novērojumus: "Mēs varētu kļūdaini uztvert planētu kā tuksneša pasauli, ja tai ap gandrīz ekvatoru un okeāniem pie poliem būtu gandrīz cieta kontinentu josla," sacīja Kovāns.
Citas lietas, izņemot ūdeni, var padarīt planētu zilu; piemēram, mūsu Saules sistēmā planēta Neptūns ir zilā krāsā daļēji tāpēc, ka augšējā atmosfērā ir metāns. "Tomēr Neptūnam līdzīgā pasaule parādītos kā nemainīgs zils, izmantojot šo paņēmienu, un atkal tas ir izmaiņas zilajā krāsā, kas mums atklāj okeānus," sacīja Kovāns. "Ir daži dīvaini scenāriji, par kuriem varat sapņot un kas neietver okeānus, bet uz planētas varētu izraisīt dažādas zilas krāsas plankumus, taču tie nav ļoti ticami."
"Lai apstiprinātu okeānu esamību, ir nepieciešams planētas gaismas spektrs, kas atklāj ūdens klātbūtni," sacīja Dreiks Demings, NASA Goddard kosmosa lidojumu centra Greenbelt, Md., Instrumenta, kas ražo spektru, līdzautors. ir piestiprināti pie teleskopiem un izkliedē gaismu tā sastāvdaļu krāsās, līdzīgi kā prizma atdala balto gaismu varavīksnē. Katrs elements un molekula izstaro un absorbē gaismu noteiktās krāsās. Šīs krāsas var izmantot kā pirkstu nospiedumus, lai tās identificētu.
“Ūdens molekulas atrašana ekstrasolārās planētas spektrā norādītu, ka tās atmosfērā ir ūdens tvaiki, padarot ticamu, ka zilie plankumi, kurus mēs redzējām, kā tas rotē, patiešām ir šķidra ūdens okeāni. Tomēr būs nepieciešami lieli kosmosa teleskopi, lai iegūtu precīzu šādu tālu planētu spektru, savukārt mūsu tehniku tagad var izmantot kā norādi, ka tām varētu būt okeāni, ”sacīja Demings. Pēc komandas domām, šai paņēmienai nepieciešami tikai salīdzinoši neapstrādāti spektri, lai iegūtu gaismas intensitāti plašos krāsu diapazonos.
EPOXI ir divu paplašinātu misijas komponentu vārdu kombinācija: ekstrasolāru planētu meklēšana kruīza laikā uz Hartliju 2, ko sauc par Extrasolar Planet Observations and Characterization (EPOCh), un komētas Hartley 2 lidojošais lidojums, ko sauc par Deep Impact eXtended Investigation. (DIXI).
Avots: NASA
