Aizvadītais gads ir bijis aizraujošs laiks tiem, kas nodarbojas ar ārpus saules planētu un potenciāli apdzīvojamo pasaules medībām. 2016. gada augustā Eiropas Dienvidu observatorijas (ESO) pētnieki apstiprināja Zemei vistuvākās eksoplanetes (Proxima b) esamību. Tam sekoja dažus mēnešus vēlāk (2017. gada februāris), paziņojot par septiņu planētu sistēmu ap TRAPPIST-1.
Šo un citu ārpus Saules planētu atklāšana (un to potenciālais dzīves apstāklis) bija visaptveroša tēma šī gada izrāviena Diskusijas konferencē. Konference notika no 20. līdz 21. aprīlim, un to vadīja Stenfordas Universitātes Fizikas departaments, un to sponsorēja Hārvarda-Smitsona astrofizikas un izrāvienu iniciatīvu centrs.
Jurijs Milners un viņa sieva Jūlija 2015. gadā nodibināja Breakthrough Initiatives, lai veicinātu citu zvaigžņu sistēmu izpēti un ārpuszemes intelekta (SETI) meklēšanu. Papildus sagatavošanai, kas ļoti labi varētu būt pirmā misija uz citu zvaigžņu sistēmu (Breakthrough Starshot), viņi arī izstrādā to, kas būs visattīstītākais pasaules ārpuszemes civilizāciju meklēšana (Breakthrough Listen).
Pirmajā konferences dienā notika prezentācijas, kurās tika apskatīti nesenie eksoplanētu atklājumi ap M veida zvaigznēm (aka. Sarkanais punduris) un kādas iespējamās stratēģijas tiks izmantotas to izpētei. Papildus tam, lai pievērstos sauszemes planētu pārpilnībai, kas pēdējos gados ir atklāta ap šiem zvaigžņu veidiem, prezentācijās uzmanība tika vērsta arī uz to, kā un kad dzīve uz šīm planētām varētu tikt apstiprināta.
Viena šāda prezentācija bija ar nosaukumu “SETI novērojumi Proxima b un tuvumā esošajām zvaigznēm”, kuru vadīja Dr. Svetlana Berdiugina. Dr Berdiugina ir ne tikai Freiburgas universitātes astrofizikas profesors un Kiepenheuer Saules fizikas institūta loceklis, bet arī viens no Planetu fonda dibinātājiem - starptautiska profesoru, astrofiziķu, inženieru, uzņēmēju komanda. un zinātnieki, kas nodarbojas ar modernu teleskopu attīstību.
Kā viņa norādīja prezentācijas laikā, tos pašus instrumentus un metodes, kas tika izmantoti tālu zvaigžņu izpētei un raksturošanai, varēja izmantot, lai apstiprinātu kontinentu un veģetācijas klātbūtni uz tālu eksoplanetu virsmas. Šeit galvenais - kā parādīja gadu desmitiem ilgais Zemes novērojums - ir novērot atstaroto gaismu (jeb “gaismas līkni”), kas nāk no to virsmām.
Zvaigznes gaismas līknes mērījumus izmanto, lai noteiktu, kāda veida klase ir zvaigzne un kādi procesi tajā darbojas. Gaismas līknes parasti izmanto arī, lai pamanītu planētu klātbūtni ap zvaigznēm - aka. tranzīta metodi, kurā planēta, kas šķērso zvaigzni, izraisa izmērāmu spilgtuma kritumu, kā arī nosaka planētas lielumu un orbitālo periodu.
Ja to izmanto planētu astronomijas labad, tādu pasaules kā līknes, piemēram, Proxima b, gaismas līknes mērīšana ne tikai ļautu astronomiem spēt pateikt atšķirību starp sauszemes masām un okeāniem, bet arī izprast meteoroloģisko parādību klātbūtni. Tie ietver mākoņus, periodiskas izmaiņas albedo (t.i., sezonālās izmaiņas) un pat fotosintētisko dzīvības formu (aka. Augu) klātbūtni.
Piemēram, un, kā parādīts iepriekš redzamajā diagrammā, zaļā veģetācija absorbē gandrīz visas spektra sarkanās, zaļās un zilās (RGB) daļas, bet atspoguļo infrasarkano gaismu. Šāda veida procesu gadu desmitiem ilgi izmanto Zemes novērošanas satelīti, lai izsekotu meteoroloģiskām parādībām, izmērītu mežu un veģetācijas apmērus, izsekotu iedzīvotāju centru izplešanos un uzraudzītu tuksnešu augšanu.
Turklāt hlorofila izraisīto biopigmentu klātbūtne nozīmē, ka atstarotā RGB gaisma būs ļoti polarizēta, bet UR gaisma - vāji polarizēta. Tas ļaus astronomiem pateikt atšķirību starp veģetāciju un kaut ko citu, kas ir vienkārši zaļā krāsā. Šīs informācijas apkopošanai, pēc viņas teiktā, būs jādarbojas ar ārpusas teleskopiem, kas būtu gan lieli, gan ar lielu kontrastu.
Paredzams, ka tajos ietilps Colossus teleskops, masīva teleskopa projekts, kuru vada Planetu fonds un kura vadībā ir Dr. Berdiugina. Kad tas būs pabeigts, Colossus būs lielākais optiskais un infrasarkanais teleskops pasaulē, nemaz nerunājot par lielāko teleskopu, kas optimizēts ekstrasolāru dzīves un ārpuszemes civilizāciju noteikšanai.
Tas sastāv no 58 neatkarīgiem 8-metru teleskopiem, kas atrodas ārpus ass, un tie efektīvi apvieno savu teleskopu-interferometriju, lai nodrošinātu efektīvu 74 metru izšķirtspēju. Papildus Colossus, Planētu fonds ir atbildīgs arī par ExoLife Finder (ELF). Šis 40 m teleskops izmanto daudzas no tām pašām tehnoloģijām, kuras nonāks Kolosā, un ir paredzams, ka tas būs pirmais teleskops, kas izveidos tuvumā esošo eksoplanetu virsmas kartes.
Un tad tur ir blakus esošās ārpuszemes planētu (PLANETS) teleskopa polarizētā gaisma no atmosfēras, kas pašlaik tiek būvēta Haleakala, Havaju salās (paredzēts pabeigt līdz 2018. gada janvārim). Arī šeit šis teleskops ir tehnoloģiju demonstrētājs tam, kas galu galā ļaus padarīt Colossus par realitāti.
Paredzams, ka ārpus Planetu fonda arī citi nākamās paaudzes teleskopi veiks augstas kvalitātes spektroskopiskos pētījumus no attālām eksoplanetām. Visslavenākais no tiem neapšaubāmi ir NASA Džeimsa Veba teleskops, kuru paredzēts palaist nākamgad.
Pārliecinieties, ka apskatiet Dr. Berdiugina pilnas prezentācijas video zemāk:
