Mēs jau esam atraduši vairāk nekā 250 ekstrasolāru planētu, un arvien vairāk tiek atklāti diezgan bieži. Kad parādās visas šīs jaunās planētas, ir jāuzdod acīmredzams jautājums: kā rīkoties, lai noteiktu, vai tajās ir dzīvība? Lai gan mēs vēl nevaram redzēt funkcijas uz virsmas pat ar visspēcīgākajiem teleskopiem - un, iespējams, to nevarēsim darīt ļoti ilgu laiku - no planētas ienākošās gaismas analīze var atklāt ja to klāj dzīvība augu veidā.
Dr Luc Arnold no CNRS observatorijas Haute-Provence Francijā norāda, ka planētas atstarotās gaismas spektrālā analīze varētu noteikt, vai to klāj veģetācija.
Zemes virsma, kas pārklāta ar augiem, absorbē noteiktas gaismas frekvences un atspoguļo citas. Mūsu veģetācijai ir ļoti specifisks spektrs, jo tā absorbē daudz redzamās gaismas ap 700 nanometriem jeb krāsu, kuru mēs redzam kā sarkanu. To sauc par Vegetation Red Edge (VRE).
Aplūkojot saules gaismu, kas atstarojas no Zemes - "Zemes spīd" -, var noteikt Zemes virsmas un atmosfēras sastāvu. Zemes gaismu var analizēt, kad tā atstarojas no Mēness vai no kosmosa kuģa, kas ir pietiekami tālu no Zemes, lai to redzētu kā mazu disku.
Zinot Saules gaismas sastāvu un pielāgojoties atmosfēras un virsmas elementiem un minerāliem, joprojām redzamā spektra sarkanajā galā trūkst 0–10% fotonu. Faktors, kas nepieciešams šīs fotonu absorbcijas izskaidrošanai, ir augi, kas izmanto gaismu fotosintēzei
Šo pašu metodi varētu izmantot, lai noteiktu veģetāciju uz ekstrasolāru planētām, ierosina Dr. Arnolds rakstā ar nosaukumu Zemes veģetācijas novērošana un ietekme uz dzīvības noteikšanu uz citām planētām publicēts žurnāla Space Science Review 2007. gada 30. oktobra izdevumā.
“Lieta ir tāda, ka, ja Zemei līdzīgas planētas spektrā mēs atrodam spektrālo parakstu -“ iespējams atšķirīgu no VRE ”, ko nevar izskaidrot ne kā minerālu parakstu, ne kā atmosfēras parakstu, tad apgalvojums, ka tas iezīme ir iespējama dzīves paraksts kļūst būtisks. It īpaši, ja signāla stipruma izmaiņas ir saistītas ar planētas rotācijas periodu, kas liek domāt, ka spektrālā īpašība atrodas uz planētas virsmas, ”sacīja Dr. Arnolds.
VRE uz Zemes tiek aprēķināts, noņemot “trokšņa faktorus”, piemēram, atmosfēras sastāvu, to, vai ir daudz mākoņu un vai Zemes daļu, kas atspoguļo gaismu, klāj tuksnesis, okeāns vai mežs. Visas šīs lietas absorbē gaismu dažādās spektra daļās. Šīs pašas detaļas ir jāizšķir citām planētām, lai pārliecinātos, ka fotonu neesamība noteiktā spektra daļā patiesībā ir saistīta ar augiem, kas absorbē gaismu.
Lai varētu izslēgt citus faktorus planētas spektrā, izšķirtspējai jābūt labākai, nekā šobrīd ir iespējams. Paredzams, ka tuvāko 10 gadu laikā tiks palaists ESA Darvins un NASA Zemes planētu meklētājs. Abas misijas ir paredzētas, lai īpaši meklētu jaunas sauszemes planētas un labāk izpētītu jau atklātās planētas. Viņi nespēs pietiekami labi izšķirt ekstrasolāru planētu spektru, lai izmantotu šo metodi veģetācijas atrašanai, taču, visticamāk, šāda spēja būs planētas atrašanas teleskopu otrajai paaudzei.
Paliek jautājums, vai attālās pasaulēs augi izmantos hlorofilu kā gaismas fotosintēzes līdzekli. Vai to absorbētā gaisma būs sarkana vai citā krāsā? Vai to atspoguļotā gaisma būs zaļa vai kaut kas pilnīgi savāds, piemēram, purpura vai spilgti zils? Ja viņi izmantos hlorofilu, to spektrs būs līdzīgs mūsu pašu planētas spektram. Ja nē, tad to spektrālais paraksts var drīzāk atšķirties nekā Zemes veģetācija.
Dr Arnolds saka, ka atšķirīgs VRE joprojām varētu būt diezgan interesants: “Ko mēs teiktu mums tik savādi un atšķirīgi VRE? Tas atklās trūkstošos fotonus, t.i., fotoni veido zvaigzni, kas absorbēta un “izmantota” (to enerģija) nezināmā vai neidentificētā ķīmiskajā procesā, tas ir viss, ko mēs iemācītos. Arī šeit cita informācija par atmosfēras sastāvu (ūdens tvaiki, skābeklis, ozons utt.) Un temperatūra palīdzētu sniegt saskaņotus priekšlikumus. Vismaz tas varētu izraisīt ļoti aizraujošas debates! ”
Avots: Kosmosa zinātnes apskats
