Що робити, якщо інша цивілізація отримала телескопи та космічні кораблі кращі за наші? Чи зможе Земля виявитись з іншої планети за кілька світлових років? Так само, що нам знадобиться, щоб виявити життя на подібній відстані на планеті Землі? Ці питання цікаво розглянути, і тепер є дані, які допоможуть на них відповісти. У грудні 1990 року, коли космічний корабель "Галілео" пролетів Землею в дорозі до Юпітера, вчені вказали на деякі інструменти на Землі, щоб побачити, як стара космос виглядала з космосу. Оскільки ми знали, що життя напевно можна знайти на Землі, ця вправа допомогла створити деякі критерії, які, якщо вони знайдуться в іншому місці, також вказуватимуть на існування життя. Але що робити, якщо клімат Землі відрізнявся від теперішнього? Чи вдасться цей підпис виявити? І чи можуть бути очевидними потенційні біомаркери із зайвих сонячних планет, що мають клімат набагато холодніший або тепліший, ніж у нас? Група дослідників у Франції вводить деякі різні критерії, зібрані в різні епохи в історії Землі, щоб перевірити цю гіпотезу. Що вони знайшли?
Одним з найбільш показових критеріїв прольоту Галілея, що розкриває життя на Землі, було те, що називається червоним краєм рослинного покриву - різке збільшення відбиття світла на довжині хвилі близько 700 нанометрів. Це результат хлорофілу, що поглинає видиме світло, але сильно відбивається біля інфрачервоного. Зонд Галілео виявився сильним для цих доказів на Землі в 1990 році.
Люк Арнольд та його команда в Сент-Мішель-Обсерваторії у Франції хотіли визначити деякі різні параметри, коли життя рослин, подібне до Землі, все ще буде виявлятися через вегетативно-червоний край на землеподібній планеті, що обертається зіркою за кілька світлових років .
На цій відстані планета була б нерозв’язною (у видимому світлі) крапочковою крапкою, тому перше питання, яке слід розглянути, - чи буде видно червоний край під різними кутами. Планета, швидше за все, обертається, і, наприклад, на Землі континенти, які мають найбільше рослинного покриву, знаходяться головним чином у північній півкулі. Якби ця півкуля не вела цю точку зору, чи все-таки виявиться біопідпис? Вони також хотіли дозволити в різні пори року, коли в півкулі взимку буде менше шансів навести вегетативні біомаркери, ніж один влітку, та потенційну важку хмарність.
Вони також вносять різні кліматичні критерії від останніх четвертинних крайніх кліматів, використовуючи кліматичні симуляції, зроблені загальними моделями циркуляції. Вони використовували дані теперішнього часу і порівнювали їх з крижаною епохою, Останнім льодовиковим максимумом (LGM), який стався близько 21 000 років тому. Температура в усьому світі була на порядок на 4 градуси С холоднішою, ніж сьогодні, а крижані покриви охоплювали більшу частину північної півкулі. Потім вони використовували тепліший час, в епоху голоцену 6000 років тому, коли північна півкуля Землі була на 0,5 градуса тепліша, ніж сьогодні. Рівень моря піднімався, а пустеля Сахара містила більше рослинності.
Дивно, але дослідники виявили, що навіть взимку в крижану епоху сигнал червоної рослинності не буде значно зменшений порівняно з сучасним кліматом і навіть теплішим кліматом.
Отже, якщо там є інша Земля, червоний край вегетації повинен дозволяти нам знайти цю планету, схожу на Землю. Але нам потрібні кращі телескопи та космічні апарати, щоб їх знайти.
Найкраща надія на горизонті - Земний пошук планети. ESA має подібний інструмент у роботах, які називаються Дарвіном.
Команди, що стоять за цими інструментами, заявляють, що вони могли помітити планети, схожі на Землю, що обертаються навколо зірок на відстані до 30 світлових років із експозицією, виміряною за пару годин.
Команда Арнольда каже, що помітити ознаки життя на такій планеті було б набагато складніше. Червоний край рослинного покриву можна побачити лише при 18-ти тижневому опроміненні телескопом, як Земляний планетарний шукач. 18-тижневе опромінення планети на орбіті іншої зірки було б майже неможливим завданням.
То коли ми можемо зрештою побачити рослинність на іншій планеті? Земний пошук планети (TPF) виглядає малоймовірним, що він буде запущений до 2025 року і навіть тоді може не мати сили виконувати цю роботу.
Більш амбітні телескопи пізніше століття, такі як формування 150 3-метрових дзеркал, зібрали б достатню кількість фотонів за 30 хвилин, щоб заморозити обертання планети та створити зображення з роздільною здатністю щонайменше 300 пікселів і до тисяч залежно від залежності геометрія масиву "На цьому рівні просторової роздільної здатності можна буде визначити хмари, океани та континенти, або безплідні, або, можливо, сподіваємось, завойовані рослинністю", - пишуть дослідники.
Джерела: arXiv, arXiv blog
