Ми вже знайшли понад 250 позасонячних планет, і все ще продовжуємо їх виявляти досить часто. Коли всі ці нові планети спливуть, слід поставити очевидне питання: як ми можемо виявити, чи містить вони життя? Хоча ми ще не можемо побачити на поверхні особливостей навіть у найпотужніших телескопів - і, ймовірно, не зможемо це зробити дуже довго - аналіз світла, що надходить з планети, може виявити якщо воно вкрите життям у вигляді рослин.
Доктор Люк Арнольд із Обсерваторії де Верхнього Провансу CNRS у Франції припускає, що спектральний аналіз світла, відбитого від планети, може визначити, чи він покритий рослинністю.
Покрита рослиною поверхня Землі поглинає певні частоти світла та відбиває інші. Наша рослинність має дуже специфічний спектр, оскільки вона поглинає багато видимого світла близько 700 нанометрів або колір, який ми бачимо як червоний. Це називається Вегетаційний червоний край (VRE).
Дивлячись на сонячне світло, яке відбивається від Землі - Земний блиск - можна визначити склад поверхні Землі та атмосфери. Світло Землі можна проаналізувати, коли воно відбивається від Місяця або від космічного корабля, досить віддаленого від Землі, щоб побачити його як невеликий диск.
Знаючи склад світла Сонця та регулюючи елементи та мінерали в атмосфері та на поверхні, все ще знаходиться між 0-10% фотонів біля червоного кінця видимого спектру, які відсутні. Фактор, необхідний для пояснення цього поглинання фотонів, - це наявність рослин, які використовують світло для фотосинтезу
Цей же метод потенційно може бути використаний для виявлення наявності рослинності на позасонячних планетах, пропонує доктор Арнольд у статті під назвою " Спостереження за рослинністю Землі та наслідки для виявлення життя на інших планетах опублікований у виданні журналу Space Science Review 30 жовтня 2007 року.
«Справа в тому, що якщо в спектрі планети Землі ми знайдемо спектральний підпис - ймовірно, інший, ніж VRE - який не можна пояснити як мінеральний підпис, ні атмосферний підпис, то припущення, що це особливість - можливий підпис життя стає актуальним. Особливо, якщо коливання сили сигналу співвідносяться з періодом обертання планети, що дозволяє припустити, що спектральна ознака знаходиться на поверхні планети ", - сказав доктор Арнольд.
VRE на Землі обчислюється шляхом виведення «факторів шуму», таких як склад атмосфери, чи багато хмар і чи частина Землі, що відбиває світло, покрита пустелею, океаном чи лісом. Усі ці речі поглинають світло в різних частинах спектру. Ці ж деталі повинні бути відсортовані для інших планет, щоб гарантувати, що відсутність фотонів у певній частині спектру дійсно пов'язана з поглинанням світлом рослин.
Щоб виключати інші фактори в спектрі планети, дозвіл має бути кращим, ніж це можливо. Дарвін Ессен та Земляний пошук планети НАСА, обидві місії розроблені спеціально для пошуку нових планет земної кулі та для кращого вивчення вже відкритих, очікується, що вони запустяться протягом найближчих 10 років. Вони не зможуть достатньо добре розгадати спектр позасонячних планет, щоб використовувати цей метод для пошуку рослинності, але телескопи другого покоління для пошуку планет, швидше за все, матимуть цю здатність.
Залишається питання, чи будуть рослини у далеких світах використовувати хлорофіл як засіб фотосинтезуючого світла. Чи буде світло, яке вони поглинають, червоним чи іншим кольором? Чи буде світло, яке вони відбивають, зеленим чи чимось зовсім химерним, як пурпурний або яскраво-синій? Якщо вони все-таки використовують хлорофіл, їх спектр буде подібний до спектру нашої власної планети. Якщо ні, то їх спектральний підпис може бути набагато іншим, ніж у рослинного покриву Землі.
Доктор Арнольд каже, що інша VRE може бути все ще досить цікавою: «Що б ми сказали нам таке дивне та інше VRE? Він виявить відсутні фотони, тобто фотони утворюють зірку, поглинуту і "використану" (свою енергію) у невідомому або невстановленому хімічному процесі, це все, що ми дізналися б. Знову ж таки, інша інформація про склад атмосфери (водяна пара, кисень, озон тощо) та температурі допомогла б зробити цілісні пропозиції. Принаймні, це спричинило б дуже захоплюючу дискусію! "
Джерело: Космічний науковий огляд
