В останні кілька десятиліть стався вибух у кількості виявлених позасонячних планет. Станом на 1 квітня 2018 року загалом 3 758 екзопланети були підтверджені в 2808 системах, при цьому 627 систем мають більше однієї планети. Окрім розширення наших знань про Всесвіт, метою цього пошуку було знайти докази життя поза нашою Сонячною системою.
Під час пошуку житлових планет астрономи використовували Землю як провідний приклад. Але чи визнавали б ми справді «землеподібну» планету, якби її побачили? Це питання вирішили в нещодавній роботі двома професорами, один з яких є мисливцем за екзопланетами, а другий - експертом з питань науки про Землю та Астробіології. Разом вони розглядають, які досягнення (минулі та майбутні) будуть ключовими для пошуку Землі 2.0.
Нещодавно в Інтернеті з'явився документ під назвою "Земля як екзопланета". Дослідження проводили Тайлер Д. Робінсон, колишній докторський науковий співробітник NASA та доцент з університету Північної Арізони, та Крістофер Т. Рейнхард - доцент з Школи Землі та атмосфери Інституту технологій Джорджії.
Заради свого дослідження Робінсон та Рейнхард зосереджуються на тому, як полювання на заселені та заселені планети поза нашою Сонячною системою зазвичай зосереджується на земних аналогах. Цього можна очікувати, оскільки Земля - єдина планета, про яку ми знаємо, що може підтримувати життя. Як розповів професор Робінсон для Space Magazine електронною поштою:
“Земля - наразі! - наш єдиний приклад житлового і населеного світу. Таким чином, коли хтось запитує: "Як буде виглядати придатна екзопланета?" або "Як виглядатиме жива екзопланета?", наш найкращий варіант - вказати на Землю і сказати: "Можливо, це буде виглядати приблизно так". Хоча в багатьох дослідженнях висунуто гіпотезу про інші житлові планети (наприклад, надземні покриті водою), нашим провідним прикладом повноцінно функціонуючої планети завжди буде Земля ».
Отже, автори вважають, як спостереження, зроблені космічними кораблями Сонячної системи, призвели до розробки підходів до виявлення підписів проживання та життя в інших світах. До них відносяться Піонер 10 і11 місії та Вояджер 1 і2 космічний корабель, який проводив літаючі апарати багатьох органів Сонячної системи протягом 1970-х років.
Ці місії, які проводили дослідження на планетах та місяцях Сонячної системи за допомогою фотометрії та спектроскопії, дозволили вченим дізнатися багато про хімію та склад атмосфери цих тіл, а також про метеологічні закономірності та хімію. Подальші місії до цього додали, розкриваючи ключові деталі про деталі поверхні та геологічну еволюцію Сонячних планет та місячних.
Крім того, Галілей зонд провів мухомори Землі у грудні 1990 та 1992 років, що дало планетарним науковцям першу можливість проаналізувати нашу планету, використовуючи ті ж інструменти та методи, які раніше застосовувались у всій Сонячній системі. Це також було Вояджер 1 зонд, який зробив далеке зображення Землі, яке Карл Саган назвав фотографією "Блідо-блакитна точка".
Однак вони також відзначають, що атмосфера та навколишнє середовище Землі значно розвинулися за останні 4,5 мільярда років тому. Насправді, згідно з різними атмосферними та геологічними моделями, Земля нагадувала багато середовищ у минулому, які за сьогоднішніми мірками вважалися б досить чужими. Сюди входить багато льодових епох і найдавніших епох Землі, коли споконвічна атмосфера Землі була результатом вулканічних газів.
Як пояснив професор Робінсон, це представляє деякі ускладнення, коли йдеться про пошук інших прикладів "Блідо-блакитних крапок":
«Ключовим ускладненням є обережність, щоб не потрапити в пастку думки про те, що Земля завжди поставала такою, якою вона є сьогодні. Отже, наша планета насправді пропонує величезний вибір варіантів того, як може виглядати житлова та / або населена планета. "
Іншими словами, наше полювання на земних аналогів могло б виявити безліч світів, які є "землеподібними", в тому сенсі, що вони нагадують попередній (або майбутній) геологічний період Землі. Сюди можна віднести «Землю сніжних кульок», яка була б покрита льодовиковими простирадлами (але все ще могла бути життєдайною) або навіть тим, як виглядала Земля в епоху Гадея чи Архея, коли кисневий фотосинтез ще не відбувся.
Це також матиме наслідки, коли мова йде про те, які види життя могли б існувати там. Наприклад, якщо планета ще молода і її атмосфера все ще перебувала у споконвічному стані, життя могло б бути суворо в мікробній формі. Однак якби планеті було мільярди років і в міжльодовиковий період, складніші форми життя могли розвиватися і блукати по Землі.
Робінсон і Рейнхард продовжують розглядати, які майбутні події допоможуть у визначенні плям «Блідо-блакитні точки». До них відносяться телескопи наступного покоління, такі як Космічний телескоп Джеймса Вебба (JWST) - запланований до розгортання у 2020 році - та Інфрачервоний оглядовий телескоп з широким полем (WFIRST), який наразі знаходиться на стадії розробки. Інші технології включають такі поняття, як Starshade, яка призначена для усунення відблисків зірок, щоб екзопланети могли бути безпосередньо зображені.
"Виявлення справжніх блідо-блакитних точок - покритих водою земних світів у заселеній зоні сонцеподібних зірок - вимагатиме просування в нашій здатності" безпосередньо зображувати "екзопланети", - сказав Робінсон. "Тут ви використовуєте або оптику всередині телескопа, або футуристичний звук" зіркового ", що летить за межі телескопа, щоб скасувати світло яскравої зірки, тим самим дозволяючи вам бачити слабку планету, що обертається навколо цієї зірки. Ряд різних дослідницьких груп, в тому числі деякі в центрах NASA, працюють над удосконаленням цих технологій ».
Як тільки астрономам вдасться зобразити скельні екзопланети безпосередньо, вони, нарешті, зможуть детально вивчити їх атмосферу та встановити більш точні обмеження щодо їх потенційного заселення. Крім того, може настати день, коли ми зможемо зобразити поверхні цих планет, або за допомогою надзвичайно чутливих телескопів, або для космічних місій (наприклад, Project Starshot).
Чи ми знайдемо іншу «Блідо-блакитну крапку», залишається побачити. Але в найближчі роки ми можемо нарешті отримати гарне уявлення про те, наскільки насправді звичайним (або рідкісним) є наш світ.
