През последните няколко десетилетия имаше експлозия в броя на откритите извън слънчеви планети. Към 1 април 2018 г. общо 3 758 екзопланети са потвърдени в 2 808 системи, като 627 системи имат повече от една планета. В допълнение към разширяването на нашите познания за Вселената, целта на това търсене беше да намери доказателства за живота извън нашата Слънчева система.
В хода на търсене на обитаеми планети астрономите са използвали Земята като ориентир. Но бихме ли разпознали наистина „подобна на Земята“ планета, ако я видяхме? Този въпрос беше разгледан в скорошна книга от двама професори, единият от които е ловец на екзопланети, а другият - експерт по наука и астробиология на Земята. Заедно те смятат какъв напредък (минали и бъдещи) ще бъде ключов за търсенето на Земя 2.0.
Документът, озаглавен „Земята като екзопланета“, наскоро се появи онлайн. Изследването е проведено от Тайлър Д. Робинсън, бивш докторант на НАСА и асистент от университета в Северна Аризона, и Кристофър Т. Рейнхард - доцент от Училището за земни и атмосферни изследвания на Института на Джорджия.
Заради своето проучване Робинсън и Райнхард се фокусират върху това как ловът на обитаеми и обитавани планети извън нашата Слънчева система обикновено се фокусира върху земните аналози. Това може да се очаква, тъй като Земята е единствената планета, за която знаем, че може да поддържа живота. Както каза професор Робинсън за Space Magazine по имейл:
„Земята е - в момента! - единственият ни пример за обитаем и обитаван свят. Така, когато някой попита: „Как ще изглежда обитаема екзопланета?“ или „Как ще изглежда животоносна екзопланета?“, най-добрият ни вариант е да насочим към Земята и да кажем: „Може би ще изглежда много по този начин.“ Докато много проучвания са хипотезирали други обитаеми планети (напр. Покрити с вода суперземли), нашият водещ пример за напълно функционираща обитаема планета винаги ще бъде Земята. "
Затова авторите обмислят как наблюденията, направени от космически кораби на Слънчевата система, доведоха до разработването на подходи за откриване на подписи за обитаемост и живот в други светове. Те включват Пионер 10 и11 мисии и Вояджър 1 и2 космически кораб, който е провеждал мухоловки на много тела на Слънчевата система през 70-те години.
Тези мисии, които провеждаха проучвания върху планетите и луните на Слънчевата система, използвайки фотометрия и спектроскопия, позволиха на учените да научат много за атмосферната химия и състава на тези тела, както и за метеологичните модели и химията. Следващите мисии са добавени към това, като разкриват ключови подробности за детайлите на повърхността и геологичната еволюция на Слънчевите планети и луни.
В допълнение, Galileo сондата проведе летящи полети на Земята през декември 1990 г. и 1992 г., което предостави на планетарните учени първата възможност да анализират нашата планета, използвайки същите инструменти и техники, които преди се прилагаха в цялата Слънчева система. Това беше и Вояджър 1 сонда, която направи далечна снимка на Земята, която Карл Сагън нарече снимката „Бледо синя точка“.
Въпреки това те отбелязват, че атмосферата и повърхността на Земята са се развили значително през последните 4,5 милиарда години. Всъщност, според различни атмосферни и геоложки модели, Земята наподобява много среди в миналото, които според днешните стандарти биха се считали за доста „чужди“. Те включват много ледникови епохи на Земята и най-ранните епохи, когато първоначалната атмосфера на Земята е била продукт на вулканични избухвания.
Както обясни професор Робинсън, това представлява някои усложнения, когато става въпрос за намирането на други примери за „Бледо сини точки“:
„Ключовото усложнение е да се внимава да не попаднете в капана на мисленето, че Земята винаги се е появила така, както се случва днес. Така че нашата планета всъщност предлага огромен набор от възможности за това как може да изглежда обитаема и / или обитавана планета. "
С други думи, нашият лов на земни аналози би могъл да разкрие множество светове, които са „подобни на Земята“, в смисъл, че приличат на предишен (или бъдещ) геологичен период на Земята. Те включват „Снежна топка на Земята“, която ще бъде покрита с ледникови листове (но все още може да носи живот) или дори как изглеждаше Земята по време на Хадейския или Архейския еони, когато още не се е състояла кислородна фотосинтеза.
Това би имало и последици, когато става въпрос за това какъв вид живот би могъл да съществува там. Например, ако планетата е все още млада и атмосферата й все още е била в първоначалното си състояние, животът може да бъде строго в микробна форма. Ако обаче планетата е била на милиарди години и в междуледнически период, по-сложни форми на живот може да са се развили и да бродят по Земята.
Робинсън и Райнхард продължават да обмислят какви бъдещи развития ще помогнат при засичането на „Бледосини точки“. Те включват телескопи от следващо поколение като Космически телескоп Джеймс Уеб (JWST) - планирано за внедряване през 2020 г. - и Телескоп за широколентово инфрачервено проучване (WFIRST), която в момента се разработва. Други технологии включват концепции като Starshade, която има за цел да премахне отблясъците на звезди, така че екзопланетите да могат да бъдат директно изобразени.
„Забелязването на истински бледосини точки - покрити с вода земни светове в обитаемата зона на слънцеподобни звезди - ще изисква напредък в способността ни да„ изобразяваме “екзопланети“, казва Робинсън. „Тук използвате или оптика вътре в телескопа, или футуристично звучаща„ звезда “, летяща отвъд телескопа, за да изключите светлината на ярка звезда, като по този начин ви позволява да видите слаба планета, която обикаля около нея. Редица различни изследователски групи, включително някои от центровете на НАСА, работят за усъвършенстването на тези технологии. "
След като астрономите успеят да изобразят скалистите екзопланети директно, те най-накрая ще могат да изучат подробно техните атмосфери и да поставят по-точни ограничения върху потенциалното им обитаване. Отвъд това може да настъпи ден, в който ще можем да изобразим повърхностите на тези планети, или чрез изключително чувствителни телескопи или мисии на космически кораби (като Project Starshot).
Дали ще намерим друга „Бледо синя точка“, остава да видим. Но в следващите години може най-накрая да добием добра представа колко общ (или рядък) наистина е нашият свят.
