I løpet av de siste ti årene har det vært en kraftig økning i interesse og forskning for planeter utenfor solsystemet, eller eksoplaneter.
I løpet av denne tiden ble de fleste av de 4 000 eksoplanettene som er kjent for oss i dag, oppdaget. Det var i denne perioden prosessen gradvis begynte å gå fra oppdagelsesstadiet til læringsstadiet. I de kommende tiårene vil neste generasjons instrumenter dessuten tillate forskning som vil gi nøyaktig informasjon om overflatestrukturen og atmosfæren til exoplaneter.
Naturligvis oppstår spørsmålet her: hva ville mer avanserte sivilisasjoner se hvis de studerte planeten vår? Ved hjelp av jordas stråledata for flere bånd, klarte et team av forskere ved California Institute of Technology å lage et kart som gir en ide om hvordan Jorden kan se ut for fjerne observatører utenfor solsystemet. I tillegg til å tilfredsstille enkel vitenskapelig nysgjerrighet, kan denne studien også hjelpe astronomer i fremtiden med å rekonstruere overflatefunksjonene til "jordlignende planeter" som er egnet for livet.
Forskningsoppgaven, som beskriver funnene til gruppen, er publisert i Astrophysical Journal Letters med tittelen Earth som en Exoplanet: A 2D Map for Aliens. Forskningsteamet, ledet av Siteng Fan, inkluderte også flere forskere fra Institutt for geologiske og planetariske vitenskaper (GPS) fra California Institute of Technology og NASAs Jet Propulsion Laboratory.
I jakten på potensielt beboelige planeter utenfor solsystemet, blir forskere i dag tvunget til å bruke en indirekte metode. Tatt i betraktning at de fleste eksoplaneter ikke er mulig å studere direkte, det vil si for å få et direkte bilde for å finne ut sammensetningen av deres atmosfære eller overflateegenskaper, må forskere være fornøyde med indikatorer som man kan bedømme hvor mye en planet er lik Jorden.
Som Siteng Fan fortalte Universe Today, skyldes dette mange av begrensningene som astronomer som utforsker eksoplaneter har å stille opp med for tiden.
Salgsfremmende video:
For det første gir ikke nåværende eksoplanettforskning en klar idé om minimumskravene som en planet må oppfylle som er egnet for menneskers liv. Det er visse kriterier, men vi er ikke sikre på om de er tilstrekkelige eller nødvendige. For det andre, selv med disse kriteriene på plass, kan ikke moderne observasjonsmetoder kalles effektive nok til å bekrefte den potensielle egnetheten for livet, spesielt når det gjelder eksoplaneter som Jorden, på grunn av vanskeligheten med å oppdage dem."
Basert på det faktum at Jorden er den eneste planeten som er i stand til å støtte livet, har et team av forskere antatt at eksterne observasjoner av Jorden kan gi den informasjonen som er nødvendig for å oppdage beboelige planeter.”Jorden er den eneste planeten vi kjenner til som har liv,” sa Fan. "Å undersøke hva det kan bli sett av observatører fra et fjernt punkt i universet gir oss retning og veiledning i vårt søk etter potensielt beboelige eksoplaneter."
Et av de viktigste elementene i jordens klima, som er avgjørende for alt liv på overflaten, er trefaset vannsyklus. Vi snakker om tilstedeværelsen av vanndamp i atmosfæren, skyer, som er ansamlinger av kondensert vann og is, samt vannforekomster på planetens overflate.
Dermed kan de sees på som potensielle tegn på egnethet for livet, eller til og med tegn på dens eksistens, som kan observeres fra stor avstand. Det følger av dette at evnen til å identifisere overflatestrukturen og tilstedeværelsen av skyer på eksoplaneter er et sentralt krav som må oppfylles av forskning for å etablere deres potensielle beboelighet.
For å bestemme hvordan jorden ville se ut for fjerne observatører, samlet forskere rundt 10 000 bilder tatt av NASAs Deep Space Climate Observatory (DSCOVR) satellitt. Bilder ble tatt over en toårsperiode (2016-2017), i gjennomsnitt hvert 68-110 minutt. De var i stand til å fange lys reflektert fra jordens atmosfære i forskjellige bølgelengder.
Phan og hans kolleger kombinerte deretter bildene for å danne et 10-punkts refleksjonsspekter, som deretter ble integrert med jordskiven. Det resulterende bildet stemmer overens med hvordan Jorden kan se ut for en observatør mange lysår unna hvis han studerte Jorden over en toårsperiode.
Etter å ha analysert kurvene som ble oppnådd og sammenlignet dem med de originale bildene, fant forskerne ut hvilke parametere av disse kurvene som tilsvarer jordoverflaten og skydekket. De valgte deretter indikatorene som er nærmest relatert til land og justerte dem for å gjøre rede for jordas 24-timers omsetning. Resultatet var et konturkart, vist på figuren, som omtrent tilsvarer utsikten til jorden fra flere lysår.
De svarte linjene representerer overflateegenskaper og tilsvarer omtrent kystlinjen til de store kontinentene. De grønne sonene representerer omtrent posisjonene til Afrika (sentrum), Asia (øverst til høyre), Amerika (venstre) og Antarktis (nederst). Det som ligger mellom dem representerer verdens hav, der grunnere områder er markert med røde og dypere områder i blått.
Slik visualisering, brukt på lyskurvene til fjerne planeter, kan tillate astronomer å vurdere om en eksoplanett har hav, skyer og iskapper, det vil si å finne ut alt som er nødvendig for å anerkjenne det som potensielt beboelig.
Siteng Phan konkluderte, “Analysen av lyskurvene i dette arbeidet er viktig for å bestemme de geologiske trekkene og klimatiske systemene på eksoplaneten. Vi fant at endringer i jordas lyskurve hovedsakelig er drevet av skyer og land-havgrensen. Begge disse faktorene er kritiske for muligheten for liv på jorden. Dermed er eksoplaneter som Jorden, som har slike funksjoner, mest sannsynlig å være beboelige."
I den nærmeste fremtiden vil neste generasjons instrumenter som James Webb Space Telescope (JWST) muliggjøre de mest detaljerte studiene av eksoplaneter. I tillegg forventes bakkebaserte instrumenter som skal komme i drift i løpet av det neste tiåret, for eksempel Extremely Large Telescope (ELT), Thirty Meter Telescope (TMT) og Giant Magellanic Telescope (GMT), som muliggjør direkte utforskning små steinete planeter som kretser rundt stjernene deres.
Med forskning som hjelper til med å bestemme overflatestruktur og atmosfæriske forhold, kan astronomer endelig med sikkerhet si hvilke eksoplaneter som er beboelige og hvilke som ikke er det. Med andre ord, med litt flaks, er oppdagelsen av Earth-2, eller for den saks skyld, til og med flere jordarter, kanskje ikke langt unna.
Igor Abramov
