Az elmúlt néhány évtizedben robbanás történt a felfedezett szolár nélküli bolygók számában. 2018. április 1-jétől összesen 3 758 exobolygók megerősítették 2 808 rendszerben, 627 rendszerben egynél több bolygó található. Amellett, hogy kibővítettük az Univerzummal kapcsolatos ismereteinket, ennek a kutatásnak az volt a célja, hogy napvilágon túlmutató életet bizonyítson.
A lakható bolygók keresése során a csillagászok irányító példaként használják a Földet. De felismernénk-e egy valóban „földszerű” bolygót, ha látnánk? Erre a kérdésre egy közelmúltbeli tanulmányban két professzor foglalkozott, egyikük exoplanet-vadász, a másik pedig földtudományi és asztrobiológiai szakértő. Közösen megfontolják, hogy milyen előrehaladás (múlt és jövő) lesz kulcs a Föld 2.0 kereséséhez.
A „Earth as Exoplanet” címet viselő cikk nemrégiben megjelent az interneten. A tanulmányt Tyler D. Robinson, a NASA egykori posztdoktori ösztöndíjasa és az északi arizonai egyetem adjunktusa, valamint Christopher T. Reinhard - a Georgia Technikai Intézet Földi és légköri tanulmányainak iskolájának adjunktusa végezte.
Robinson és Reinhard tanulmánya céljából arra összpontosít, hogy a Naprendszerünkön kívül eső lakott és lakott bolygók vadászata miként összpontosít a Föld analógjaira. Ez várható, mivel a Föld az egyetlen bolygó, amelyről tudunk és amely képes támogatni az életet. Ahogy Robinson professzor e-mailben mondta a Space Magazine-nak:
„A Föld - jelenleg! - az egyetlen példája az lakható és lakott világnak. Tehát, amikor valaki azt kérdezi: „Hogyan néz ki egy lakható exoplanet?” vagy „Hogyan fog kinézni egy élethordozó exoplanet?”, a legjobb választásunk, ha a Földre mutatunk, és azt mondjuk: „Talán nagyon hasonló lesz.” Noha sok tanulmány más lakható bolygókra (például vízfedéssel ellátott szuperföldökre) tette fel a hipotézist, a teljesen működőképes lakható bolygó vezető példája mindig a Föld lesz. ”
A szerzők ezért megvizsgálják, hogy a Naprendszer űrhajóinak megfigyelései hogyan vezettek olyan megközelítések kifejlesztéséhez, amelyek segítségével észlelhetőek a más világokon az életképesség és az élet jelei. Ide tartoznak a Pioneer 10 és11 küldetések és Voyager 1 és2 űrhajó, amely az 1970-es években számos Naprendszer-test repülését vitte át.
Ezek a missziók, amelyek fotometria és spektroszkópia segítségével tanulmányozták a Naprendszer bolygóit és holdjait, lehetővé tették a tudósoknak, hogy sokat tanuljanak e test légköri kémiai összetételéről, valamint a meteorológiai mintákról és kémiáról. Ezt a későbbi küldetések adták hozzá, a Naprendszer bolygóinak és holdjainak felszíni részleteinek és geológiai fejlődésének legfontosabb részleteinek feltárásával.
Ezen felül a Galileo A szonda 1990 és 1992 decemberében a Föld repüléseit hajtotta végre, amely a bolygótudósok számára biztosította az első lehetőséget bolygónk elemzésére ugyanazon eszközök és technikák alkalmazásával, amelyeket korábban a Naprendszerben alkalmaztak. Ugyanez volt a Voyager 1 egy szonda, amely távoli képet készített a Földről, amelyet Carl Sagan „Halványkék pont” fényképnek nevezett.
Ugyanakkor azt is megjegyzik, hogy a Föld légköre és felszíni környezete jelentősen fejlődött az elmúlt 4,5 milliárd évvel ezelőtt. Valójában a különféle légköri és geológiai modellek szerint a Föld sok olyan környezetre hasonlított a múltban, amelyet a mai normák szerint elég idegennek tekintnek. Ide tartozik a Föld sok jégkorszaka és a legkorábbi korszakok, amikor a Föld ősi légköre a vulkáni kipufogás eredménye volt.
Ahogy Robinson professzor elmagyarázta, ez néhány bonyodalmat jelent a „Halványkék pontok” más példáinak megtalálásakor:
„A legfontosabb komplikáció az óvatosság, hogy ne essünk csapdaba azon gondolkodásban, hogy a Föld mindig úgy tűnt, ahogy ma. Tehát bolygónk valódi hatalmas választási lehetőségeket kínál, hogy hogyan nézhet ki egy lakható és / vagy lakott bolygó. "
Más szavakkal, a Föld-analógok vadászata sok olyan világot tár fel, amelyek „Föld-szerű” világok abban az értelemben, hogy hasonlítanak a Föld korábbi (vagy jövõbeli) geológiai periódusaira. Ide tartoznak a „Hógolyó Földjei”, amelyeket jéglapok fednének (de mégis életképesek lehetnek), vagy akár a Föld úgy néz ki, mint a Hadean vagy Archean Eon idején, amikor még nem történt oxigén fotoszintézis.
Ennek kihatása van arra is, hogy milyen élet létezne ott. Például, ha a bolygó még mindig fiatal és légköre még mindig ősi állapotában volt, akkor az élet szigorúan mikrobiális formában lehet. Ha azonban a bolygó milliárd éves volt és egy interlaciális időszakban, akkor bonyolultabb életformák alakultak ki, amelyek körüljárhatják a Földet.
Robinson és Reinhard folytatja annak megfontolását, hogy a jövőbeli fejlesztések miként segítik elő a „Halványkék pontok” észlelését. Ide tartoznak a következő generációs távcsövek, mint például a James Webb Űrtávcső (JWST) - amelyet 2020-ban terveznek üzembe helyezni - és a Széles körű infravörös távmérő távcső (WFIRST), amely jelenleg fejlesztés alatt áll. Más technológiák között szerepelnek olyan fogalmak, mint a Starshade, amelynek célja a csillagok vakító fényének kiküszöbölése, hogy az exoplanetek közvetlenül képesek legyenek.
"A valóban halványkék pontok - a vízhez tartozó szárazföldi világok a Napszerű csillagok élhető zónájában - megfigyelése előrelépéseket tesz szükségessé az exoplanetek" közvetlen ábrázolása "szempontjából - mondta Robinson. „Itt vagy a távcső belsejében lévő optikát, vagy a távcsövön túl futó futurisztikus hangzású„ csillagárnyékot ”használ, hogy megszüntesse egy fényes csillag fényét, lehetővé téve ezzel a csillag körül keringő halvány bolygó látását. Számos különféle kutatócsoport, köztük a NASA központjaiban is, dolgozik ezen technológiák tökéletesítésén. ”
Amint a csillagászok képesek lesznek közvetlenül a sziklás exoplanetokon ábrázolni, végre képesek lesznek részletesen megvizsgálni a légkört, és pontosabb korlátozásokat szabhatnak meg potenciális alkalmazhatóságukra. Ezen túlmenően eljön egy nap, amikor képeink lesznek a bolygók felületére is, rendkívül érzékeny távcsövekkel vagy űrhajók küldetésein keresztül (például a Projekt Starshot).
Látni kell még, hogy találunk-e újabb „Halványkék pontot”. De az elkövetkező években végre jó képet kaphatunk arról, mennyire általános (vagy ritka) a világunk valóban.
