Τι γίνεται αν ένας άλλος πολιτισμός είχε τηλεσκόπια και διαστημόπλοια καλύτερα από τα δικά μας; Θα ήταν ανιχνεύσιμη η Γη από έναν άλλο πλανήτη λίγα χρόνια φωτός; Ομοίως, τι θα χρειαστεί για να ανιχνεύσουμε τη ζωή σε έναν πλανήτη που μοιάζει με τη Γη σε παρόμοια απόσταση; Είναι ενδιαφέρον να εξετάσουμε αυτές τις ερωτήσεις και τώρα υπάρχουν δεδομένα που θα σας βοηθήσουν να απαντήσετε. Τον Δεκέμβριο του 1990, όταν το διαστημικό σκάφος Galileo πέταξε από τη Γη στο κυκλικό του ταξίδι προς τον Δία, οι επιστήμονες έδειξαν μερικά από τα όργανα στη Γη για να δουν πώς φαινόταν ο παλιός οικιακός πλανήτης από το διάστημα. Δεδομένου ότι γνωρίζαμε ότι η ζωή θα μπορούσε σίγουρα να βρεθεί στη Γη, αυτή η άσκηση βοήθησε στη δημιουργία ορισμένων κριτηρίων που αν βρεθούν αλλού, θα δείχνουν και την ύπαρξη ζωής εκεί. Τι γίνεται όμως αν το κλίμα της Γης ήταν διαφορετικό από αυτό που είναι τώρα; Θα ήταν ανιχνεύσιμη αυτή η υπογραφή; Και θα μπορούσαν να είναι προφανείς οι πιθανοί βιοδείκτες από επιπλέον ηλιακούς πλανήτες που κρατούν κλίματα πολύ πιο κρύο ή θερμότερο από το δικό μας; Μια ομάδα ερευνητών στη Γαλλία εισήγαγε ορισμένα διάφορα κριτήρια που συγκεντρώθηκαν από διαφορετικές εποχές στην ιστορία της Γης για να δοκιμάσουν αυτήν την υπόθεση. Τι βρήκαν;
Ένα από τα πιο ξεκάθαρα από τα κριτήρια από τη μύγα Galileo που αποκαλύπτει τη ζωή στη Γη ήταν αυτό που ονομάζεται κόκκινη άκρη της βλάστησης - μια απότομη αύξηση στην ανάκλαση του φωτός σε μήκος κύματος περίπου 700 νανόμετρα. Αυτό είναι το αποτέλεσμα της χλωροφύλλης που απορροφά το ορατό φως, αλλά αντανακλά έντονα κοντά στο υπέρυθρο. Ο έλεγχος Galileo βρέθηκε ισχυρός για αυτά τα στοιχεία στη Γη το 1990.
Ο Luc Arnold και η ομάδα του στο Saint-Michel-l'Observatoire στη Γαλλία ήθελαν να προσδιορίσουν κάποιες διαφορετικές παραμέτρους όπου η φυτική ζωή παρόμοια με τη Γη θα μπορούσε να είναι ανιχνεύσιμη μέσω της φυτικής κόκκινης άκρης σε έναν πλανήτη που μοιάζει με τη Γη σε τροχιά γύρω από ένα αστέρι αρκετά χρόνια μακριά .
Σε αυτήν την απόσταση ο πλανήτης θα ήταν μια μη-επιλύσιμη (σε ορατό φως) σημείο-σαν κουκίδα, οπότε το πρώτο ερώτημα που πρέπει να λάβετε υπόψη είναι εάν το κόκκινο άκρο θα ήταν ορατό σε διαφορετικές γωνίες. Ο πλανήτης είναι πιθανό να περιστρέφεται, και για παράδειγμα, στη Γη, οι ηπείροι που έχουν τη μεγαλύτερη βλάστηση βρίσκονται κυρίως στο βόρειο ημισφαίριο. Εάν αυτό το ημισφαίριο δεν οδηγούσε στην προβολή, θα μπορούσε να ανιχνευθεί μια βιο-υπογραφή; Ήθελαν επίσης να επιτρέψουν τις διαφορετικές εποχές, όπου ένα ημισφαίριο το χειμώνα θα ήταν λιγότερο πιθανό να έχει αγενούς βιοδείκτες από ένα το καλοκαίρι, και πιθανή έντονη κάλυψη σύννεφων.
Επίσης, εισάγουν διαφορετικά κριτήρια κλίματος από τα τελευταία άκρα του τεταρτογενούς κλίματος, χρησιμοποιώντας προσομοιώσεις κλίματος που έχουν γίνει από γενικά μοντέλα κυκλοφορίας. Χρησιμοποίησαν δεδομένα από την παρούσα στιγμή και συνέκριναν αυτά με την εποχή του πάγου, το Last Glacial Maximum (LGM) που συνέβη πριν από περίπου 21.000 χρόνια. Οι θερμοκρασίες παγκοσμίως ήταν της τάξης των 4 βαθμών C πιο κρύες από ό, τι σήμερα, και τα φύλλα πάγου κάλυπταν το μεγαλύτερο μέρος του βόρειου ημισφαιρίου. Στη συνέχεια, χρησιμοποίησαν έναν θερμότερο χρόνο, κατά την εποχή του Ολοκαυτώματος πριν από 6.000 χρόνια, όταν το βόρειο ημισφαίριο της Γης ήταν περίπου 0,5 βαθμούς C πιο ζεστό από ό, τι σήμερα. Η στάθμη της θάλασσας ανέβαινε και η έρημος της Σαχάρας περιείχε περισσότερη βλάστηση.
Παραδόξως, οι ερευνητές διαπίστωσαν ότι ακόμη και κατά τη διάρκεια του χειμώνα σε μια εποχή πάγου, το κόκκινο σήμα της βλάστησης δεν θα μειωνόταν σημαντικά, σε σύγκριση με το σημερινό κλίμα και ακόμη και το θερμότερο κλίμα.
Αν λοιπόν υπάρχει μια άλλη Γη, το κόκκινο άκρο της βλάστησης θα μας επιτρέψει να βρούμε αυτόν τον πλανήτη που μοιάζει με τη Γη. Αλλά χρειαζόμαστε καλύτερα τηλεσκόπια και διαστημόπλοια για να το βρούμε.
Η καλύτερη ελπίδα στον ορίζοντα είναι το Terrestrial Planet Finder. Η ESA έχει ένα παρόμοιο όργανο στα έργα που ονομάζεται Darwin.
Οι ομάδες πίσω από αυτά τα όργανα λένε ότι μπορούσαν να εντοπίσουν πλανήτες σαν τη Γη σε τροχιά γύρω από αστέρια σε αποστάσεις έως και 30 έτη φωτός με μια μέτρηση της έκθεσης σε μερικές ώρες.
Η ομάδα του Arnold λέει ότι το να εντοπίζεις τα σημάδια της ζωής σε έναν τέτοιο πλανήτη θα ήταν πολύ πιο δύσκολο. Το κόκκινο άκρο της βλάστησης μπορεί να φανεί μόνο με έκθεση 18 εβδομάδων με ένα τηλεσκόπιο όπως το Terrestrial Planet Finder's. Μια έκθεση 18 εβδομάδων ενός πλανήτη σε τροχιά γύρω από ένα άλλο αστέρι θα ήταν σχεδόν αδύνατο έργο.
Λοιπόν, πότε θα μπορούσαμε τελικά να δούμε τη βλάστηση σε έναν άλλο πλανήτη; Το Terrestrial Planet Finder (TPF) φαίνεται απίθανο να κυκλοφορήσει πριν από το 2025 και ακόμη και τότε μπορεί να μην έχει τη δύναμη να κάνει τη δουλειά.
Πιο φιλόδοξα τηλεσκόπια αργότερα μέσα στον αιώνα, όπως σχηματισμός 150 καθρεπτών 3 μέτρων, θα συλλέγουν αρκετά φωτόνια σε 30 λεπτά για να παγώσουν την περιστροφή του πλανήτη και θα παράγουν μια εικόνα με τουλάχιστον 300 pixel ανάλυσης και έως και χιλιάδες ανάλογα με γεωμετρία πίνακα. «Σε αυτό το επίπεδο χωρικής ανάλυσης, θα είναι δυνατό να εντοπίσουμε σύννεφα, ωκεανούς και ηπείρους, είτε άγονα είτε ίσως (ελπίζουμε) να κατακτηθούν από τη βλάστηση», γράφουν οι ερευνητές.
Πηγές: arXiv, arXiv blog
