Det siste året har vært en spennende tid for de som er engasjert i jakten på ekstrasolplaneter og potensielt beboelige verdener. I august 2016 bekreftet forskere fra European Southern Observatory (ESO) eksistensen av den nærmeste eksoplaneten til jorden (Proxima b) som ennå er oppdaget. Dette ble fulgt noen måneder senere (februar 2017) med kunngjøringen om et syv-planetersystem rundt TRAPPIST-1.
Oppdagelsen av disse og andre ekstrasolplaneter (og deres potensial for å være vertskapsliv) var et overordnet tema på årets Breakthrough Disk-konferanse. Konferansen ble arrangert mellom 20. og 21. april og ble arrangert av Stanford Universitys Department of Physics og sponset av Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics and Breakthrough Initiatives.
Breakthrough Initiatives ble grunnlagt i 2015 av Yuri Milner og kona Julia, og ble opprettet for å oppmuntre til utforskning av andre stjernesystemer og letingen etter utenomjordisk etterretning (SETI). I tillegg til å preppe det som veldig godt kan være det første oppdraget til et annet stjernesystem (Breakthrough Starshot), utvikler de også det som vil være verdens mest avanserte søk etter utenomjordiske sivilisasjoner (Breakthrough Listen).
Den første dagen av konferansen inneholdt presentasjoner som tok for seg nylige eksoplanettfunn rundt stjerner av M-type (aka. Rød dverg) og hvilke mulige strategier som vil bli brukt for å studere dem. I tillegg til å ta tak i mengden av jordiske planeter som har blitt oppdaget rundt disse stjernetypene de siste årene, fokuserte presentasjonene også på hvordan og når livet kan bekreftes på disse planetene.
En slik presentasjon fikk tittelen “SETI Observations of Proxima b and Nearby Stars”, som ble arrangert av Dr. Svetlana Berdyugina. I tillegg til å være professor i astrofysikk ved University of Freiburg og medlem av Kiepenheuer Institute for Solar Physics, er Dr. Berdyugina også et av grunnleggerne av Planets Foundation - et internasjonalt team av professorer, astrofysikere, ingeniører, entreprenører og forskere dedikert til utvikling av avanserte teleskoper.
Som hun antydet under presentasjonen, kunne de samme instrumentene og metodene som ble brukt for å studere og karakterisere fjerne stjerner kunne brukes for å bekrefte tilstedeværelsen av kontinenter og vegetasjon på overflaten til fjerne eksoplaneter. Nøkkelen her - som demonstrert av flere tiår med jordobservasjon - er å observere det reflekterte lyset (eller "lyskurven") som kommer fra overflatene.
Målinger av en stjerners lyskurve brukes til å bestemme hvilken type klasse en stjerne er og hvilke prosesser som er i arbeid i den. Lyskurver brukes også rutinemessig for å skille mellom planetene rundt stjerner - også. transittmetoden, der en planet som transiterer foran en stjerne forårsaker en målbar dukkert i lysstyrken - i tillegg til å bestemme planetens størrelse og omløpstid.
Når det ble brukt for planetarisk astronomi, kunne måling av lyskurven til verdener som Proxima b ikke bare la astronomer være i stand til å fortelle forskjellen mellom landmasser og hav, men også å forstå tilstedeværelsen av meteorologiske fenomener. Disse vil inkludere skyer, periodiske variasjoner i albedo (dvs. sesongforandring), og til og med tilstedeværelsen av fotosyntetiske livsformer (også planter).
For eksempel, og illustrert med diagrammet over, absorberer grønn vegetasjon nesten alle de røde, grønne og blå (RGB) delene av spekteret, men reflekterer infrarødt lys. Denne typen prosesser har blitt brukt i flere tiår av jordobservasjonssatellitter for å spore meteorologiske fenomener, måle omfanget av skog og vegetasjon, spore utvidelsen av befolkningssentre og overvåke veksten av ørkener.
I tillegg betyr tilstedeværelsen av biopigmenter forårsaket av klorofyll at det reflekterte RGB-lyset vil være sterkt polarisert mens UR-lyset vil være svakt polarisert. Dette vil la astronomer fortelle forskjellen mellom vegetasjon og noe som ganske enkelt er grønn i fargen. For å samle denne informasjonen, uttalte hun, vil det kreves arbeid med teleskoper utenfor aksen som er både store og høykontraste.
Disse forventes å inkludere Colossus Telescope, et prosjekt for et massivt teleskop som blir ledet av Planets Foundation - og som Dr. Berdyugina er prosjektleder for. Når den er fullført, vil Colossus være det største optiske og infrarøde teleskopet i verden, for ikke å nevne det største teleskopet som er optimalisert for å oppdage utenomjordisk liv og utenomjordiske sivilisasjoner.
Den består av 58 uavhengige 8-meters teleskoper utenfor aksen, som effektivt slår sammen teleskopinterferometrien for å tilby en effektiv oppløsning på 74 meter. Utover Colossus er Planets Foundation også ansvarlig for ExoLife Finder (ELF). Dette 40-m teleskopet bruker mange av de samme teknologiene som vil gå inn i Colossus, og forventes å være det første teleskopet som lager overflatekart over nærliggende eksoplaneter.
Og så er det det polariserte lyset fra atmosfærer av nærliggende utenomjordiske planeter (PLANETS) -teleskop, som for øyeblikket er under konstruksjon i Haleakala, Hawaii (forventet å være ferdig innen januar 2018). Også her er dette teleskopet en teknologidemonstrant for hva som til slutt vil gå til å gjøre Colossus til en realitet.
Utover Planets Foundation forventes også andre neste generasjons teleskoper å gjennomføre høykvalitets spektroskopiske studier av fjerne eksoplaneter. Den mest kjente av disse er uten tvil NASAs James Webb-teleskop, som er planlagt lansert neste år.
Og husk å sjekke ut videoen til Dr. Berdyugina sin fulle presentasjon nedenfor:
