I løpet av de siste tiårene har det skjedd en eksplosjon i antall ekstrasolplaneter som er blitt oppdaget. Fra 1. april 2018 totalt 3.758 exoplaneter er bekreftet i 2 808 systemer, hvor 627 systemer har mer enn en planet. I tillegg til å utvide kunnskapen vår om universet, har formålet med dette søket vært å finne bevis på liv utover vårt solsystem.
I løpet av å se etter beboelige planeter, har astronomer brukt Jorden som et ledende eksempel. Men ville vi kjenne igjen en virkelig “jordlignende” planet hvis vi så en? Dette spørsmålet ble tatt opp i en fersk artikkel av to professorer, hvorav den ene er en eksoplanettjeger og den andre, en ekspert på jordvitenskap og astrobiologi. Sammen vurderer de hvilke fremskritt (fortid og fremtid) som vil være nøkkelen til søket etter Earth 2.0.
Oppgaven, med tittelen “Jorden som en eksoplanett”, kom nylig online. Studien ble utført av Tyler D. Robinson, en tidligere NASA postdoktorisk stipendiat og en assisterende professor fra Nord-Arizona universitet, og Christopher T. Reinhard - en assisterende professor fra Georgia Institute of Technology's School of Earth and Atmospheric Studies.
For studiens skyld fokuserer Robinson og Reinhard på hvordan jakten på beboelige og bebodde planeter utenfor vårt solsystem ofte fokuserer på jordanaloger. Dette er å forvente, siden Jorden er den eneste planeten vi kjenner til som kan støtte livet. Som professor Robinson fortalte Space Magazine via e-post:
“Jorden er - for tiden! - vårt eneste eksempel på en beboelig og en bebodd verden. Når noen spør: "Hvordan vil en beboelig exoplanet se ut?" eller "Hvordan vil en livbærende exoplanet se ut?", er det beste alternativet vårt å peke på Jorden og si: "Kanskje det vil se mye ut som dette." Selv om mange studier har antydet andre beboelige planeter (f.eks. Vanndekkede superjordar), vil vårt ledende eksempel på en fullt fungerende beboelig planet alltid være Jorden. ”
Forfatterne vurderer derfor hvordan observasjoner gjort av romfartøyer av solsystemet har ført til utviklingen av tilnærminger for å oppdage underskrifter om levedyktighet og liv i andre verdener. Disse inkluderer Pioneer 10 og11 oppdrag og Voyager 1 og2 romfartøy, som gjennomførte flybys av mange solsystemer i løpet av 1970-tallet.
Disse oppdragene, som gjennomførte studier av planetene og månene i solsystemet ved bruk av fotometri og spektroskopi, gjorde det mulig for forskere å lære mye om disse kroppens atmosfæriske kjemi og sammensetning, samt meteorlogiske mønstre og kjemi. Påfølgende oppdrag har lagt til dette ved å avsløre viktige detaljer om overflatedetaljene og den geologiske utviklingen av solplaneter og måner.
i tillegg Galileo sonde utførte svirre av Jorden i desember 1990 og 1992, som ga planetforskere den første muligheten til å analysere planeten vår ved å bruke de samme verktøyene og teknikkene som tidligere hadde blitt brukt i hele solsystemet. Det var også Voyager 1 sonde som tok et fjernt bilde av Jorden, som Carl Sagan omtalte som "Pale Blue Dot" -fotoet.
De bemerker imidlertid også at jordas atmosfære og overflatemiljø har utviklet seg betydelig de siste 4,5 milliarder år siden. I henhold til forskjellige atmosfæriske og geologiske modeller har jorden liknet på mange miljøer i fortiden som vil bli ansett som ganske "fremmede" etter dagens standarder. Disse inkluderer jordens mange istider og de tidligste epokene, da jordens overjordiske atmosfære var et produkt av vulkanutgassing.
Som professor Robinson forklarte, gir dette noen komplikasjoner når det gjelder å finne andre eksempler på “bleke blå prikker”:
”Den viktigste komplikasjonen er å være nøye med å ikke falle i fellen med å tenke at Jorden alltid har vist seg slik den gjør i dag. Så planeten vår presenterer faktisk et stort utvalg av alternativer for hvordan en beboelig og / eller bebodd planet kan se ut. "
Med andre ord, vår jakt på jordanaloger kan avsløre en mengde verdener som er "jordlignende", i den forstand at de ligner en tidligere (eller fremtidig) geologisk periode på jorden. Disse inkluderer "Snowball Earth's", som ville være dekket av isbreer (men fremdeles kan være livstruende), eller til og med hvordan Jorda så ut under Hadean eller Archean Eons, da oksygenisk fotosyntese ennå ikke hadde funnet sted.
Dette vil også ha konsekvenser når det gjelder hva slags liv som kan eksistere der. For eksempel, hvis planeten fortsatt er ung og atmosfæren fremdeles var i sin opprinnelige tilstand, kan livet strengt tatt være i mikrobiell form. Imidlertid, hvis planeten var milliarder av år gammel og i en interglacial periode, kan mer komplekse livsformer ha utviklet seg og streife rundt på jorden.
Robinson og Reinhard vurderer hvilken fremtidig utvikling som vil hjelpe til med å oppdage "Pale Blue Dots". Disse inkluderer neste generasjons teleskoper som James Webb romteleskop (JWST) - planlagt for utplassering i 2020 - og Infrarødt undersøkelsesteleskop med bred felt (WFIRST), som for tiden er under utvikling. Andre teknologier inkluderer konsepter som Starshade, som er ment å eliminere gjenskinn fra stjerner slik at man kan avbilder direkte eksoplaneter.
"Å oppdage ekte bleke blå prikker - vanndekket jordverdener i den beboelige sonen til sollignende stjerner - vil kreve fremskritt i vår evne til å" direkte avbilde "eksoplaneter," sa Robinson. "Her bruker du enten optikk inni teleskopet eller en futuristisk-klingende" stjerneskjerm "som flyr utover teleskopet for å avbryte lyset fra en lys stjerne og dermed gjøre det mulig for deg å se en svak planet som kretser rundt den stjernen. En rekke forskjellige forskningsgrupper, inkludert noen på NASA-sentre, jobber for å perfeksjonere disse teknologiene. ”
Når astronomer først er i stand til å avbilde steinete eksoplaneter direkte, vil de endelig kunne studere atmosfærene sine i detalj og plassere mer nøyaktige begrensninger for deres potensielle levedyktighet. Utover det kan det komme en dag hvor vi vil kunne avbilde overflatene til disse planetene, enten gjennom ekstremt følsomme teleskoper eller romfartsoppdrag (for eksempel Project Starshot).
Hvorvidt vi finner en annen "Pale Blue Dot" eller ikke, gjenstår å se. Men i de kommende årene kan vi endelig få et godt inntrykk av hvor vanlig (eller sjelden) vår verden virkelig er.
