Hvad hvis en anden civilisation havde teleskoper og rumfartøjer bedre end vores? Ville Jorden kunne detekteres fra en anden planet få lysår væk? Hvad tager det på samme måde for os at registrere liv på en jordlignende planet inden for en lignende afstand? Det er interessant at overveje disse spørgsmål, og nu er der data, der kan hjælpe med at besvare dem. I december 1990, da Galileo-rumfartøjet fløj af Jorden i sin rundrejse til Jupiter, pegede forskerne nogle af instrumenterne på Jorden bare for at se, hvordan den gamle hjemmeplanet så ud fra rummet. Da vi vidste, at livet bestemt kunne findes på Jorden, hjalp denne øvelse med at skabe nogle kriterier, som hvis de findes andre steder, også kunne pege på eksistensen af liv der. Men hvad nu hvis Jordens klima var anderledes end det er nu? Ville den underskrift stadig kunne opdages? Og kunne potentielle biomarkører fra ekstra solplaneter, der holder klima meget koldere eller varmere end vores, være indlysende? En gruppe forskere i Frankrig indgav nogle forskellige kriterier samlet fra forskellige epoker i Jordens historie for at afprøve denne hypotese. Hvad fandt de?
Et af de mest fortællende om kriterierne fra Galileo-flyby, der afslører liv på Jorden, var det, der kaldes vegetationens røde kant - en skarp stigning i lysreflektionen i en bølgelængde på omkring 700 nanometer. Dette er resultatet af, at klorofyll absorberer synligt lys, men reflekterer stærkt nær infrarød. Galileo-sonden blev stærk for dette bevis på Jorden i 1990.
Luc Arnold og hans team ved Saint-Michel-l'Observatoire i Frankrig ønskede at bestemme nogle forskellige parametre, hvor plantelivet, der ligner Jordens, stadig kunne påvises via den vegetative røde kant på en jordlignende planet, der kredser om en stjerne flere lysår væk .
I denne afstand ville planeten være en ikke-opløselig (i synligt lys) punktlignende prik, så det første spørgsmål, der skal overvejes, er, om den røde kant ville være synlig i forskellige vinkler. Planeten roterer sandsynligvis, og for eksempel på Jorden er de kontinenter, der har mest vegetation, hovedsageligt på den nordlige halvkugle. Hvis denne halvkugle ikke førte visningen, ville en biosignatur stadig være påviselig? De ønskede også at give mulighed for de forskellige årstider, hvor en halvkugle om vinteren ville være mindre tilbøjelig til at have vegetative biomarkører end en om sommeren og potentielt tungt skydække.
De indlæser også forskellige klimakriterier fra de sidste kvartære klimakstremer, idet der er anvendt klimasimuleringer af generelle cirkulationsmodeller. De brugte data fra den nuværende tid og sammenlignede dem med en istid, The Last Glacial Maximum (LGM), som fandt sted for omkring 21.000 år siden. Temperaturerne globalt var i størrelsesordenen 4 grader koldere end i dag, og isark dækkede det meste af den nordlige halvkugle. Derefter brugte de en varmere tid, under Holocene-epoken for 6.000 år siden, da Jordens nordlige halvkugle var ca. 0,5 grader varmere end i dag. Havets overflade steg, og Sahara-ørkenen indeholdt mere vegetation.
Overraskende fandt forskerne, selv om vinteren i en istid, ville det røde vegetationsrøde signal ikke blive reduceret markant sammenlignet med dagens klima og endda det varmere klima.
Så hvis en anden jord er derude, bør den røde vegetaion-kant give os mulighed for at finde den jordlignende planet. Men vi har brug for bedre teleskoper og rumfartøjer for at finde det.
Det bedste håb i horisonten er Terrestrial Planet Finder. ESA har et lignende instrument i værkerne kaldet Darwin.
Holdene bag disse instrumenter siger, at de kunne få øje på jordlignende planeter, der kredser rundt i stjerner i afstande på op til 30 lysår med en eksponering målt i et par timer.
Arnolds team siger, at det ville være meget sværere at opdage livstegn på en sådan planet. Den røde kant af vegetationen ses måske kun ved en eksponering på 18 uger med et teleskop som Terrestrial Planet Finder. En 18 ugers eksponering af en planet, der kredser om en anden stjerne, ville være en næsten umulig opgave.
Så hvornår kan vi eventuelt se vegetation på en anden planet? Det ser usandsynligt, at Terrestrial Planet Finder (TPF) vil blive lanceret før 2025, og selv da har det måske ikke magten til at udføre jobbet.
Mere ambitiøse teleskoper senere i århundrede, såsom en dannelse af 150 3-meters spejle, ville samle nok fotoner på 30 minutter til at fryse planetens rotation og producere et billede med mindst 300 pixels opløsning og op til tusinder afhængigt af matrixgeometri. ”På dette niveau af rumlig opløsning vil det være muligt at identificere skyer, oceaner og kontinenter, enten golde eller måske (forhåbentlig) erobret af vegetation,” skriver forskerne.
Kilder: arXiv, arXiv blog
