Det forløbne år har været en spændende tid for dem, der beskæftiger sig med jagt på ekstrasolplaneter og potentielt beboelige verdener. I august 2016 bekræftede forskere fra European Southern Observatory (ESO) eksistensen af den nærmeste eksoplanet til Jorden (Proxima b), der endnu er opdaget. Dette blev fulgt et par måneder senere (februar 2017) med meddelelsen om et syvplanet-system omkring TRAPPIST-1.
Opdagelsen af disse og andre ekstrasolplaneter (og deres potentiale for at være vært) var et overordnet tema på dette års Breakthrough Discuss-konference. Konferencen blev afholdt mellem 20. og 21. april og blev arrangeret af Stanford Universitys afdeling for fysik og sponsoreret af Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics and Breakthrough Initiatives.
Grundlæggende i 2015 af Yuri Milner og hans kone Julia, blev gennembrudsinitiativer oprettet for at tilskynde til udforskning af andre stjernesystemer og søgen efter udenlandsk intelligens (SETI). Ud over at forberede det, der meget vel kunne være den første mission til et andet stjernesystem (Breakthrough Starshot), udvikler de også, hvad der vil være verdens mest avancerede søgning efter udenrigs-civilisationer (Breakthrough Listen).
Den første dag af konferencen indeholdt præsentationer, der behandlede nylige eksoplanetopdagelser omkring M-type (alias rød dværg) stjerner, og hvilke mulige strategier der vil blive brugt til at studere dem. Ud over at tage sig af overfloden af jordiske planeter, der er blevet opdaget omkring disse typer stjerner i de senere år, fokuserede præsentationer også på, hvordan og hvornår livet kan bekræftes på disse planeter.
En sådan præsentation fik titlen "SETI Observations of Proxima b and Stars Stars", som blev vært af Dr. Svetlana Berdyugina. Ud over at være professor i astrofysik ved Universitetet i Freiburg og medlem af Kiepenheuer Institut for Solfysik er Dr. Berdyugina også et af de grundlæggende medlemmer af Planets Foundation - et internationalt team af professorer, astrofysikere, ingeniører, iværksættere og forskere dedikeret til udvikling af avancerede teleskoper.
Som hun antydede i løbet af præsentationen, kunne de samme instrumenter og metoder, der blev brugt til at studere og karakterisere fjerne stjerner, bruges til at bekræfte tilstedeværelsen af kontinenter og vegetation på overfladen af fjerne exoplaneter. Nøglen her - som vist i årtier med jordobservation - er at observere det reflekterede lys (eller "lyskurve"), der kommer fra deres overflader.
Målinger af en stjerners lyskurve bruges til at bestemme, hvilken type klasse en stjerne er, og hvilke processer der arbejder inden for den. Lyskurver bruges også rutinemæssigt til at skelne mellem planeterne omkring stjerner - også. transitmetoden, hvor en planet, der transiterer foran en stjerne, forårsager en målbar dukkert i dens lysstyrke - samt bestemmelse af planetens størrelse og omløbstid.
Når det bruges af hensyn til planetarisk astronomi, kunne måling af lyskurven for verdener som Proxima b ikke kun give astronomer mulighed for at fortælle forskellen mellem landmasser og oceaner, men også at skelne mellem tilstedeværelsen af meteorologiske fænomener. Disse vil omfatte skyer, periodiske variationer i albedo (dvs. sæsonændring) og endda tilstedeværelsen af fotosyntetiske livsformer (også planter).
F.eks. Og illustreret ved nedenstående diagram absorberer grøn vegetation næsten alle de røde, grønne og blå (RGB) dele af spektret, men reflekterer infrarødt lys. Denne form for proces er blevet brugt i årtier af jordobservationssatellitter til at spore meteorologiske fænomener, måle omfanget af skove og vegetation, spore udvidelsen af befolkningscentre og overvåge væksten af ørkener.
Derudover betyder tilstedeværelsen af biopigmenter forårsaget af klorofyll, at det reflekterede RGB-lys ville være stærkt polariseret, mens UR-lys ville være svagt polariseret. Dette giver astronomer mulighed for at fortælle forskellen mellem vegetation og noget, der simpelthen er grøn i farve. For at indsamle disse oplysninger, sagde hun, vil det kræve arbejde med off-axis teleskoper, der er både store og høje kontraster.
Disse forventes at omfatte Colossus Telescope, et projekt til et massivt teleskop, der er spydspidset af Planets Foundation - og som Dr. Berdyugina er projektleder for. Når først Kolossus er afsluttet, vil det være det største optiske og infrarøde teleskop i verden, for ikke at nævne det største teleskop, der er optimeret til at opdage ekstrasolært liv og udenjordiske civilisationer.
Det består af 58 uafhængige off-axis 8-meter teleskoper, som effektivt fletter deres teleskop-interferometri for at tilbyde en effektiv opløsning på 74 meter. Ud over Colossus er Planets Foundation også ansvarlig for ExoLife Finder (ELF). Dette 40 m-teleskop bruger mange af de samme teknologier, der vil gå ind i Colossus, og forventes at være det første teleskop, der skaber overfladekort over nærliggende eksoplaneter.
Og så er der det polariserede lys fra atmosfærer af nærliggende ekstrajordiske planeter (PLANETS) -teleskop, som i øjeblikket er under opførelse i Haleakala, Hawaii (forventes afsluttet i januar 2018). Også her er dette teleskop en teknologidemonstrator for, hvad der til sidst vil gøre for at gøre Colossus til virkelighed.
Ud over Planets Foundation forventes andre næste generations teleskoper også at udføre spektroskopiske undersøgelser af høj kvalitet af fjerne exoplaneter. Den mest berømte af disse er nok NASAs James Webb-teleskop, der planlægges lanceret næste år.
Og sørg for at tjekke videoen af Dr. Berdyugina's fulde præsentation nedenfor:
