I de sidste par årtier har der været en eksplosion i antallet af ekstrasolplaneter, der er blevet opdaget. Fra 1. april 2018 i alt 3.758 exoplaneter er blevet bekræftet i 2.808 systemer, hvor 627 systemer har mere end en planet. Ud over at udvide vores viden om universet har formålet med denne søgning været at finde bevis på liv ud over vores solsystem.
I løbet af at lede efter beboelige planeter har astronomer brugt Jorden som et vejledende eksempel. Men ville vi genkende en virkelig ”jordlignende” planet, hvis vi så en? Dette spørgsmål blev behandlet i en for nylig artikel af to professorer, hvoraf den ene er en exoplanet-jæger og den anden, en jordvidenskabelig og astrobiologisk ekspert. Sammen overvejer de, hvilke fremskridt (fortid og fremtid) der vil være nøglen til søgningen efter Earth 2.0.
Avisen med titlen "Jorden som en exoplanet" dukkede for nylig online. Undersøgelsen blev udført af Tyler D. Robinson, en tidligere NASA postdoktorisk stipendiat og en lektor fra Northern Arizona University, og Christopher T. Reinhard - en lektor fra Georgia Institute of Technology's School of Earth and Atmospheric Studies.
Af hensyn til deres undersøgelse fokuserer Robinson og Reinhard på, hvordan jakten på beboelige og beboede planeter ud over vores solsystem ofte fokuserer på jordanaloger. Dette kan forventes, da Jorden er den eneste planet, vi kender til, der kan støtte liv. Som professor Robinson fortalte Space Magazine via e-mail:
”Jorden er - i øjeblikket! - vores eneste eksempel på en beboelig og beboet verden. Når nogen spørger: ”Hvordan vil en beboelig exoplanet se ud?” eller "Hvordan ser et livbærende exoplanet ud?", vores bedste mulighed er at pege på Jorden og sige, "Måske vil det se meget ud som dette." Mens mange undersøgelser har antaget andre beboelige planeter (f.eks. Vanddækkede super-jorde), vil vores førende eksempel på en fuldt fungerende beboelig planet altid være Jorden. ”
Forfatterne overvejer derfor, hvordan observationer foretaget af rumfartøjer af solsystemet har ført til udviklingen af tilgange til detektering af underskrifter om beboelighed og liv i andre verdener. Disse inkluderer Pioneer 10 og11 missioner og Voyager 1 og2 rumfartøj, der udførte flybys af mange solsystemlegemer i løbet af 1970'erne.
Disse missioner, der gennemførte undersøgelser af solsystemets planeter og måner ved hjælp af fotometri og spektroskopi gjorde det muligt for forskere at lære meget om disse kropers atmosfæriske kemi og sammensætning samt meteorlogiske mønstre og kemi. Efterfølgende missioner har tilføjet dette ved at afsløre nøgledetaljer om overfladedetaljer og geologisk udvikling af solplaneter og måner.
Derudover Galileo sonde udførte flybys af Jorden i december 1990 og 1992, hvilket gav planetvidenskabsmænd den første mulighed for at analysere vores planet ved hjælp af de samme værktøjer og teknikker, der tidligere var blevet anvendt i hele solsystemet. Det var også Voyager 1 sonde, der tog et fjernt billede af Jorden, som Carl Sagan omtalte som ”Pale Blue Dot” -foto.
De bemærker dog også, at Jordens atmosfære og overflademiljø har udviklet sig markant i de sidste 4,5 milliarder år siden. Faktisk har Jorden ifølge forskellige atmosfæriske og geologiske modeller ligner mange miljøer i fortiden, der ville blive betragtet som ganske "fremmede" efter dagens standarder. Disse inkluderer Jordens mange istider og de tidligste epoker, hvor Jordens overjordiske atmosfære var produktet af vulkanudgasning.
Som professor Robinson forklarede, giver dette nogle komplikationer, når det kommer til at finde andre eksempler på “Bleg blå prikker”:
”Den vigtigste komplikation er at være omhyggelig med ikke at falde i den fælde at tro, at Jorden altid har vist sig, som den gør i dag. Så vores planet præsenterer faktisk et stort udvalg af muligheder for, hvordan en beboelig og / eller beboet planet kan se ud. ”
Med andre ord, vores jagt på Jordenanaloger kunne afsløre en overflod af verdener, der er "Jordlignende" i den forstand, at de ligner en tidligere (eller fremtidig) geologisk periode på Jorden. Disse inkluderer "Snowball Earth's", som ville være dækket af gletscher (men stadig kunne være livsbærende), eller endda hvordan Jorden så ud i løbet af Hadean eller Archean Eons, når oxygenisk fotosyntese endnu ikke havde fundet sted.
Dette vil også have konsekvenser, når det kommer til, hvilken slags liv der kunne eksistere der. For eksempel, hvis planeten stadig er ung, og dens atmosfære stadig var i sin oprindelige tilstand, kunne livet være strengt i mikrobiel form. Men hvis planeten var milliarder af år gammel og i en interglacial periode, kan mere komplekse livsformer have udviklet sig og strejfe om Jorden.
Robinson og Reinhard overvejer, hvilken fremtidig udvikling der vil hjælpe med at finde "Pale Blue Dots". Disse inkluderer næste generations teleskoper som James Webb-rumteleskop (JWST) - planlagt til implementering i 2020 - og Infrarødt undersøgt teleskop med bred felt (WFIRST), som i øjeblikket er under udvikling. Andre teknologier inkluderer koncepter som Starshade, som er beregnet til at fjerne stjerneskinn, så exoplaneter direkte kan afbildes.
"At se ægte lyseblå prikker - vanddækkede jordiske verdener i den beboelige zone af sollignende stjerner - vil kræve fremskridt i vores evne til at" direkte afbilde "eksoplaneter," sagde Robinson. ”Her bruger du enten optik inde i teleskopet eller en futuristisk-klingende” stjerneskygge ”, der flyver ud over teleskopet for at annullere lyset fra en lys stjerne og dermed give dig mulighed for at se en svag planet, der kredser om den stjerne. En række forskellige forskningsgrupper, herunder nogle på NASA-centre, arbejder på at perfektere disse teknologier. ”
Når først astronomer er i stand til at forestille sig klippeagtige eksoplaneter direkte, vil de til sidst være i stand til at studere deres atmosfærer i detaljer og placere mere nøjagtige begrænsninger for deres potentielle beboelsesevne. Derudover kan der komme en dag, hvor vi vil være i stand til at afbilde overfladerne på disse planeter, enten gennem ekstremt følsomme teleskoper eller rumfartøjsopgaver (som f.eks. Project Starshot).
Hvorvidt vi finder en anden "Lyseblå prik" eller ej, gjenstår at se. Men i de kommende år kan vi endelig få en god idé om, hvor almindelig (eller sjælden) vores verden virkelig er.
