În ultimii zece ani, a existat o creștere accentuată a interesului și a cercetării în planete în afara sistemului solar sau în exoplanete.
În această perioadă, majoritatea celor 4 mii de exoplanete cunoscute de noi astăzi au fost descoperite. În această perioadă procesul a început treptat să treacă de la stadiul de descoperire la stadiul de învățare. Mai mult, în deceniile următoare, instrumentele de generație viitoare vor permite cercetarea care va oferi informații precise despre structura de suprafață și atmosfera exoplanetelor.
Desigur, apare întrebarea: ce ar vedea civilizațiile mai avansate dacă ar studia planeta noastră? Folosind datele de radiație ale mai multor benzi ale Pământului, o echipă de oameni de știință de la Institutul de Tehnologie din California a fost în măsură să creeze o hartă care să dea o idee despre cum ar putea arăta Pământul observatorilor îndepărtați din afara sistemului solar. Pe lângă satisfacerea curiozității științifice simple, acest studiu poate ajuta, de asemenea, astronomi în reconstrucția trăsăturilor de suprafață ale „planetelor asemănătoare pământului” potrivite vieții.
Lucrarea de cercetare, care descrie rezultatele grupului, este publicată în Jurnalul Astrofizic Litere intitulată Pământ ca exoplanet: O hartă 2D pentru străini. Echipa de cercetare, condusă de Siteng Fan, a inclus, de asemenea, mai mulți oameni de știință de la Departamentul de Științe Geologice și Planetare (GPS) al Institutului de Tehnologie din California și Laboratorul de Propulsie Jet al NASA.
În căutarea planetelor potențial locuibile în afara sistemului solar, oamenii de știință astăzi sunt nevoiți să utilizeze o metodă indirectă. Având în vedere că majoritatea exoplanetelor nu sunt posibile să studieze direct, adică să obțină o imagine directă pentru a afla compoziția atmosferei sau a caracteristicilor suprafeței lor, oamenii de știință trebuie să fie mulțumiți de indicatori prin care se poate judeca cât de mult o planetă este similară cu Pământul.
Așa cum Siteng Fan a spus Universului Today, acest lucru se datorează multor limitări pe care astronomii care explorează exoplanetele trebuie să le aplice în prezent.
Video promotional:
„În primul rând, cercetarea actuală a exoplanetelor nu oferă încă o idee clară a cerințelor minime pe care trebuie să le îndeplinească o planetă care să fie adecvată vieții umane. Există anumite criterii, dar nu suntem siguri dacă sunt suficiente sau necesare. În al doilea rând, chiar și cu aceste criterii în vigoare, metodele moderne de observare nu pot fi numite suficient de eficiente pentru a confirma potrivirea potențială a vieții, mai ales când vine vorba de exoplanete ca Pământul, din cauza dificultății de a le detecta."
Pe baza faptului că Pământul este singura planetă capabilă să sprijine viața, o echipă de oameni de știință a emis ipoteza că observațiile de la distanță ale Pământului ar putea furniza informațiile necesare pentru detectarea planetelor locuibile. „Pământul este singura planetă despre care știm că are viață”, a spus Fan. „Examinarea a ceea ce ar putea vedea observatorii dintr-un punct îndepărtat al universului ne oferă direcție și îndrumare în căutarea noastră de exoplanete potențial locuibile.”
Unul dintre cele mai importante elemente ale climatului Pământului, care este esențial pentru toată viața de pe suprafața sa, este ciclul apei trifazat. Vorbim despre prezența vaporilor de apă în atmosferă, a norilor, care sunt acumulări de apă condensată și gheață, precum și corpuri de apă pe suprafața planetei.
Astfel, ele pot fi văzute ca potențiale semne de potrivire pentru viață, sau chiar semne ale existenței sale, care pot fi observate de la mare distanță. De aici rezultă că capacitatea de a identifica structura de suprafață și prezența norilor pe exoplanete este o cerință-cheie care trebuie îndeplinită de cercetare pentru a stabili potențialitatea lor de locuință.
Pentru a stabili cum ar arăta Pământul observatorilor îndepărtați, oamenii de știință au colectat aproximativ 10.000 de imagini realizate de satelitul Observator Climă Spațială Profundă (DSCOVR) al NASA. Fotografiile au fost realizate pe o perioadă de doi ani (2016-2017), în medie, la fiecare 68-110 minute. Au fost capabili să capteze lumina reflectată din atmosfera pământului în diferite lungimi de undă.
Phan și colegii săi au combinat apoi imaginile pentru a forma un spectru de reflectare în 10 puncte, care a fost apoi integrat cu discul pământului. Imaginea rezultată este în concordanță cu ceea ce Pământul ar putea arăta pentru un observator la mulți ani-lumină distanță dacă ar studia Pământul într-o perioadă de doi ani.
După ce au analizat curbele obținute și le-au comparat cu imaginile originale, oamenii de știință au aflat care parametri ai acestor curbe corespund suprafeței pământului și acoperirii norilor. Apoi au selectat acei indicatori care sunt cei mai strâns legați de teren și i-au ajustat pentru a ține cont de cifra de afaceri a Pământului pe 24 de ore. Rezultatul a fost o hartă de contur, prezentată în figură, care corespunde aproximativ vederii Pământului de la o distanță de câțiva ani-lumină.
Liniile negre reprezintă caracteristici ale suprafeței și corespund aproximativ coastei marilor continente. Zonele verzi reprezintă aproximativ pozițiile Africii (centru), Asiei (dreapta sus), Americii (stânga) și Antarcticii (jos). Ceea ce se află între ele reprezintă oceanele lumii, unde zonele mai puțin adânci sunt marcate în roșu și zone mai profunde în albastru.
O astfel de vizualizare, aplicată curbelor de lumină ale planetelor îndepărtate, poate permite astronomilor să evalueze dacă exoplaneta are oceane, nori și capace de gheață, adică să afle tot ceea ce este necesar pentru a-l recunoaște drept potențial locuibil.
Siteng Phan a concluzionat: „Analiza curbelor de lumină din această lucrare este importantă în determinarea caracteristicilor geologice și a sistemelor climatice de pe exoplanet. Am constatat că modificările curbei luminoase a Pământului sunt determinate în principal de nori și de granița terestru-oceanică. Ambii factori sunt critici pentru posibilitatea vieții pe Pământ. Astfel, exoplanetele precum Pământul, care au astfel de caracteristici, sunt cel mai probabil să fie locuibile."
În viitorul apropiat, instrumente de nouă generație, cum ar fi James Webb Space Telescope (JWST), vor permite cele mai detaliate studii ale exoplanetelor. În plus, instrumentele bazate pe sol care vor intra în serviciu în următorul deceniu, cum ar fi Telescopul extrem de mare (ELT), Telescopul de treizeci de metri (TMT) și Telescopul Magellanic Giant (GMT), trebuie să permită explorarea directă mici planete stâncoase care își orbitează stelele.
Cu cercetări care ajută la determinarea structurii suprafeței și a condițiilor atmosferice, astronomii pot spune în sfârșit cu încredere care sunt exoplanetele care sunt locuibile și care nu. Cu alte cuvinte, cu un pic de noroc, descoperirea Pământului-2 sau, pentru asta, chiar mai multe Pământuri, nu poate fi departe.
Igor Abramov
