Światło odbite od powierzchni liści roślin, bakterie w powietrzu i wodzie oraz zwierzęta na powierzchni planety mogą zdradzić obecność życia na potencjalnych odpowiednikach Ziemi dla nowej generacji potężnych teleskopów - twierdzą astronomowie w Astrobiologii.
Po wystrzeleniu orbitującego teleskopu Keplera naukowcy odkryli prawie dwa tysiące planet poza Układem Słonecznym, z których kilkadziesiąt to potencjalne „dublety” Ziemi lub znajdują się w tak zwanej „strefie życia”. Ich odkrycie skłoniło planetologów i astrobiologów do rozpoczęcia opracowywania metod, które pozwoliłyby ocenić ich przydatność do życia lub spróbować znaleźć jego ślady w ich atmosferze.
Większość z tych metod, jak zauważył Edward Schwieterman z University of Washington w Seattle (USA), ma na celu wykrycie śladów życia roślin i innych organizmów fotosyntetyzujących, które są najłatwiejszym sposobem na znalezienie śladów życia na Ziemi, patrząc na nią z kosmosu.
Techniki te opierają się na tym, jak rośliny zmieniają skład chemiczny i izotopowy atmosfery lub na śladach chlorofilu, głównego barwnika fotosyntetycznego flory, w widmie atmosfery planety. Na przykład, jeśli planeta pokryta jest lasami, odbite od niej światło będzie zauważalnie jaśniejsze w „czerwonej” części widma, ponieważ organizmy fotosyntetyzujące będą absorbować zielony składnik światła widzialnego.
Schwieterman i jego koledzy zastanawiali się, czy światło odbite od cząsteczek innych cząsteczek pigmentu, które nadają kolor całej florze i faunie na Ziemi, można wykorzystać do wykrycia ich na powierzchni egzoplanet.
W tym celu naukowcy zbadali strukturę chemiczną i widmo kilkudziesięciu pigmentów występujących w pokrywach najczęściej występujących glonów i drobnoustrojów oraz próbowali oszacować za pomocą komputerowego modelu egzoplanety, jak będą widoczne dla teleskopów na Ziemi.
Jak pokazały te obliczenia, przy dostatecznie dużej „gęstości” populacji najpospolitszych przedstawicieli flory i fauny, ślady ich pigmentów będą wyraźnie widoczne w ogólnym spektrum planety dla nowej generacji naziemnych i kosmicznych teleskopów, które są obecnie budowane na Ziemi.
Film promocyjny:
To zarówno dobra, jak i zła wiadomość - to odkrycie sugeruje, że będziemy w stanie je wykryć, ale nie będziemy w stanie zrozumieć, gdzie takie organizmy są obecne. Niemniej jednak, zdaniem Shvitermana i jego współpracowników, problem ten można w zasadzie rozwiązać - według nich wystarczająco długie obserwacje fluktuacji w widmie potencjalnego „bliźniaka” Ziemi mogą dostarczyć wystarczających danych do ustalenia, gdzie żyją nośniki tego lub innego pigmentu.
Obecnie grupa Schwietermana pracuje nad stworzeniem bazy danych widm różnych przedstawicieli flory i fauny na Ziemi, co ma nadzieję, że pomoże powstającym teleskopom Jamesa Webba i TESS odnaleźć ślady życia na już odkrytych i jeszcze nam nieznanych egzoplanetach.