Vi har redan hittat över 250 extrasolära planeter, och fler fortsätter att upptäckas ganska ofta. När alla dessa nya planeter dyker upp måste den uppenbara frågan ställas: hur gör vi för att upptäcka om de innehåller liv eller inte? Även om vi ännu inte kan se funktioner på ytan med ens de mest kraftfulla av teleskop - och förmodligen inte kommer att kunna göra det på mycket lång tid - kan en analys av ljuset från planeten avslöja om det är täckt med liv i form av växter.
Dr. Luc Arnold från CNRS Observatoire de Haute-Provence i Frankrike föreslår att en spektral analys av ljuset som reflekteras från en planet kan avgöra om den är täckt med vegetation eller inte.
Jordens växtbelagda yta absorberar vissa ljusfrekvenser och reflekterar andra. Vår vegetation har ett mycket specifikt spektrum eftersom den absorberar mycket synligt ljus runt 700 nanometer, eller färgen vi ser som röd. Detta kallas Vegetation Red Edge (VRE).
Genom att titta på solljuset som reflekteras från jorden - "Earthshine" kan sammansättningen av jordens yta och atmosfär bestämmas. Jordens ljus kan analyseras när det reflekteras av månen eller från rymdskepp som är tillräckligt långt borta från jorden för att se det som en liten skiva.
Genom att känna till solens ljuskomposition och justera för elementen och mineralerna i atmosfären och på ytan finns det fortfarande mellan 0-10% av fotonerna nära den röda änden av det synliga spektrum som saknas. Faktorn som behövs för att förklara denna fotonabsorption är närvaron av växter, som använder ljuset för fotosyntes
Samma metod kan potentiellt användas för att upptäcka närvaron av vegetation på extrasolära planeter, föreslår Dr. Arnold i ett papper med titeln, Jordskenobservation av vegetation och implikationer för livdetektion på andra planeter publicerades i den 30 oktober 2007-utgåvan av tidskriften Space Science Review.
"Poängen är att om vi i en jordliknande planets spektrum hittar en spektral signatur - förmodligen annorlunda än VRE" som inte kan förklaras som en mineralsignatur eller en atmosfärisk signatur, så är förslaget att detta funktionen är en möjlig signatur av livet blir relevant. Speciellt om en variation i signalens styrka är korrelerad med planetens rotationsperiod, vilket antyder att spektralfunktionen är på planetens yta, ”sade Dr. Arnold.
VRE på jorden beräknas genom att ta ut "brusfaktorer" som atmosfärens sammansättning, huruvida det finns många moln, och om den del av jorden som reflekterar ljuset täcks av öken, hav eller skog. Alla dessa saker absorberar ljus i olika delar av spektrumet. Samma detaljer måste sorteras ut för andra planeter för att säkerställa att frånvaron av fotoner i en viss del av spektrumet verkligen beror på växter som absorberar ljuset.
För att kunna utesluta andra faktorer i planetens spektrum måste upplösningen vara bättre än vad som för närvarande är möjligt. ESAs Darwin och NASAs Terrestrial Planet Finder, båda uppdrag som utformats för att specifikt leta efter nya markplaneter och bättre studera redan upptäckta planer, förväntas lanseras inom de kommande tio åren eller så. De kommer inte att kunna lösa spektrumet av extrasolära planeter tillräckligt bra för att använda den här metoden för att hitta vegetation, men andra generationen av planetfyndande teleskop kommer sannolikt att ha denna förmåga.
Frågan kvarstår om växter i avlägsna världar kommer att använda klorofyll som sitt sätt att fotosyntetisera ljus. Kommer ljuset de tar upp rött eller en annan färg? Kommer ljuset de reflekterar vara grönt eller något helt bisarrt, som magenta eller ljusblått? Om de använder klorofyll, kommer deras spektrum att likna det på vår egen planet. Om inte, kan deras spektralsignatur vara ganska annorlunda än jordens vegetation.
Dr. Arnold säger att en annan VRE fortfarande kan vara ganska intressant: "Vad skulle vi säga till oss en så konstig och annorlunda VRE? Det kommer att avslöja saknade fotoner, dvs fotoner bildar stjärnan som absorberas och "används" (deras energi) i en okänd eller oidentifierad kemisk process, det är allt vi skulle lära oss. Här igen skulle annan information om atmosfärens sammansättning (vattenånga, syre, ozon, etc.) och temperatur bidra till att göra sammanhängande förslag. Åtminstone skulle det mata en mycket spännande debatt! ”
Källa: Space Science Review
