Spännande har vi kunnat upptäcka sammansättningen av atmosfärer på en handfull planeter som kretsar kring andra stjärnor. Men om nästa generations rymdobservatorier går online inom de närmaste decennierna, föreslår vissa forskare att man använder en ny teknik för att bestämma detaljer såsom trädliknande flercelligt liv på extrasolära planeter.
Medan tidigare studier har diskuterat sannolikheten för att upptäcka liv på exoplaneter genom tecken på biogena gaser i atmosfären, eller se "glitter" av ljus från hav eller sjöar, är den tekniken begränsad genom att till exempel biogena gaser kan vara tecken på antingen enkelcelligt eller flercelligt liv - som inte ger mycket detaljer - och som vi har sett från Titan, kommer glitter från planetariska kroppar inte nödvändigtvis från vattenfyllda sjöar.
Forskarna Christopher Doughty och Adam Wolf från Carnegie-institutionen föreslår att man använder en teknik som jordbana satelliter redan använder för att bestämma olika grödor och landskydd, såväl som molndetektering, atmosfäriska förhållanden och andra tillämpningar.
Denna typ av fjärravkänning kallas Bidirectional Reflectance Distribution Function (BRDF) och bestämmer orsakerna till olika reflektans vid olika sol- och synvinklar. Till exempel kastar träd skuggor på planeten, och det storskaliga mönstret av skuggor skulle göra att ljuset reflekteras av vegetationen för att få specifika ljusstyrka och färgegenskaper.
"BRDF uppstår från den förändrade synligheten hos skuggorna som kastas av föremål," skrev forskarna i sitt papper, "och närvaron av trädliknande strukturer är tydligt åtskiljande från platt mark med samma reflektionsspektrum. Vi undersökte om BRDF kunde upptäcka förekomsten av trädliknande strukturer på en extrasolar planet genom att använda förändringar i planetarisk albedo som en planet kretsar kring sin stjärna. ”
De använde en datormodell för att simulera vegetationsreflektans i olika planetfasvinklar och lade till både simulerad och verklig molntäcke för att beräkna planetalbedo för en vegeterad och icke-vegeterad planet med rikligt flytande vatten.
Beroende på hur exakt planetens molntäckning kan lösas, liksom känslighetsinstrumenten på föreslagna uppdrag som Terrestrial Planet Finder, kan denna teknik teoretiskt upptäcka trädliknande flercelliga liv på exoplaneter i cirka 50 närliggande stjärnsystem.
Vinklarna på rymdskeppet, planeten och dess sol måste tas med i beräkningen men teamet säger att dessa egenskaper skulle förändras på förutsägbara sätt över tiden och producera ett detekterbart mönster.
Om vegetationen på exoplaneten var tillräckligt bred, skulle det påverka hela planetens reflekterande egenskaper.
"Vi konstaterade att även om hela planetens albedo återfördes till en enda pixel så skulle ökningen av albedo när en planet närmar sig full belysning vara jämförelsevis större på en vegeterad planet än på en icke-vegeterad planet," sade de.
