Viimase paarikümne aasta jooksul on avastatud päikesepoolsete planeetide arv plahvatuslikult kasvanud. 1. aprilli 2018 seisuga kokku 3 758 eksootplaneedid on kinnitatud 2 808 süsteemis, 627 süsteemis on rohkem kui üks planeet. Lisaks oma teadmiste laiendamisele Universumist on selle otsingu eesmärk olnud leida tõendusmaterjal elu kohta väljaspool meie päikesesüsteemi.
Asustatavate planeetide otsimise käigus on astronoomid kasutanud suunavat näidet Maad. Kuid kas me tunneksime ära tõeliselt “Maa moodi” planeedi, kui me seda näeksime? Seda küsimust käsitlesid hiljutises artiklis kaks professorit, kellest üks on eksoplaneedi jahimees ja teine maateaduste ja astrobioloogia ekspert. Koos kaalutakse, millised edusammud (minevik ja tulevik) on Maa 2.0 otsingu võtmeks.
Paber pealkirjaga “Maa kui eksoplaneet” ilmus hiljuti veebis. Uuringu viisid läbi Tyler D. Robinson, endine NASA järeldoktor ja Põhja-Arizona ülikooli abiprofessor, ning Christopher T. Reinhard - Georgia professor, Maaülikooli ja atmosfääriuuringute instituudi maaülikooli abiprofessor.
Robinson ja Reinhard keskenduvad oma uurimuse huvides sellele, kuidas väljaspool meie Päikesesüsteemi asuvate ja asustatud planeetide jaht keskendub tavaliselt Maa analoogidele. See on ootuspärane, kuna Maa on ainus planeet, mida me teame ja mis saab elu toetada. Nagu professor Robinson rääkis ajakirjale Space Magazine:
“Maa on - praegu! - meie ainus näide elamiskõlblikust ja asustatud maailmast. Seega, kui keegi küsib: "Kuidas näeb välja asustatav eksoplaneet?" või „Kuidas näeb elu kandev eksoplaneet välja?“, on meie parim võimalus osutada Maale ja öelda: „Võib-olla näeb see palju selline välja.“ Ehkki paljudes uuringutes on seatud hüpotees muudele elamiskõlblikele planeetidele (nt veega kaetud supermaad), on meie juhtiv näide täielikult funktsioneerivast asustatavast planeedist alati Maa. ”
Seetõttu käsitlevad autorid seda, kuidas Päikesesüsteemi kosmoselaevade tehtud tähelepanekud on viinud lähenemisviiside väljatöötamiseni, et tuvastada teistes maailmades elamiskõlblikkuse ja elu allkirjade märke. Nende hulka kuuluvad Pioneer 10 ja11 lähetused ja Voyager 1 ja2 kosmoselaev, mis juhtis 1970. aastatel paljude Päikesesüsteemi kehade lendbys.
Need missioonid, mis viisid fotomeetria ja spektroskoopia abil läbi Päikesesüsteemi planeetide ja kuude uuringuid, võimaldasid teadlastel õppida palju nende kehade atmosfäärikeemiat ja koostist, aga ka meteoroloogilisi mustreid ja keemiat. Sellele on lisandunud hilisemad missioonid, paljastades Päikese planeetide ja kuude pinnadetailide ning geoloogilise arengu põhidetailid.
Lisaks Galileo sond viis Maa lendlehed 1990. ja 1992. aasta detsembris, mis andis planeediteadlastele esimese võimaluse analüüsida meie planeeti samade tööriistade ja tehnikate abil, mida oli varem kohaldatud kogu Päikesesüsteemis. See oli ka Voyager 1 sond, mis tegi Maast kauge pildi, mida Carl Sagan nimetas fotoks “kahvatu sinine punkt”.
Kuid nad märgivad ka, et Maa atmosfäär ja pinnakeskkond on viimase 4,5 miljardi aasta jooksul märkimisväärselt muutunud. Tegelikult on Maa erinevate atmosfääri- ja geoloogiliste mudelite järgi meenutanud minevikus paljusid keskkondi, mida tänapäeva standardite kohaselt peetakse üsna võõraks. Nende hulka kuulub Maa paljude jääaegade ja varaseimate ajastute aeg, mil Maa ürgne atmosfäär oli vulkaanilise gaasipuhangu tulemus.
Nagu professor Robinson selgitas, tekitab see mõningaid komplikatsioone, kui on vaja leida muid näiteid „kahvatute siniste punktide” kohta:
„Peamine komplikatsioon on ettevaatlikkus, et mitte langeda lõksu mõttes, et Maa on alati ilmunud nii, nagu ta tänapäeval on. Niisiis, meie planeet pakub tegelikult tohutul hulgal võimalusi, kuidas asustatav ja / või asustatud planeet välja näha. "
Teisisõnu, meie Maa analoogide jaht võib paljastada paljusid maailmasid, mis on „Maa-sarnased”, selles mõttes, et need sarnanevad Maa varasemale (või tulevasele) geoloogilisele perioodile. Nende hulka kuulub “lumepalli maakera”, mida kataks liustikukatted (kuid võiksid siiski olla elukandvad), või isegi seda, milline nägi Maa välja Hadeani või Arheani eoonide ajal, kui hapnikuaegset fotosünteesi veel ei toimunud.
Sellel oleks ka mõju, kui rääkida sellest, milline elu seal võimeline oleks. Näiteks kui planeet on alles noor ja atmosfäär oli endiselt oma ürgses olekus, võis elu olla rangelt mikroobide vormis. Kui aga planeet oli miljardeid aastaid vana ja jäädevahelisel perioodil, võisid areneda keerulisemad eluvormid, mis hõlmasid Maad.
Robinson ja Reinhard arutavad edasi, millised edasised arengud aitavad kaasa kahvatute siniste punktide märkamisele. Nende hulka kuuluvad järgmise põlvkonna teleskoobid nagu James Webbi kosmoseteleskoop (JWST) - kavandatud kasutusele võtta 2020. Aastal - ja Laivälja infrapuna-uuringuteleskoop (WFIRST), mida praegu arendatakse. Muud tehnoloogiad hõlmavad selliseid kontseptsioone nagu Starshade, mis on mõeldud tähtede pimestamise kaotamiseks, nii et eksoplaneete saab otse pildistada.
"Tõeliste kahvatu siniste punktide - veega kaetud maapealsete maailmade - päikesetaoliste tähtede asustatavas tsoonis märkimine nõuab edusamme eksoplaneetide" otsepildistamiseks "," ütles Robinson. “Siin saate kasutada kas teleskoobi sees olevat optikat või teleskoobist kaugemale lendavat futuristlikku kõla“ tähevarju ”, et kustutada ereda tähe valgus, võimaldades teil näha seda tähte tiirlevat nõrka planeeti. Nende tehnoloogiate täiustamiseks töötavad mitmed erinevad uurimisrühmad, sealhulgas mõned NASA keskustes. ”
Kui astronoomid on võimelised kiviseid eksoplaneete otse kujutlema, saavad nad lõpuks oma atmosfääri üksikasjalikult uurida ja seada nende võimalikule asustatavusele täpsemad piirangud. Peale selle võib saabuda päev, mil saame nende planeetide pindu pildistada kas äärmiselt tundlike teleskoopide või kosmoselaevade missioonide kaudu (näiteks Project Starshot).
Jääb üle vaadata, kas leiame veel ühe kahvatu sinise punkti või mitte. Kuid lähiaastatel võime lõpuks saada hea ettekujutuse sellest, kui tavaline (või haruldane) meie maailm tegelikult on.
