Світло, відображене від поверхні листя рослин, бактерій у повітрі і воді, і тварин на поверхні планети, може видати присутність життя на потенційних «двійниках» Землі для нового покоління потужних телескопів, заявляють астрономи, які опублікували статтю в журналі Astrobiology.
Після запуску орбітального телескопа «Кеплер», вчені виявили майже дві тисячі планет поза межами Сонячної системи, кілька десятків з яких є потенційними «двійниками» Землі або знаходяться в так званій «зоні життя». Їх відкриття спонукало планетологів і астробіологів приступити до розробки методів, які б дозволили оцінити їх придатність до життя або ж спробувати знайти її сліди в їх атмосфері.
Велика частина цих методів, як зазначає Едвард Швітерман (Edward Schwieterman) з університету штату Вашингтон в Сіетлі (США), розрахована на виявлення слідів життєдіяльності рослин та інші фотосинтезуючих організмів, за якими найпростіше знайти сліди життя на Землі, дивлячись на неї з космосу.
Подібні прийоми спираються або на те, як рослини змінюють хімічний та ізотопний склад атмосфери, або ж на сліди хлорофілу, головного фотосинтезуючого пігменту флори, у спектрі атмосфери планети. Наприклад, якщо планета покрита лісами, то відображене від неї світло буде помітно яскравіше в «червоній» частині спектра, оскільки фотосинтезуючі організми поглинатимуть зелену компоненту видимого світла.
Швітерман і його колеги задумалися, а чи можна використовувати світло, відображене від молекул інших пігментних молекул, що надають колір всім представникам флори і фауни на Землі, для їх виявлення на поверхні екзопланет.
Для цього вчені вивчили хімічну структуру і спектр декількох десятків пігментів, що зустрічаються в покровах найпоширеніших водоростей і мікробів, і спробували оцінити, використовуючи комп'ютерну модель екзопланети, наскільки вони будуть помітні для телескопів на Землі.
Як показали ці розрахунки, при досить високій «щільності» населення найпоширеніших представників флори або фауни, сліди їх пігментів будуть добре помітні в загальному спектрі планети для нового покоління наземних і космічних телескопів, які зараз будуються на Землі.
Це одночасно хороша і погана новина - даний висновок говорить про те, що ми зможемо виявити їх, але не зможемо зрозуміти, де присутні подібні організми. Проте, як вважають Швітерман і його колеги, ця проблема в принципі вирішувана - за їхніми словами, досить тривалі спостереження за флуктуаціями спектру потенційного «двійника» Землі можуть дати достатньо даних для визначення того, де живуть носії того чи іншого пігменту.
Зараз група Швітермана працює над створенням бази даних спектрів різних представників флори і фауни на Землі, яка, як вони сподіваються, допоможе споруджуваним телескопам «Джеймс Вебб» і TESS знайти сліди життя на вже відкритих і поки не відомих нам екзопланетах.