Anul trecut a fost un moment interesant pentru cei care se ocupă de vânătoarea planetelor extra-solare și lumi potențial locuibile. În august 2016, cercetătorii de la Observatorul European Sud (ESO) au confirmat existența celui mai apropiat exoplanet de Pământ (Proxima b) încă descoperit. Aceasta a fost urmată câteva luni mai târziu (februarie 2017) cu anunțul unui sistem cu șapte planete în jurul TRAPPIST-1.
Descoperirea acestor și a altor planete extra-solare (și potențialul lor de a găzdui viața) a fost o temă generală în cadrul conferinței Breakthrough Discuss din acest an. Conferința a fost găzduită de Departamentul de Fizică al Universității Stanford și sponsorizată de Centrul pentru Astrofizică și Inițiative descoperite Harvard-Smithsonian.
Fondată în 2015 de Yuri Milner și soția sa Julia, Breakthrough Initiatives a fost creată pentru a încuraja explorarea altor sisteme stelare și căutarea inteligenței extraterestre (SETI). Pe lângă faptul că prepară ceea ce ar putea fi foarte bine prima misiune într-un alt sistem stelar (Breakthrough Starshot), aceștia dezvoltă și care va fi cea mai avansată căutare a civilizațiilor extraterestre (Breakthrough Listen).
În prima zi a conferinței s-au prezentat prezentări care au abordat descoperirile exoplanetelor recente în jurul stelelor de tip M (de asemenea, pitic roșu) și ce strategii posibile vor fi utilizate pentru a le studia. Pe lângă abordarea multitudinii de planete terestre care au fost descoperite în jurul acestor tipuri de stele în ultimii ani, prezentările s-au concentrat, de asemenea, pe cum și când s-ar putea confirma viața pe aceste planete.
O astfel de prezentare a fost intitulată „SETI Observations of Proxima b and Stars Nearby”, care a fost găzduită de Dr. Svetlana Berdyugina. Pe lângă faptul că este profesor de astrofizică la Universitatea din Freiburg și membru al Institutului Kiepenheuer pentru Fizică Solară, Dr. Berdyugina este, de asemenea, unul dintre membrii fondatori ai Fundației Planete - o echipă internațională de profesori, astrofizici, ingineri, antreprenori și oamenii de știință dedicați dezvoltării de telescoape avansate.
După cum a indicat în timpul prezentării, aceleași instrumente și metode utilizate pentru studierea și caracterizarea stelelor îndepărtate ar putea fi folosite pentru a confirma prezența continentelor și vegetației pe suprafața exoplanetelor îndepărtate. Cheia aici - așa cum s-a demonstrat de zeci de ani de observare a Pământului - este aceea de a observa lumina reflectată (sau „curba luminii”) care vine de pe suprafețele lor.
Măsurătorile curbei luminoase a unei stele sunt utilizate pentru a determina ce tip de clasă este o stea și ce procese sunt în lucru. Curbele de lumină sunt, de asemenea, utilizate de rutină pentru a discerne prezența planetelor în jurul stelelor - aka. Metoda de tranzit, unde o planetă care tranzitează în fața unei stele determină o scufundare măsurabilă în luminozitatea sa - precum și determină dimensiunea și perioada orbitală a planetei.
Atunci când este folosită de dragul astronomiei planetare, măsurarea curbei luminoase a lumilor precum Proxima b nu numai că a permis astronomilor să poată spune diferența dintre masele terestre și oceane, ci și să discerne prezența fenomenelor meteorologice. Acestea ar include nori, variații periodice în albedo (adică schimbări sezoniere) și chiar prezența unor forme de viață fotosintetice (de asemenea, plante).
De exemplu, și ilustrat de diagrama de mai sus, vegetația verde absoarbe aproape toate părțile roșii, verzi și albastre (RGB) ale spectrului, dar reflectă lumina infraroșie. Acest tip de proces a fost folosit de zeci de ani de sateliții de observare a Pământului pentru a urmări fenomenele meteorologice, pentru a măsura întinderea pădurilor și a vegetației, pentru a urmări extinderea centrelor de populație și pentru a monitoriza creșterea deșerturilor.
În plus, prezența biopigmentelor cauzate de clorofilă înseamnă că lumina RGB reflectată ar fi puternic polarizată, în timp ce lumina UR ar fi slab polarizată. Acest lucru va permite astronomilor să spună diferența dintre vegetație și ceva care este pur și simplu verde. Pentru a colecta aceste informații, a spus ea, va fi nevoie de lucrările telescoapelor off-axis, care sunt atât de mari cât și de contrast mare.
Este de așteptat ca Telescopul Colossus, un proiect pentru un telescop masiv, care este condus de Fundația Planete - și pentru care Dr. Berdyugina este conducerea proiectului. Odată finalizat, Colossus va fi cel mai mare telescop optic și infraroșu din lume, ca să nu mai vorbim de cel mai mare telescop optimizat pentru detectarea vieții extrasolare și a civilizațiilor extraterestre.
Este format din 58 de telescoape independente de 8 metri off-axis, care îmbină eficient telescopul-interferometrie pentru a oferi o rezoluție eficientă de 74 de metri. Dincolo de Colos, Fundația Planete este, de asemenea, responsabilă pentru ExoLife Finder (ELF). Acest telescop de 40 m folosește multe din aceleași tehnologii care vor intra în Colossus și este de așteptat să fie primul telescop care să creeze hărți de suprafață ale exoplanetelor din apropiere.
Și apoi apare Lumina polarizată din Atmosferele din apropierea telescopului Planete extraterestre (PLANETS), care este în prezent construit în Haleakala, Hawaii (se preconizează că va fi finalizată până în ianuarie 2018). Și aici, acest telescop este un demonstrator de tehnologie pentru ceea ce va duce la transformarea lui Colossus într-o realitate.
Dincolo de Fundația Planetelor, se așteaptă și alte telescoape de generație viitoare să efectueze studii spectroscopice de înaltă calitate a exoplanetelor îndepărtate. Cel mai cunoscut dintre acestea este, probabil, Telescopul James Webb al NASA, care va fi lansat anul viitor.
Și nu uitați să consultați videoclipul prezentării complete a Dr. Berdyugina mai jos:
