Gledajući unatrag na Zemlju s vanzemaljskog gledišta, znanstvenici su razvili novu tehniku traženja drugih svjetova koji bi mogli skrivati oceane, a time i život. Koristeći staru letjelicu Deep Impact, koja se sada koristi za misiju EPOXI, znanstvenici su u mogućnosti pogledati spektar svjetlosti ekstrasolarnog planeta koji bi otkrio prisutnost vode. 'Koristili smo teleskop High Resolution Imager na Deep Impactu kako bismo Zemlju promatrali s desetaka milijuna milja', rekao je Nicolas B. Cowan sa Sveučilišta Washington, 'i razvili metodu za ukazivanje na prisutnost oceana analizirajući kako Zemljina svjetlost se mijenja kako se planet rotira. Ova metoda se može koristiti za identifikaciju ekstrasolarnih Zemlje s oceanima.”
Prošle godine, znanstveni tim EPOXI uspio je snimiti snimke Mjeseca koji prolazi kroz Zemlju, (pogledajte naš članak iz srpnja 2008.) . Tim je sada uvježbao ovu tehniku osvrćući se na Zemlju i utvrdio da bi trebali moći otkriti oceane na drugim svjetovima gledajući promjenjivi spektar svjetlosti koju planet ispušta dok se rotira.
Cowan je vodeći autor članka o ovom istraživanju koji se pojavljuje u izdanju Astrophysical Journala u kolovozu 2009. godine. Naš planet cijelo vrijeme izgleda plavo zbog Rayleighovog raspršivanja sunčeve svjetlosti atmosferom, iz istog razloga što nam se nebo čini plavim dolje na površini, ističe Cowan. “Ono što smo proučavali u ovom radu je kako se ta plava boja mijenja s vremenom: oceani su plaviji od kontinenata, koji izgledaju crveno ili narančasto jer kopno najviše reflektira na crvenim i blizu infracrvenim valnim duljinama svjetlosti. Oceani se reflektiraju samo na plavim (kratkim) valnim duljinama”, rekao je Cowan.
„Blijedo plava točka “je najbolja slika koju ćemo dobiti o Zemlji nalik izvansolarnom svijetu koristeći čak i najnaprednije teleskope planirane za sljedećih nekoliko desetljeća”, nastavio je Cowan. “Kako ćemo onda saznati je li sposoban podržati život? Ako možemo utvrditi da planet ima oceane tekuće vode, to uvelike povećava vjerojatnost da podržava život.”
Ova uskokutna slika Zemlje u boji, nazvana 'Blijedo'. Plava točka ‘, dio je prvog ikad ‘portreta’ Sunčevog sustava koji je snimio Voyager 1, a proslavio ga je astronom Carl Sagan. Letjelica je dobila ukupno 60 kadrova za mozaik Sunčevog sustava s udaljenosti veće od 4 milijarde milja od Zemlje i oko 32 stupnja iznad ekliptike. S velike udaljenosti Voyagera, Zemlja je samo svjetlosna točka, manja od veličine elementa slike čak i u uskokutnoj kameri. Zemlja je bila polumjesec veličine samo 0,12 piksela. Slučajno, Zemlja leži točno u središtu jedne od raspršenih svjetlosnih zraka koje su rezultat snimanja slike tako blizu Sunca. Ova uvećana slika Zemlje snimljena je kroz tri filtera u boji - ljubičasti, plavi i zeleni - i ponovno kombinirana kako bi se dobila slika u boji. Pozadinske značajke na slici su artefakti koji su rezultat povećanja. Zasluge: NASA JPL
Ova uskokutna slika Zemlje u boji, nazvana 'Blijedo'. Karte koje je tim izradio osjetljive su samo na longitudinalne (istok – zapad) položaje oceana i kontinenata. Nadalje, promatranja otkrivaju samo ono što se događa u blizini Zemljinog ekvatora: ekvator dobiva više sunčeve svjetlosti od viših geografskih širina, a letjelica EPOXI bila je iznad ekvatora kada su obavljena promatranja. Ova ograničenja gledanja geometrije mogla bi mučiti i promatranja ekstrasolarnih planeta: “Mogli bismo pogrešno vidjeti planet kao pustinjski svijet da ima gotovo čvrstu traku kontinenata oko svog ekvatora i oceana na svojim polovima”, rekao je Cowan.
Druge stvari osim vode mogu učiniti da planet izgleda plavo; na primjer, u našem Sunčevom sustavu planet Neptun je plave boje dijelom zbog prisutnosti metana u njegovoj gornjoj atmosferi. “Međutim, svijet sličan Neptunu bi se ovom tehnikom pojavio kao nepromjenjivo plavo, a opet nam promjene u plavoj boji otkrivaju oceane”, rekao je Cowan. 'Postoje neki čudni scenariji koje možete zamisliti, a koji ne uključuju oceane, ali bi doveli do različitih mrlja plave boje na planetu, ali oni nisu baš vjerojatni.'
'Spektar svjetla planeta koji otkriva prisutnost vode neophodan je za potvrdu postojanja oceana', rekao je Drake Deming, koautor rada u NASA-inom Goddard Space Flight Center u Greenbeltu, Md. Instrumenti koji proizvode spektar pričvršćeni su na teleskope i raširuju svjetlost u sastavne boje, kao što prizma razdvaja bijelu svjetlost u dugu. Svaki element i molekula emitira i apsorbira svjetlost u određenim bojama. Te se boje mogu koristiti kao otisak prsta za njihovu identifikaciju.
“Pronalaženje molekule vode u spektru ekstrasolarnog planeta ukazalo bi na to da u njegovoj atmosferi postoji vodena para, što čini vjerojatnim da su plave mrlje koje smo vidjeli dok se rotira doista oceani tekuće vode. Međutim, bit će potrebni budući veliki svemirski teleskopi da se dobije precizan spektar tako udaljenih planeta, dok se naša tehnika sada može koristiti kao pokazatelj da bi oni mogli imati oceane”, rekao je Deming. Tehnika zahtijeva samo relativno grube spektre da bi se dobio intenzitet svjetlosti u širokom rasponu boja, prema timu.
EPOXI je kombinacija naziva za dvije proširene komponente misije: potraga za ekstrasolarnim planetima tijekom krstarenja do Hartleyja 2, nazvanog Extrasolar Planet Observations and Characterization (EPOCh), i preleta kometa Hartley 2, nazvanog Deep Impact eXtended Investigation (DIXI).
Izvor: NASA
