Dit is wat buitenaardse wezens zouden zien als ze de aarde van ver zouden onderzoeken

Dit is wat buitenaardse wezens zouden zien als ze de aarde van ver zouden onderzoeken
5 (100%) 35 votes

De studie van exoplaneten is de laatste 10 jaar aanzienlijk volwassen geworden. Gedurende deze tijd werd het grootste deel van de over die we nu kennen ontdekt.

Het was ook in deze tijd dat het proces begon te verschuiven van het proces van ontdekking naar karakterisering. Bovendien zullen instrumenten van de volgende generatie studies mogelijk maken die veel zullen onthullen over de oppervlakken en atmosferen van exoplaneten.

Dit roept natuurlijk de vraag op: wat zou een voldoende geavanceerde soort zien als ze onze planeet zouden bestuderen? Met behulp van multi-golflengtegegevens van de aarde heeft een team van Caltech-wetenschappers een kaart kunnen maken van verre buitenaardse waarnemers.

Afgezien van het aanpakken van de jeuk van nieuwsgierigheid, zou deze studie astronomen ook kunnen helpen de oppervlaktekenmerken van "" exoplaneten in de toekomst te reconstrueren.

De studie die de bevindingen van het team beschrijft, getiteld "", verscheen onlangs in het tijdschrift Science Mag en is gepland voor publicatie in The Astrophysical Journal Letters.

De studie werd geleid door Siteng Fan en omvatte meerdere onderzoekers van het California Institute of Technology (GPS) en het NASA Jet Propulsion Laboratory.

Bij het zoeken naar potentieel bewoonbare planeten buiten ons zonnestelsel, zijn wetenschappers gedwongen om de indirecte benadering te volgen.

Gezien het feit dat de meeste exoplaneten niet direct kunnen worden waargenomen om te leren van hun atmosferische samenstelling of oppervlaktekenmerken (AKA), moeten wetenschappers tevreden zijn met aanwijzingen die aantonen hoe "aarde-achtig" een planeet is.

Zoals Fan via e-mail aan Universe Today vertelde, weerspiegelt dit de beperkingen waarmee astronomen en exoplaneetstudies momenteel worden geconfronteerd met:

"Ten eerste hebben de huidige exoplaneetstudies niet uitgezocht wat de minste vereisten voor bewoonbaarheid zijn. Er zijn enkele voorgestelde criteria, maar we weten niet zeker of ze voldoende of noodzakelijk zijn. Ten tweede zijn de huidige observatietechnieken zelfs met deze criteria niet goed genoeg om de bewoonbaarheid te bevestigen, vooral op aardachtige exoplaneten vanwege de moeilijkheid om ze te detecteren en te beperken. "

Aangezien de aarde de enige planeet is waarvan we weten dat die in staat is om het leven te ondersteunen, theoretiseerde het team dat observaties op afstand van de aarde als een proxy voor een bewoonbaar exoplaneet zouden kunnen fungeren, zoals waargenomen door een verre beschaving.

"De aarde is de enige planeet die we kennen die leven bevat", zei Fan. "Het bestuderen van hoe de aarde eruitziet voor verre waarnemers, zou ons de richting geven hoe we potentiële bewoonbare exoplaneten kunnen vinden."

Een van de belangrijkste elementen van het klimaat op aarde (en dat cruciaal is voor al het leven op het oppervlak) is de watercyclus, die drie verschillende fasen kent. Deze omvatten de aanwezigheid van waterdamp in de atmosfeer, wolken van gecondenseerd water en ijsdeeltjes, en de aanwezigheid van waterlichamen op het oppervlak.

Daarom kan de aanwezigheid hiervan worden beschouwd als potentiële aanwijzingen voor bewoonbaarheid en zelfs aanwijzingen voor leven (ook wel biosignatures genoemd) die op afstand kunnen worden waargenomen. Ergo, in staat zijn om oppervlaktekenmerken en wolken op exoplaneten te identificeren zou essentieel zijn om beperkingen aan hun bewoonbaarheid te stellen.

Om te bepalen hoe de aarde eruit zou zien voor verre waarnemers, verzamelde het team 9740 beelden van de aarde die werden genomen door NASA's (DSCOVR) satelliet. De beelden werden elke 68 tot 110 minuten genomen over een periode van twee jaar (2016 en 2017) en slaagden erin om licht dat werd gereflecteerd door de atmosfeer van de aarde op meerdere golflengten vast te leggen.

Fan en zijn collega's combineerden vervolgens de beelden om een ​​10-punts reflectiespectrum te vormen dat in de loop van de tijd werd geplot en vervolgens werden geïntegreerd via de schijf van de aarde. Dit reproduceerde effectief hoe de aarde eruit zou kunnen zien voor een anobserver die vele lichtjaren verwijderd was als ze de aarde gedurende een periode van twee jaar zouden observeren.

"We ontdekten dat de tweede hoofdcomponent van de lichtcurve van de aarde sterk gecorreleerd is met de landfractie van de verlichte hemisfeer (r ^ 2 = 0,91)," zei Fan. "In combinatie met de kijkgeometrie wordt het reconstrueren van de kaart een lineair regressieprobleem."

(S. Fan et al., ApJ 2019)

Na analyse van de resulterende krommen en deze te vergelijken met de originele afbeeldingen, ontdekte het onderzoeksteam welke parameters van de krommen overeenkwamen met land- en wolkenbedekking. Ze kozen vervolgens de parameters die het meest gerelateerd waren aan het landgebied en pasten deze aan de 24-uurs rotatie van de aarde aan, waardoor ze een voorgevormde kaart (hierboven weergegeven) kregen die vertegenwoordigde hoe de lichtcurve van de aarde er over lichtjaren uit zou zien.

De zwarte lijnen vertegenwoordigen de oppervlaktekenmerkparameter en komen ruwweg overeen met de kustlijnen van de grote continenten. Deze zijn verder groen gekleurd om een ​​ruwe weergave te geven van Afrika (midden), Azië (rechtsboven), Noord- en Zuid-Amerika (links) en Antarctica (onderaan).

Wat er tussenin ligt, vertegenwoordigt de oceanen van de aarde, met de ondiepere delen aangegeven in rood en de diepere delen in blauw.

Dit soort representaties, wanneer toegepast op de lichtkrommen van verre exoplaneten, zou astronomen in staat kunnen stellen om te beoordelen of een exoplanet de oceanen, wolken en ijskappen heeft – alle noodzakelijke elementen van een "Earth-like" (aka. Bewoonbaar) exoplanet. Zoals Fan concludeerde:

"De analyse van lichtkrommen in dit werk heeft implicaties voor het bepalen van geologische kenmerken en klimaatsystemen op exoplanet. We hebben vastgesteld dat de variatie van de lichtkromme van de aarde wordt gedomineerd door wolken en land / oceaan, die beide cruciaal zijn voor het leven op aarde. Daarom zouden aardachtige exoplaneten die dit soort kenmerken herbergen, waarschijnlijk meer leven bieden. "

In de nabije toekomst zullen instrumenten van de volgende generatie zoals de (JWST) de meest gedetailleerde exoplanetenquêtes tot nu toe mogelijk maken. Daarnaast wordt verwacht dat grondinstrumenten die in het volgende decennium online komen – zoals de (ELT), de (TMT) en de (GMT) – kleinere, rotsachtige planeten mogelijk maken die dichter bij hun sterren cirkelen.

Met behulp van studies die helpen om oppervlaktekenmerken en atmosferische omstandigheden op te lossen, kunnen astronomen eindelijk met vertrouwen zeggen welke exoplaneten bewoonbaar zijn en welke niet.

Met een beetje geluk kan de ontdekking van een Earth 2.0 (of meerdere Earths) om de hoek liggen!

Dit artikel is oorspronkelijk gepubliceerd door. Lees de .

Geef een reactie

Het e-mailadres wordt niet gepubliceerd. Vereiste velden zijn gemarkeerd met *