จะเป็นอย่างไรถ้าอารยธรรมอื่นมีกล้องโทรทรรศน์และยานอวกาศดีกว่าของเรา โลกจะถูกตรวจจับจากดาวเคราะห์ดวงอื่นได้ในระยะเวลาไม่กี่ปีแสงหรือไม่? ในทำนองเดียวกันสิ่งที่เราจะต้องตรวจสอบสิ่งมีชีวิตบนดาวเคราะห์คล้ายโลกในระยะใกล้เคียงกัน? การพิจารณาคำถามเหล่านั้นน่าสนใจและตอนนี้มีข้อมูลที่จะช่วยตอบคำถามเหล่านั้น ในเดือนธันวาคม พ.ศ. 2533 เมื่อยานกาลิเลโอบินผ่านโลกในการเดินทางไปยังดาวพฤหัสนักวิทยาศาสตร์ชี้เครื่องมือบางอย่างบนโลกเพื่อดูว่าดาวเคราะห์ในบ้านดูจากอวกาศอย่างไร เนื่องจากเรารู้ว่าชีวิตสามารถพบได้บนโลกแน่นอนการออกกำลังกายนี้ช่วยสร้างเกณฑ์บางอย่างที่หากพบที่อื่นจะชี้ไปที่การดำรงอยู่ของชีวิตที่นั่นเช่นกัน แต่ถ้าภูมิอากาศของโลกแตกต่างจากตอนนี้ล่ะ? ลายเซ็นนั้นจะตรวจพบได้หรือไม่? และไบโอมาร์คเกอร์ที่มีศักยภาพจากดาวเคราะห์สุริยะพิเศษที่มีภูมิอากาศเย็นกว่าหรืออุ่นกว่าของเราจะชัดเจนหรือไม่? กลุ่มนักวิจัยในฝรั่งเศสป้อนเกณฑ์ที่หลากหลายรวบรวมมาจากยุคสมัยต่าง ๆ ในประวัติศาสตร์โลกเพื่อทดสอบสมมติฐานนี้ พวกเขาพบอะไร
หนึ่งในการบอกเกณฑ์มากที่สุดจากกาลิเลโอฟลายบีเปิดเผยชีวิตบนโลกคือสิ่งที่เรียกว่าขอบสีแดงของพืช - เพิ่มขึ้นอย่างมากในการสะท้อนของแสงที่ความยาวคลื่นประมาณ 700 นาโนเมตร นี่เป็นผลมาจากคลอโรฟิลล์ดูดซับแสงที่มองเห็น แต่สะท้อนใกล้อินฟราเรดอย่างยิ่ง การสอบสวนของกาลิเลโอพบว่าแข็งแกร่งสำหรับหลักฐานนี้บนโลกในปี 1990
Luc Arnold และทีมงานของเขาที่ Saint-Michel-l'Observatoire ในฝรั่งเศสต้องการตรวจสอบพารามิเตอร์ที่แตกต่างกันซึ่งชีวิตพืชที่คล้ายกับโลกจะยังคงตรวจพบได้ผ่านขอบสีแดงของพืชบนดาวเคราะห์คล้ายโลกที่โคจรรอบดาวหลายปี .
ในระยะทางนั้นดาวเคราะห์จะเป็นจุดคล้ายจุดที่ไม่สามารถแก้ไขได้ (ในแสงที่มองเห็น) ดังนั้นคำถามแรกที่ต้องพิจารณาคือว่าขอบสีแดงจะมองเห็นได้ในมุมที่แตกต่างกันหรือไม่ ดาวเคราะห์มีแนวโน้มที่จะหมุนตัวอย่างเช่นบนโลกทวีปที่มีพืชพรรณส่วนใหญ่อยู่ในซีกโลกเหนือ ถ้าซีกโลกนั้นไม่ได้นำความคิดเห็นลายเซ็นชีวภาพจะยังคงตรวจจับได้? พวกเขายังต้องการอนุญาตให้ฤดูกาลต่าง ๆ ที่ซีกโลกในฤดูหนาวมีโอกาสน้อยที่จะมี biomarkers พืชมากกว่าหนึ่งในฤดูร้อนและเมฆปกคลุมที่อาจเกิดขึ้น
พวกเขายังป้อนเกณฑ์สภาพภูมิอากาศที่แตกต่างกันจากสภาพภูมิอากาศสุดขั้ว Quaternary ครั้งสุดท้ายโดยใช้แบบจำลองสภาพภูมิอากาศได้ทำโดยรูปแบบการไหลเวียนทั่วไป พวกเขาใช้ข้อมูลจากเวลาปัจจุบันและเปรียบเทียบกับยุคน้ำแข็ง The Last Glacial Maximum (LGM) ซึ่งเกิดขึ้นเมื่อประมาณ 21,000 ปีก่อน อุณหภูมิทั่วโลกอยู่ในลำดับที่ 4 องศาเซลเซียสที่เย็นกว่าวันนี้และแผ่นน้ำแข็งปกคลุมส่วนใหญ่ของซีกโลกเหนือ จากนั้นพวกเขาใช้เวลาที่อบอุ่นในช่วงยุคโฮโลซีนเมื่อ 6,000 ปีที่แล้วเมื่อซีกโลกทางตอนเหนือของโลกอุ่นขึ้นประมาณ 0.5 องศาเซลเซียสกว่าทุกวันนี้ ระดับน้ำทะเลสูงขึ้นและทะเลทรายซาฮารามีพืชพรรณมากขึ้น
น่าแปลกที่นักวิจัยพบว่าแม้ในช่วงฤดูหนาวในยุคน้ำแข็งสัญญาณสีแดงของพืชจะไม่ลดลงอย่างมีนัยสำคัญเมื่อเทียบกับสภาพอากาศในปัจจุบันและแม้กระทั่งสภาพอากาศที่อบอุ่น
ดังนั้นหากมีโลกอีกดวงอยู่นอกขอบสีแดงของพืชควรอนุญาตให้เราค้นพบดาวเคราะห์ที่คล้ายโลก แต่เราต้องการกล้องและยานอวกาศที่ดีกว่าในการค้นหามัน
ความหวังที่ดีที่สุดบนขอบฟ้าคือเครื่องมือค้นหาดาวเคราะห์ อีเอสเอมีเครื่องมือที่คล้ายกันในงานที่เรียกว่าดาร์วิน
ทีมที่อยู่เบื้องหลังเครื่องมือเหล่านี้บอกว่าพวกเขาสามารถมองเห็นดาวเคราะห์คล้ายโลกที่โคจรรอบดาวฤกษ์ในระยะทางไกลถึง 30 ปีแสงโดยวัดจากการเปิดรับแสงภายในสองสามชั่วโมง
ทีมของอาร์โนลด์กล่าวว่าการสังเกตสัญญาณของสิ่งมีชีวิตบนดาวเคราะห์ดวงนี้จะยากกว่านี้ ขอบสีแดงของพืชอาจมองเห็นได้ด้วยการสัมผัสเป็นเวลา 18 สัปดาห์ด้วยกล้องโทรทรรศน์เช่น Terrestrial Planet Finder การเปิดเผยดาวเคราะห์ที่โคจรรอบดาวฤกษ์ดวงอื่นเป็นเวลา 18 สัปดาห์จะเป็นงานที่แทบจะเป็นไปไม่ได้
ในที่สุดเราจะได้เห็นพืชพรรณบนดาวเคราะห์ดวงอื่นในที่สุด Terrestrial Planet Finder (TPF) ดูเหมือนไม่น่าจะเปิดตัวก่อนปี 2568 และถึงแม้อาจจะไม่มีอำนาจในการทำงาน
กล้องโทรทรรศน์ที่มีความทะเยอทะยานมากขึ้นในศตวรรษต่อมาเช่นการก่อตัวของกระจก 150 เมตรยาว 3 เมตรจะรวบรวมโฟตอนเพียงพอใน 30 นาทีเพื่อหยุดการหมุนของดาวเคราะห์และสร้างภาพที่มีความละเอียดอย่างน้อย 300 พิกเซลขึ้นไป เรขาคณิตของอาร์เรย์ “ ในการแก้ปัญหาพื้นที่ในระดับนี้มันเป็นไปได้ที่จะระบุเมฆมหาสมุทรและทวีปไม่ว่าจะแห้งแล้งหรือบางที (หวังว่า) จะเอาชนะโดยพืชพรรณ” นักวิจัยเขียน
แหล่งที่มา: arXiv, บล็อก arXiv
