เราพบดาวเคราะห์นอกระบบกว่า 250 ดวงแล้วและยังมีอีกหลายสิ่งที่ถูกค้นพบอย่างต่อเนื่องบ่อยครั้ง เมื่อดาวเคราะห์ดวงใหม่เหล่านี้โผล่ขึ้นมาคำถามที่ชัดเจนจะต้องถูกถาม: เราจะตรวจจับได้อย่างไรว่าพวกมันมีชีวิตหรือไม่ แม้ว่าเราจะยังไม่เห็นคุณสมบัติบนพื้นผิวด้วยแม้แต่กล้องโทรทรรศน์ที่ทรงพลังที่สุดและอาจจะไม่สามารถทำได้เป็นเวลานาน - การวิเคราะห์แสงที่มาจากดาวเคราะห์อาจเปิดเผย ถ้ามันถูกปกคลุมไปด้วยชีวิตในรูปแบบของพืช
ดร. ลัคอาร์โนลด์แห่ง CNRS Observatoire de Haute-Provence ในฝรั่งเศสชี้ให้เห็นว่าการวิเคราะห์สเปกตรัมของแสงที่สะท้อนจากดาวเคราะห์สามารถระบุได้ว่าปกคลุมด้วยพืชพรรณหรือไม่
พื้นผิวที่มีต้นไม้ปกคลุมของโลกดูดซับแสงบางความถี่และสะท้อนแสงอื่น ๆ พืชของเรามีสเปกตรัมที่เฉพาะเจาะจงมากเพราะมันดูดซับแสงที่มองเห็นได้มากประมาณ 700 นาโนเมตรหรือสีที่เราเห็นเป็นสีแดง สิ่งนี้เรียกว่า Vegetation Red Edge (VRE)
โดยการดูแสงอาทิตย์ที่สะท้อนออกมาจากโลก - Earthshine - สามารถกำหนดองค์ประกอบของพื้นผิวและบรรยากาศของโลกได้ แสงของโลกสามารถวิเคราะห์ได้เมื่อมันสะท้อนออกจากดวงจันทร์หรือจากยานอวกาศที่อยู่ห่างจากโลกมากพอที่จะมองเห็นมันเป็นดิสก์ขนาดเล็ก
ทราบถึงองค์ประกอบของแสงของดวงอาทิตย์และปรับองค์ประกอบและแร่ธาตุในชั้นบรรยากาศและบนพื้นผิวยังมีโฟตอนอยู่ระหว่าง 0-10% ของโฟตอนใกล้กับปลายแดงของสเปกตรัมที่มองเห็นซึ่งหายไป ปัจจัยที่จำเป็นในการอธิบายการดูดกลืนโฟตอนนี้คือการปรากฏตัวของพืชซึ่งใช้แสงสำหรับการสังเคราะห์ด้วยแสง
วิธีการเดียวกันนี้อาจถูกใช้เพื่อตรวจจับการปรากฏตัวของพืชบนดาวเคราะห์นอกระบบดร. อาร์โนลด์เสนอในบทความเรื่อง การสังเกตการณ์พืชพรรณและผลกระทบของการตรวจจับสิ่งมีชีวิตบนโลกดินบนดาวเคราะห์ดวงอื่น ตีพิมพ์ในวารสาร Science Space Review ฉบับวันที่ 30 ตุลาคม 2550
“ ประเด็นก็คือว่าถ้าในสเปกตรัมของดาวเคราะห์คล้ายโลกเราพบว่ามีลายเซ็นของสเปกตรัม - อาจแตกต่างจาก VRE - ที่ไม่สามารถอธิบายได้ว่าเป็นลายเซ็นแร่หรือลายเซ็นบรรยากาศแล้วข้อเสนอที่ว่า คุณสมบัติเป็นลายเซ็นที่เป็นไปได้ของชีวิตกลายเป็นที่เกี่ยวข้อง โดยเฉพาะอย่างยิ่งหากความแปรปรวนของความแรงของสัญญาณสัมพันธ์กับระยะเวลาการหมุนของดาวเคราะห์แสดงว่าลักษณะสเปกตรัมนั้นอยู่บนพื้นผิวของดาวเคราะห์” ดร. อาร์โนลด์กล่าว
VRE บนโลกคำนวณโดยการใช้“ ปัจจัยด้านเสียง” เช่นองค์ประกอบของชั้นบรรยากาศไม่ว่าจะมีเมฆจำนวนมากหรือไม่และส่วนของโลกที่สะท้อนแสงปกคลุมด้วยทะเลทรายมหาสมุทรหรือป่า สิ่งเหล่านี้ดูดซับแสงในส่วนต่าง ๆ ของสเปกตรัม รายละเอียดที่เหมือนกันเหล่านี้จะต้องแยกออกสำหรับดาวเคราะห์ดวงอื่นเพื่อให้แน่ใจว่าไม่มีโฟตอนในบางส่วนของสเปกตรัมเนื่องจากพืชดูดซับแสง
เพื่อให้สามารถแยกแยะปัจจัยอื่น ๆ ในสเปกตรัมของดาวเคราะห์ความละเอียดจะต้องดีกว่าที่เป็นไปได้ในปัจจุบัน Darwin และ ESA's Terrestrial Planet Finder ของ ESA ทั้งสองภารกิจได้รับการออกแบบมาโดยเฉพาะเพื่อค้นหาดาวเคราะห์ภาคพื้นดินใหม่และการศึกษาที่ค้นพบที่ดีกว่าซึ่งคาดว่าจะเปิดตัวในอีก 10 ปีข้างหน้า พวกเขาจะไม่สามารถแก้ไขสเปกตรัมของดาวเคราะห์นอกระบบได้ดีพอที่จะใช้วิธีการนี้เพื่อค้นหาพืชพันธุ์ แต่กล้องโทรทรรศน์รุ่นที่สองของการค้นพบดาวเคราะห์น่าจะมีความสามารถนี้
คำถามยังคงมีอยู่ว่าพืชบนโลกที่ห่างไกลจะใช้คลอโรฟิลล์เป็นเครื่องมือในการสังเคราะห์แสง แสงที่พวกมันดูดซับจะเป็นสีแดงหรือสีอื่น แสงที่พวกมันสะท้อนจะเป็นสีเขียวหรือบางสิ่งที่แปลกประหลาดอย่างสมบูรณ์เช่นสีม่วงแดงหรือฟ้าสดใส? ถ้าพวกเขาใช้คลอโรฟิลล์สเปกตรัมของพวกมันจะคล้ายกับดาวเคราะห์ของเราเอง มิฉะนั้นลายเซ็นของสเปกตรัมอาจแตกต่างจากพืชพรรณของโลก
ดร. อาร์โนลด์กล่าวว่า VRE ที่แตกต่างกันอาจยังค่อนข้างน่าสนใจ:“ เราจะพูดอะไรกับเราเช่น VRE ที่แปลกและแตกต่างกัน? มันจะเผยให้เห็นโฟตอนที่หายไปคือโฟตอนที่ดาวดูดกลืนและ 'ใช้' (พลังงานของพวกมัน) ในกระบวนการทางเคมีที่ไม่รู้จักหรือไม่ปรากฏซึ่งนั่นคือทั้งหมดที่เราจะเรียนรู้ ที่นี่อีกครั้งข้อมูลอื่น ๆ เกี่ยวกับองค์ประกอบของบรรยากาศ (ไอน้ำออกซิเจนโอโซน ฯลฯ ) และอุณหภูมิจะช่วยในการทำข้อเสนอที่สอดคล้องกัน อย่างน้อยมันก็เป็นสิ่งที่น่าตื่นเต้นมาก
ที่มา: วิทยาศาสตร์อวกาศรีวิว
