Viimase kümne aasta jooksul on päikesesüsteemist väljaspool asuvate planeetide ehk eksoplaneetide huvi ja uurimistöö järsult suurenenud.
Selle aja jooksul avastati suurem osa neljast tuhandest meile teadaolevast eksoplaneedist tänapäeval. Just sel perioodil hakkas protsess järk-järgult liikuma avastusastmest õppimisetappi. Lisaks võimaldavad järgmise põlvkonna instrumendid järgmistel aastakümnetel teha uuringuid, mis pakuvad täpset teavet eksoplaneetide pinna struktuuri ja atmosfääri kohta.
Loomulikult tekib siin küsimus: mida näeksid arenenumad tsivilisatsioonid, kui nad uuriksid meie planeeti? Kasutades Maa mitme ribaga kiirgusandmeid, suutis California tehnoloogiainstituudi teadlaste meeskond luua kaardi, mis annab aimu sellest, milline võiks maa välja näha kaugetele vaatlejatele väljastpoolt Päikesesüsteemi. Lisaks lihtsa teadusliku uudishimu rahuldamisele võib see uuring tulevikus aidata ka astronoomidel rekonstrueerida eluks sobivad "Maa-sarnaste planeetide" pinnaomadused.
Teaduslik töö, mis kirjeldab rühma järeldusi, on avaldatud ajakirjas Astrophysical Journal Letters pealkirjaga Maa kui eksoplaneet: 2D kaart välismaalastele. Uurimisrühma eesotsas Siteng Phaniga kuulusid ka mitmed teadlased California tehnoloogiainstituudi geoloogia ja planeediteaduste osakonnast (GPS) ja NASA reaktiivmootorite laboratooriumist.
Päikesesüsteemist väljaspool asuvate potentsiaalselt elavate planeetide otsimisel on teadlased tänapäeval sunnitud kasutama kaudset meetodit. Arvestades, et enamikku eksoplaneete ei saa otseselt uurida, see tähendab otsese pildi saamiseks nende atmosfääri või pinnaomaduste koostise väljaselgitamiseks, peavad teadlased olema rahul indikaatoritega, mille järgi saab otsustada, kui palju planeet sarnaneb Maaga.
Nagu Siteng Fan ütles ajalehele Universe Today, on see tingitud paljudest piirangutest, millega eksoplaneete uurivad astronoomid peavad praegu taluma.
Reklaamvideo:
„Esiteks ei anna praegused eksoplaneedi uuringud veel selget ettekujutust miinimumnõuetest, millele planeet peab vastama ja mis sobivad inimeluks. On olemas teatud kriteeriumid, kuid me pole kindlad, kas need on piisavad või vajalikud. Teiseks, isegi kui need kriteeriumid on paigas, ei saa tänapäevaseid vaatlusmeetodeid nimetada piisavalt efektiivseteks, et kinnitada potentsiaalset sobivust eluks, eriti kui tegemist on eksoplaneetidega nagu Maa, kuna neid on keeruline tuvastada."
Tuginedes tõsiasjale, et Maa on ainus elu toetav planeet, on teadlaste meeskond püstitanud hüpoteesi, et Maa kaugvaatlused võiksid pakkuda elamiskõlblike planeetide tuvastamiseks vajalikku teavet. "Maa on ainus meie teada olev planeet, millel on elu," sõnas Fan. "Uurides seda, mida vaatlejad universumi kaugemast punktist näha võivad, antakse meile juhiseid ja juhiseid potentsiaalselt elatavate eksoplaneetide otsimisel."
Maa kliima üks olulisemaid elemente, mis on kriitiline kogu selle pinnal elava elu jaoks, on kolmefaasiline veeringlus. Me räägime veeauru olemasolust atmosfääris, pilvedest, mis on kondenseerunud vee ja jää kogunemised, aga ka veekogudest planeedi pinnale.
Seega võib neid vaadelda kui potentsiaalseid elukõlblikkuse tunnuseid või isegi selle olemasolu märke, mida saab jälgida kaugelt. See tähendab, et võime tuvastada eksoplaneetide pinnastruktuur ja pilvede olemasolu on põhinõue, millele teadusuuringud peavad vastama, et teha kindlaks nende potentsiaalne kasutatavus.
Et teha kindlaks, milline võiks Maa kaugetele vaatlejatele välja näha, kogusid teadlased umbes 10 000 pilti, mis tehti NASA süvakosmose kliimavaatluskeskuse (DSCOVR) satelliidilt. Pildid tehti kaheaastase perioodi jooksul (2016-2017), keskmiselt iga 68-110 minuti järel. Nad suutsid hõivata maa atmosfäärist peegelduvat valgust erinevatel lainepikkustel.
Phan ja tema kolleegid ühendasid seejärel pildid 10-punktise peegeldusspektri saamiseks, mis integreeriti seejärel maakeraga. Saadud pilt on kooskõlas sellega, milline võiks Maa välja näha vaatlejale paljude valgusaastate kaugusel, kui ta uuriks Maad kahe aasta jooksul.
Pärast saadud kõverate analüüsimist ja nende võrdlust originaalkujutistega leidsid teadlased välja, millised nende kõverate parameetrid vastavad maa pinnale ja pilvekattele. Seejärel valisid nad maaga kõige tihedamalt seotud näitajad ja kohandasid neid vastavalt Maa ööpäevaringsele käibele. Tulemuseks oli joonisel näidatud kontuurkaart, mis vastab laias laastus Maa vaadetele mitme valgusaasta kaugusel.
Mustad jooned tähistavad pinnaomadusi ja vastavad suuresti mandrite rannajoonele. Rohelised tsoonid tähistavad umbkaudu Aafrika (keskel), Aasia (paremal ülaosas), Ameerika (vasakul) ja Antarktika (all) positsioone. See, mis nende vahel asub, tähistab maailma ookeane, kus madalamad alad on tähistatud punasega ja sügavamad alad sinisega.
Selline kaugete planeetide valguskõveratele rakendatud visualiseerimine võimaldab astronoomidel hinnata, kas eksoplaneedil on ookeanid, pilved ja jäämütsid, st teada saada kõik, mis on vajalik selle potentsiaalseks elamiskõlblikuks tunnistamiseks.
Siteng Phan järeldas: “Selles töös on valguskõverate analüüs oluline eksoplaneedi geoloogiliste tunnuste ja kliimasüsteemide määramisel. Leidsime, et Maa valguskõvera muutusi põhjustavad peamiselt pilved ja maa-ookeani piir. Mõlemad tegurid on Maa elu võimalikkuse jaoks kriitilised. Seega on tõenäoliselt sellised elamiskõlblikud eksoplaneedid nagu Maa, millel on sellised omadused,.
Lähitulevikus võimaldavad järgmise põlvkonna instrumendid, nagu näiteks James Webbi kosmoseteleskoop (JWST), eksoplaneetide üksikasjalikumaid uuringuid. Lisaks loodetakse, et järgmisel kümnendil kasutusele võetavad maapealsed instrumendid, näiteks Äärmiselt suur teleskoop (ELT), Kolmekümnemeetrine teleskoop (TMT) ja Hiiglasliku magelaanide teleskoop (GMT), võimaldavad otsest uurimist. nende tähtedest tiirlevad väikesed kivised planeedid.
Uuringutega, mis aitavad kindlaks teha pinna struktuuri ja atmosfääritingimusi, saavad astronoomid lõpuks kindlalt öelda, millised eksoplaneedid on elamiskõlblikud ja millised mitte. Teisisõnu, natuke õnne korral ei pruugi Maa-2 või selles osas isegi mitme Maa avastamine kaugel olla.
Igor Abramov
