Κοιτάζοντας πίσω στη Γη από την σκοπιά του εξωγήινου, οι επιστήμονες ανέπτυξαν μια νέα τεχνική για να αναζητήσουν άλλους κόσμους που θα μπορούσαν να φιλοξενούν ωκεανούς και επομένως ζωή. Χρησιμοποιώντας το παλιό διαστημόπλοιο Deep Impact, το οποίο χρησιμοποιείται τώρα για την αποστολή EPOXI, οι επιστήμονες είναι σε θέση να εξετάσουν το φάσμα του φωτός ενός εξωηλιακού πλανήτη που θα αποκάλυπτε την παρουσία νερού. «Χρησιμοποιήσαμε το τηλεσκόπιο High Resolution Imager στο Deep Impact για να κοιτάξουμε τη Γη από δεκάδες εκατομμύρια μίλια μακριά», είπε ο Nicolas B. Cowan, από το Πανεπιστήμιο της Ουάσιγκτον, και ανέπτυξε μια μέθοδο για να υποδείξει την παρουσία ωκεανών αναλύοντας τον τρόπο Το φως της Γης αλλάζει καθώς ο πλανήτης περιστρέφεται. Αυτή η μέθοδος μπορεί να χρησιμοποιηθεί για τον εντοπισμό εξωηλιακών ωκεανοφόρων Γης».
Πέρυσι, η επιστημονική ομάδα EPOXI μπόρεσε να τραβήξει βίντεο της Σελήνης που διέρχεται από τη Γη, (δείτε το άρθρο μας από τον Ιούλιο του 2008) . Η ομάδα έχει εξασκήσει τώρα την τεχνική κοιτάζοντας πίσω στη Γη και έχει αποφασίσει ότι θα πρέπει να είναι σε θέση να ανιχνεύσει ωκεανούς σε άλλους κόσμους κοιτάζοντας το μεταβαλλόμενο φάσμα φωτός που εκπέμπει ο πλανήτης καθώς περιστρέφεται.
Ο Cowan είναι ο κύριος συγγραφέας μιας εργασίας σχετικά με αυτήν την έρευνα που δημοσιεύεται στο τεύχος Αυγούστου 2009 του Astrophysical Journal. Ο πλανήτης μας φαίνεται μπλε όλη την ώρα λόγω της σκέδασης του ηλιακού φωτός του Rayleigh από την ατμόσφαιρα, τον ίδιο λόγο που ο ουρανός μας φαίνεται μπλε κάτω στην επιφάνεια, επισημαίνει ο Cowan. «Αυτό που μελετήσαμε σε αυτό το άρθρο ήταν πώς αυτό το μπλε χρώμα αλλάζει με τον χρόνο: οι ωκεανοί είναι πιο μπλε από τις ήπείρους, οι οποίες φαίνονται κόκκινες ή πορτοκαλί, επειδή η γη αντανακλάται περισσότερο στο κόκκινο και στα μήκη κύματος του φωτός κοντά στο υπέρυθρο. Οι ωκεανοί αντανακλούν πολλά μόνο σε μπλε (μικρά) μήκη κύματος», είπε ο Cowan.
'Α' χλωμό μπλε κουκκίδα «Είναι η καλύτερη εικόνα που θα έχουμε για έναν εξωηλιακό κόσμο που μοιάζει με τη Γη χρησιμοποιώντας ακόμη και τα πιο προηγμένα τηλεσκόπια που σχεδιάζονται για τις επόμενες δύο δεκαετίες», συνέχισε ο Cowan. «Λοιπόν πώς μπορούμε να ανακαλύψουμε αν είναι ικανό να υποστηρίξει τη ζωή; Εάν μπορούμε να προσδιορίσουμε ότι ο πλανήτης έχει ωκεανούς υγρού νερού, αυξάνει σημαντικά την πιθανότητα να υποστηρίζει ζωή».
Αυτή η έγχρωμη εικόνα της Γης στενής γωνίας, που ονομάστηκε «Χλωμό». Blue Dot », είναι μέρος του πρώτου «πορτραίτου» του ηλιακού συστήματος που τραβήχτηκε από το Voyager 1 και έγινε διάσημο από τον αστρονόμο Carl Sagan. Το διαστημόπλοιο απέκτησε συνολικά 60 πλαίσια για ένα μωσαϊκό του ηλιακού συστήματος από απόσταση μεγαλύτερη από 4 δισεκατομμύρια μίλια από τη Γη και περίπου 32 μοίρες πάνω από την εκλειπτική. Από τη μεγάλη απόσταση του Voyager, η Γη είναι ένα απλό σημείο φωτός, μικρότερο από το μέγεθος ενός στοιχείου εικόνας ακόμη και στην κάμερα στενής γωνίας. Η Γη ήταν μια ημισέληνος με μέγεθος μόνο 0,12 pixel. Συμπτωματικά, η Γη βρίσκεται ακριβώς στο κέντρο μιας από τις διάσπαρτες ακτίνες φωτός που προκύπτουν από τη λήψη της εικόνας τόσο κοντά στον ήλιο. Αυτή η ανατιναχθείσα εικόνα της Γης λήφθηκε μέσω τριών χρωματικών φίλτρων - βιολετί, μπλε και πράσινου - και ανασυνδυάστηκε για να παράγει την έγχρωμη εικόνα. Τα χαρακτηριστικά φόντου στην εικόνα είναι τεχνουργήματα που προκύπτουν από τη μεγέθυνση. Πίστωση: NASA JPL
Οι χάρτες που δημιούργησε η ομάδα είναι ευαίσθητοι μόνο στις διαμήκεις θέσεις (Ανατολή – Δύση) των ωκεανών και των ηπείρων. Επιπλέον, οι παρατηρήσεις επιλέγουν μόνο τι συμβαίνει κοντά στον ισημερινό της Γης: ο ισημερινός λαμβάνει περισσότερο ηλιακό φως από τα μεγαλύτερα γεωγραφικά πλάτη και το διαστημικό σκάφος EPOXI ήταν πάνω από τον ισημερινό όταν έγιναν οι παρατηρήσεις. Αυτοί οι περιορισμοί της οπτικής γεωμετρίας θα μπορούσαν να μαστίζουν και τις παρατηρήσεις των εξωηλιακών πλανητών: «Θα μπορούσαμε να δούμε λανθασμένα τον πλανήτη ως έναν έρημο κόσμο αν είχε μια σχεδόν συμπαγή ζώνη ηπείρων γύρω από τον ισημερινό του και ωκεανούς στους πόλους του», είπε ο Cowan.
Άλλα πράγματα εκτός από το νερό μπορούν να κάνουν έναν πλανήτη να φαίνεται μπλε. για παράδειγμα, στο ηλιακό μας σύστημα ο πλανήτης Ποσειδώνας είναι μπλε λόγω εν μέρει της παρουσίας μεθανίου στην ανώτερη ατμόσφαιρά του. «Ωστόσο, ένας κόσμος που μοιάζει με τον Ποσειδώνα θα εμφανιζόταν ως ένα αμετάβλητο μπλε χρησιμοποιώντας αυτή την τεχνική και πάλι οι αλλαγές στο μπλε χρώμα είναι που μας αποκαλύπτουν τους ωκεανούς», είπε ο Cowan. «Υπάρχουν μερικά περίεργα σενάρια που μπορείτε να ονειρευτείτε και τα οποία δεν περιλαμβάνουν ωκεανούς αλλά θα οδηγούσαν σε ποικίλα μπαλώματα μπλε σε έναν πλανήτη, αλλά αυτά δεν είναι πολύ εύλογα».
'Ένα φάσμα του φωτός του πλανήτη που αποκαλύπτει την παρουσία νερού είναι απαραίτητο για να επιβεβαιώσει την ύπαρξη ωκεανών', δήλωσε ο Drake Deming, συν-συγγραφέας της εργασίας στο Goddard Space Flight Center της NASA στο Greenbelt, Md. Όργανα που παράγουν ένα φάσμα συνδέονται με τηλεσκόπια και απλώνουν το φως στα συστατικά του χρώματα, όπως ένα πρίσμα διαχωρίζει το λευκό φως σε ένα ουράνιο τόξο. Κάθε στοιχείο και μόριο εκπέμπει και απορροφά φως σε συγκεκριμένα χρώματα. Αυτά τα χρώματα μπορούν να χρησιμοποιηθούν σαν δακτυλικό αποτύπωμα για την αναγνώρισή τους.
«Η εύρεση του μορίου του νερού στο φάσμα ενός εξωηλιακού πλανήτη θα έδειχνε ότι υπάρχουν υδρατμοί στην ατμόσφαιρά του, καθιστώντας πιθανό ότι τα μπλε μπαλώματα που βλέπαμε καθώς περιστρέφεται ήταν πράγματι ωκεανοί υγρού νερού. Ωστόσο, θα χρειαστούν μελλοντικά μεγάλα διαστημικά τηλεσκόπια για να πάρουν ένα ακριβές φάσμα τέτοιων μακρινών πλανητών, ενώ η τεχνική μας μπορεί να χρησιμοποιηθεί τώρα ως ένδειξη ότι θα μπορούσαν να έχουν ωκεανούς», δήλωσε ο Deming. Η τεχνική απαιτεί μόνο σχετικά ακατέργαστα φάσματα για να πάρει την ένταση του φωτός σε μεγάλες χρωματικές περιοχές, σύμφωνα με την ομάδα.
Το EPOXI είναι ένας συνδυασμός των ονομάτων για τα δύο στοιχεία της εκτεταμένης αποστολής: μια αναζήτηση για εξωηλιακούς πλανήτες κατά τη διάρκεια της κρουαζιέρας στο Hartley 2, που ονομάζεται Extrasolar Planet Observations and Characterization (EPOCh), και το πέταγμα του κομήτη Hartley 2, που ονομάζεται Deep Impact eXtended Investigation (DIXI).
Πηγή: NASA