Потенциально обитаемые экзопланеты можно искать по инфракрасной растительной «метке».
После открытия экзопланет у астрономов появился шанс первыми обнаружить признаки жизни вне Земли. Некоторые считают, что для начала нужно искать планеты, покрытые растительностью. И чтобы найти зацепки, астрономы посмотрели на Землю глазами гипотетического жителя экзопланеты.
Несколько десятков из открытых экзопланет находятся на таком расстоянии от своих звезд, какое лучше всего подходит для появления жизни. Но даже с помощью мощнейших телескопов невозможно рассмотреть на них какие-либо детали. Астрономы могут только оценить спектр отраженного от их поверхности света. Известный астрофизик Карл Саган еще в начале 1990-х предположил, что «растительные» миры имеют особую «метку». Растения хорошо поглощают видимый свет и отражают лучи в ближнем инфракрасном диапазоне. Джек О'Мэлли-Джеймс (Jack O'Malley-James) и его коллеги из Корнеллского университета решили, что эталоном для сравнения должно стать отражение света от нашей планеты.
У гипотетической экзопланеты с растительностью возраст вряд ли будет совпадать с возрастом Земли. Поэтому астрономы с помощью компьютерного моделирования воссоздали «свечение» Земли в прошлом и попытались заглянуть в будущее.
Модель показала, что особая «метка» появилась у Земли около 500 млн лет назад, хотя мхи, населявшие тогда планету, отражали инфракрасные лучи хуже, чем современные леса и джунгли. Притом оптимальным временем для того, чтобы заметить растительность на Земле с другой планеты, был меловой период, который закончился около 67 млн лет назад. В то время разница между поглощенным светом и отраженными инфракрасными лучами была в два раза выше, чем сейчас. Впрочем, в будущем растительная «метка» станет видна лучше. Исследователи вложили в модель два сценария: появление новых пустынных территорий или, наоборот, влажных лесов. В «засушливом» сценарии Землю населяют в основном кактусы, которые отлично отражают инфракрасные лучи.
На экзопланетах может не оказаться столько же воды, как у нас. Поэтому первым открытым миром с растительностью может стать планета с кактусами. Такие инопланетные кактусоподобные растения могут жить в ожидании редких осадков и отражать лучи только несколько месяцев в году, предполагают авторы работы в публикации в Astrobiology.
Про джунгли исследователи говорят, что они, скорее всего, редкость на экзопланетах, но если они есть, они усилят «метку». И хотя для полной уверенности в том, что планета покрыта растительностью, одного инфракрасного отражения мало, астрономы будут знать, на какие из планет обращать внимание в первую очередь.
фото: NASA