Отраженный свет планеты покажет, обитаема ли она

Три астронома из Чили, Британии и Испании нашли способ определять присутствие жизни на экзопланетах. Эту возможность они обнаружили, наблюдая за отраженным от Луны светом Земли. Ученые доказали, что даже в этом слабом отражении можно найти сильные сигналы, свидетельствующие о протекающих здесь биологических процессах.

На сегодня открыто 760 экзопланет. Тяга ученых к охоте за ними объясняется не только чисто научным интересом, но и попытками найти следы жизни, которые можно "вытащить" из света, идущего от них. Здесь много могут дать спектроскопические измерения – обнаружив, скажем, по линиям поглощения или испускания молекулярный кислород или метан в больших количествах, можно уже говорить о признаках жизни.

Главная помеха здесь – свет самой звезды, его очень трудно отделить от того же света, отраженного от планеты и намного более слабого. Эта задача трудная, но решаемая, и одно из решений предложило упомянутое трио астрономов – Майкл Стержик из Европейской Южной обсерватории (Чили), Стефано Бангуло из обсерватории Армаг (Британия) и Энрик Палле из Института астрофизики на Канарских островах. Дело в том, что отраженный свет всегда поляризован, а собственный свет звезды не имеет поляризации. На этот счет существует специальная оптическая техника под названием спектрополяриметрия, с ее помощью свет звезды можно вычленить.

Именно этим и занимались ученые на "Очень Большом Телескопе" (VLT) в Чили два дня в прошлом году, один в апреле, другой в июне, когда VLT по графику должен был наблюдать за Луной. Они сосредоточились на спектре 500-900 нм, соответствующем видимому свету и самой близкой к нему инфракрасной части. Луна по ночам отражает в основном солнечный свет, но оба дня поляризация была очень сильной – около 10%.

Изучая поляризованную часть света, ученые обнаружили узкий пик на длине волны 760 нм, соответствующий присутствию молекулярного кислорода, который в больших количествах выделяется только во время фотосинтеза растений. Еще одну подпись растения оставили на красном краю спектра, на длине около 700 нм – резкий и глубокий провал в этом месте означал присутствие большого количества растительности, которая интенсивно поглощает солнечный свет такой частоты. Иначе говоря, наличие растительности на экзопланете можно определить и с Земли.

Сегодня, к сожалению, возможности спектрополяриметрии ограничены лишь наблюдением за газовыми гигантами, да и то - это станет возможным лишь через несколько лет после соответствующего апгрейда самых мощных наземных телескопов. Настоящие поиски жизни на экзопланетах начнутся с 2019-го года, когда НАСА запустит специализированный космический телескоп New Worlds Mission, оснащенный всем необходимым для подобных исследований.