_ Pământul ca un obiect de testare pentru a evalua misiunea spațială LIFE planificată

Fizicienii de la ETH Zurich și de la Universitatea din Zurich au vrut să știe dacă misiunea spațială LIFE planificată ar putea detecta cu adevărat urme de viață pe alte planete. Da, se poate, spun cercetătorii, cu ajutorul observațiilor propriei planete.

Acest lucru a fost demonstrat într-un studiu realizat de Institutul de Fizică și Astrofizică a Particulelor de la ETH Zurich. Desigur, intenția cercetătorilor nu a fost să răspundă la întrebarea dacă viața, dacă este posibil, pe Pământ însuși. În schimb, au folosit Pământul ca exemplu pentru a demonstra că misiunea spațială planificată LIFE (Large Interferometer for Exoplanets) poate fi un succes – și că procedura de măsurare planificată funcționează.

Cu o rețea de cinci sateliți, inițiativa internațională LIFE condusă de ETH Zurich speră să detecteze într-o zi urme de viață pe exoplanete. Acesta își propune să întreprindă un studiu mai detaliat al exoplanetelor asemănătoare Pământului – planete stâncoase care sunt similare Pământului ca mărime și temperatură, dar care orbitează în jurul altor stele.

Planul este de a poziționa cinci sateliți mai mici în spațiu aproape de Telescopul spațial James Webb. Împreună, acești sateliți vor forma un telescop mare care va acționa ca un interferometru pentru a capta radiația termică infraroșie a exoplanetelor. Spectrul luminii poate fi apoi folosit pentru a deduce compoziția acelor exoplanete și a atmosferei lor. „Scopul nostru este să detectăm compuși chimici din spectrul luminii care sugerează viața pe exoplanete”, explică Sascha Quanz, care conduce inițiativa LIFE.

În studiu, care tocmai a fost publicat în The Astrophysical Journal, cercetătorii Jean-Noël Mettler, Björn S. Konrad, Sascha P. Quanz și Ravit Helled au investigat cât de bine ar putea caracteriza o misiune LIFE locuibilitatea unei exoplanete. În acest scop, ei au decis să trateze Pământul ca și cum ar fi o exoplanetă și să facă observații pe planeta noastră natală.

Ceea ce este unic la studiu este că echipa a testat capacitățile viitoarei misiuni LIFE mai degrabă decât în ​​realitate. spectre simulate. Folosind date de la unul dintre dispozitivele de măsurare a atmosferei de pe satelitul de observare a Pământului Aqua al NASA, au generat spectrele de emisie ale Pământului în intervalul infraroșu mediu, așa cum ar putea fi înregistrat în observațiile viitoare ale exoplanetelor.

Două considerente au fost esențiale. la proiect. În primul rând, dacă un telescop spațial mare ar observa Pământul din spațiu, ce fel de spectru infraroșu ar înregistra? Deoarece Pământul ar fi observat de la mare distanță, ar arăta ca o pată modestă, fără caracteristici recunoscute precum marea sau munții. Aceasta înseamnă că spectrele ar fi atunci medii spațiale și temporale care depind de ce vederi ale planetei le-ar capta telescopul și pentru cât timp.

De aici, fizicienii au derivat a doua considerație în studiul lor: dacă acestea spectrele medii au fost analizate pentru a obține informații despre atmosfera Pământului și condițiile de suprafață, în ce moduri ar depinde rezultatele de factori precum geometria observațională și fluctuațiile sezoniere?

Cercetătorii au luat în considerare trei geometrii de observație - cele două vederi din polii și o vedere ecuatorială suplimentară — și s-a concentrat pe datele înregistrate în ianuarie și iulie pentru a explica cele mai mari variații sezoniere.

Descoperirea cheie a studiului este încurajatoare. Dacă un telescop spațial precum LIFE ar observa planeta Pământ, ar găsi semne ale unei lumi temperate, locuibile. Echipa a reușit să detecteze concentrațiile gazelor atmosferice CO2, apă, ozon și metan în spectrul infraroșu al atmosferei Pământului, precum și condițiile de suprafață care favorizează apariția apei. Dovezile despre ozon și metan sunt deosebit de importante, deoarece aceste gaze sunt produse de biosfera Pământului.

Aceste rezultate sunt independente de geometria observației, după cum au arătat cercetătorii. Aceasta este o veste bună, deoarece geometria exactă a observației pentru observațiile viitoare ale exoplanetelor asemănătoare Pământului va fi probabil necunoscută.

Cu toate acestea, când se compară fluctuațiile sezoniere, rezultatul a fost mai puțin revelator. „Chiar dacă sezonalitatea atmosferică nu este ușor de observat, studiul nostru arată că misiunile spațiale de generație următoare vor fi capabile să evalueze dacă exoplanetele temperate asemănătoare Pământului sunt locuibile sau chiar locuite”, spune Quanz.

(Fluierul)