Експеримент проводився в рамках програми з пошуку життя на інших планетах

Дослідники провели емпіричну перевірку можливості виявлення багатоклітинного життя на основі даних про низькороздільне альбедо.

Для цього вони вивчили, як протягом доби змінюється альбедо неживого ландшафту і рослинного на земному полігоні, і потім порівняли знімки різних регіонів Землі з космосу. З'ясувалося, що метод дає змогу відрізнити порослі лісом регіони від пустельних, але під час стиснення зображення планети до одного пікселя перестає працювати. Стаття опублікована в International Journal of Astrobiology.

Вчені отримують прямі зображення екзопланет уже близько десяти років. Це завдання вкрай складне, оскільки планети значно тьмяніші за свої зірки і перебувають відносно близько до них. Минулого року астрономи вперше змогли зробити фотографії планетної системи, що обертається навколо сонцеподібної зірки.

У майбутньому заплановані до запуску телескопи матимуть значно більші можливості, ніж сучасні, що дасть змогу отримувати більше прямих знімків екзопланет.

Однак, імовірно, до появи космічного телескопа з дуже великою апертурою ми зможемо бачити екзопланети земного типу тільки в дуже низькій роздільній здатності - до одного пікселя. На таких зображеннях не буде можливості розгледіти ні лісів, ні гір, а для перевірки наявності багатоклітинного життя доведеться використовувати непрямі методи.

Якщо припустити, що позаземне життя також використовує фотосинтез, то високорослим організмам може бути вигідно. Це означає, що на інших планетах можуть існувати дерева або аналогічні структури.

Інопланетне життя

Фото: Terra Mysteria
Дерева на іншій планеті. Уявлення вчених

 

Дерева в середньому більш вертикальні, ніж ландшафт: менш ніж один відсоток поверхні Землі має нахил понад 45 градусів, тоді як дерева прагнуть до нахилу в 90 градусів.

Тінь від порожнистого об'єкта змінюється набагато менше, ніж від вертикального, і сума цих тіней впливатиме на альбедо планети в кожен момент часу, тобто на її яскравість. Отже, яскравість лісистої та пустельної планет змінюватиметься по-різному - необхідно лише, щоб дерева були досить високими.

Крістофер Дауті (Christopher E. Doughty) та його колеги з Університету Північної Арізони провели експериментальне дослідження на Землі, щоб визначити, чи можна виявити багатоклітинне життя на планеті, що має вигляд одного пікселя або кількох пікселів, за допомогою цього методу. Для проведення експерименту вчені використовували дані з двох джерел.

Перше - результати, отримані космічним апаратом POLDER, який працював наприкінці 1990-х років і збирав дані про яскравість різних ділянок Землі при освітленні Сонцем під різними кутами. Щоб порівняти цю інформацію з чимось, вчені вирушили на полігон поблизу свого університету.

У 1960-х роках астронавти проходили тренування з висадки на Місяць у районі вулкана Сансет. Місцевість навколо була покрита попелом, що нагадує реголіт, а для більшої схожості створили кратери діаметром до дванадцяти метрів за допомогою вибухівки. Дослідники використовували дрони для зйомки цього полігону протягом кількох днів у різний час доби і зібрали дані про навколишню місцевість, включно з неживими кратерами і сосновими гаями.

Вчені з'ясували, що зміна кута освітлення Сонцем у районах з деревами навколо Сансет призводить до більш різкої зміни яскравості. Вони дійшли висновку, що якщо альбедо протягом дня змінюється на 0,01 сильніше, ніж це відбувається на неживій поверхні, то це може бути ознакою багатоклітинного життя. Таку ознаку можна виділити за допомогою даних POLDER.

При зміні кута освітлення на тридцять градусів зміна альбедо пустельних районів, наприклад Сахари, становить 0,007, а густих заростей, подібних до басейну Амазонки, - 0,016.

Однак, якщо зменшити роздільну здатність і використовувати один піксель не для великих районів, а для всієї планети загалом, то надійних ознак життя за цим методом виявити не вдалося. Вчені вважають, що це пов'язано з тим, що їхня модель не враховує внесок в альбедо хмар, води та атмосферного розсіювання.

Написати коментар