Licht weerkaatst door het oppervlak van bladeren van planten, bacteriën in lucht en water en dieren op het oppervlak van de planeet zou de aanwezigheid van leven op de potentiële "tweeling" van de aarde voor een nieuwe generatie krachtige telescopen kunnen verraden, aldus astronomen die een artikel publiceerden in het tijdschrift Astrobiology.
Na de lancering van de in een baan om Kepler draaiende telescoop ontdekten wetenschappers bijna tweeduizend planeten buiten het zonnestelsel, waarvan enkele tientallen potentiële "verdubbelingen" van de aarde zijn of zich in de zogenaamde "levenszone" bevinden. Hun ontdekking bracht planetaire wetenschappers en astrobiologen ertoe om methoden te ontwikkelen die hun geschiktheid voor het leven zouden beoordelen of sporen ervan in hun atmosfeer zouden proberen te vinden.
De meeste van deze methoden, zoals opgemerkt door Edward Schwieterman van de Universiteit van Washington in Seattle (VS), zijn ontworpen om sporen van het leven van planten en andere fotosynthetische organismen op te sporen, wat de gemakkelijkste manier is om sporen van leven op aarde te vinden vanuit de ruimte.
Dergelijke technieken zijn gebaseerd op de manier waarop planten de chemische en isotopensamenstelling van de atmosfeer veranderen, of op sporen van chlorofyl, het belangrijkste fotosynthetische pigment van de flora, in het spectrum van de atmosfeer van de planeet. Als de planeet bijvoorbeeld bedekt is met bossen, zal het licht dat erdoor wordt gereflecteerd merkbaar helderder zijn in het "rode" deel van het spectrum, aangezien fotosynthetische organismen de groene component van zichtbaar licht absorberen.
Schwieterman en zijn collega's vroegen zich af of het licht dat wordt weerkaatst door de moleculen van andere pigmentmoleculen die kleur geven aan alle flora en fauna op aarde, kan worden gebruikt om ze op het oppervlak van exoplaneten te detecteren.
Om dit te doen, bestudeerden wetenschappers de chemische structuur en het spectrum van enkele tientallen pigmenten die worden aangetroffen in de omhulsels van de meest voorkomende algen en microben, en probeerden ze met behulp van een computermodel van een exoplaneet in te schatten hoe zichtbaar ze zullen zijn voor telescopen op aarde.
Zoals deze berekeningen lieten zien, zullen met een voldoende hoge "dichtheid" van de populatie van de meest voorkomende vertegenwoordigers van flora of fauna, sporen van hun pigmenten duidelijk zichtbaar zijn in het algemene spectrum van de planeet voor een nieuwe generatie grond- en ruimtetelescopen die nu op aarde worden gebouwd.
Promotie video:
Dit is zowel goed als slecht nieuws - deze bevinding suggereert dat we ze zullen kunnen detecteren, maar we zullen niet kunnen begrijpen waar dergelijke organismen aanwezig zijn. Niettemin kan dit probleem volgens Shviterman en zijn collega's in principe worden opgelost - volgens hen kunnen lang genoeg observaties van fluctuaties in het spectrum van de potentiële 'tweeling' van de aarde voldoende gegevens opleveren om te bepalen waar de dragers van dit of dat pigment leven.
Nu werkt de groep van Schwieterman aan het creëren van een database met spectra van verschillende vertegenwoordigers van flora en fauna op aarde, die, naar ze hopen, de in aanbouw zijnde James Webb- en TESS-telescopen zal helpen sporen van leven te vinden op exoplaneten die al zijn ontdekt en nog niet bij ons bekend zijn.
