We hebben al meer dan 250 extrasolaire planeten gevonden en er worden er nog steeds vrij vaak ontdekt. Nu al deze nieuwe planeten opduiken, moet de voor de hand liggende vraag worden gesteld: hoe kunnen we detecteren of ze leven bevatten of niet? Hoewel we nog geen kenmerken op het oppervlak kunnen zien met zelfs de krachtigste telescopen - en dat waarschijnlijk ook niet lang zullen doen - kan een analyse van het licht dat van de planeet komt, onthullen als het bedekt is met leven in de vorm van planten.
Dr. Luc Arnold van het CNRS Observatoire de Haute-Provence in Frankrijk suggereert dat een spectrale analyse van het door een planeet gereflecteerde licht zou kunnen bepalen of het al dan niet bedekt is met vegetatie.
Het met planten bedekte oppervlak van de aarde absorbeert bepaalde lichtfrequenties en reflecteert andere. Onze vegetatie heeft een heel specifiek spectrum omdat het veel zichtbaar licht absorbeert rond 700 nanometer, of de kleur die we als rood zien. Dit wordt de Vegetation Red Edge (VRE) genoemd.
Door te kijken naar het zonlicht dat wordt weerkaatst door de aarde - Earthshine - kan de samenstelling van het aardoppervlak en de atmosfeer worden bepaald. Het licht van de aarde kan worden geanalyseerd wanneer het wordt gereflecteerd door de maan of door ruimtevaartuigen die ver genoeg van de aarde verwijderd zijn om het als een kleine schijf te zien.
Als je de samenstelling van het licht van de zon kent en je aanpast aan de elementen en mineralen in de atmosfeer en aan het oppervlak, ontbreekt er nog steeds tussen 0-10% van de fotonen nabij het rode uiteinde van het zichtbare spectrum. De factor die nodig is om deze fotonabsorptie te verklaren, is de aanwezigheid van planten, die het licht gebruiken voor fotosynthese
Deze zelfde methode kan mogelijk worden gebruikt om de aanwezigheid van vegetatie op extrasolaire planeten te detecteren, stelt dr. Arnold in een paper getiteld: Aardschijnobservatie van vegetatie en implicaties voor levensdetectie op andere planeten gepubliceerd in de editie van 30 oktober 2007 van het tijdschrift Space Science Review.
'Het punt is dat als we in het spectrum van een aardachtige planeet een spectrale signatuur vinden - waarschijnlijk anders dan de VRE - die niet kan worden verklaard als een minerale signatuur, noch als een atmosferische signatuur, dan is de stelling dat dit kenmerk is een mogelijke handtekening van het leven wordt relevant. Vooral als een variatie in de sterkte van het signaal gecorreleerd is met de rotatieperiode van de planeet, wat suggereert dat het spectrale kenmerk zich op het oppervlak van de planeet bevindt, 'zei Dr. Arnold.
De VRE op aarde wordt berekend door 'ruisfactoren' uit te schakelen, zoals de samenstelling van de atmosfeer, of er veel wolken zijn en of het deel van de aarde dat het licht weerkaatst, wordt bedekt door woestijn, oceaan of bos. Al deze dingen absorberen licht in verschillende delen van het spectrum. Deze zelfde details moeten worden uitgezocht voor andere planeten om ervoor te zorgen dat de afwezigheid van fotonen in een bepaald deel van het spectrum inderdaad te wijten is aan planten die het licht absorberen.
Om andere factoren in het spectrum van de planeet uit te kunnen sluiten, moet de resolutie beter zijn dan momenteel mogelijk is. ESA's Darwin en NASA's Terrestrial Planet Finder, die beide zijn ontworpen om specifiek te zoeken naar nieuwe terrestrische planeten en om reeds ontdekte planeten beter te bestuderen, zullen naar verwachting in de komende 10 jaar worden gelanceerd. Ze zullen het spectrum van extrasolaire planeten niet goed genoeg kunnen oplossen om deze methode te gebruiken voor het vinden van vegetatie, maar de tweede generatie planeetzoekende telescopen zal dit vermogen waarschijnlijk wel hebben.
Het blijft de vraag of planten op verre werelden chlorofyl zullen gebruiken als middel om licht te fotosynthetiseren. Is het licht dat ze absorberen rood of een andere kleur? Zal het licht dat ze weerkaatsen groen zijn of iets volkomen bizar, zoals magenta of felblauw? Als ze chlorofyl gebruiken, zal hun spectrum vergelijkbaar zijn met dat van onze eigen planeet. Zo niet, dan kan hun spectrale signatuur nogal verschillen van die van de vegetatie van de aarde.
Dr. Arnold zegt dat een andere VRE nog steeds best interessant kan zijn: “Wat zouden we tegen ons zeggen, zo'n vreemde en andere VRE? Het zal ontbrekende fotonen onthullen, d.w.z. fotonen vormen de ster die wordt geabsorbeerd en 'gebruikt' (hun energie) in een onbekend of niet-geïdentificeerd chemisch proces, dat is alles wat we zouden leren. Ook hier zou andere informatie over de samenstelling van de atmosfeer (waterdamp, zuurstof, ozon, enz.) En temperatuur helpen om coherente voorstellen te doen. Het zou in ieder geval een heel spannend debat voeden! '
Bron: Space Science Review
