Earthshine - een poëtisch, fantasievol woord voor de zachte, vage gloed op de maan wanneer het licht van de zon wordt gereflecteerd vanaf het aardoppervlak naar het donkere deel van de maan. Hoewel we het leven op onze eigen wereld al kennen, bevestigt deze techniek dat zwak licht van verre werelden ook kan worden gebruikt om potentieel buitenaards leven te vinden.
'We gebruikten een truc die aardschijnwaarneming wordt genoemd om naar de aarde te kijken alsof het een exoplaneet is', zegt Michael Sterzik van de European Southern Observatory. 'De zon schijnt op de aarde en dit licht wordt teruggekaatst naar het oppervlak van de maan. Het maanoppervlak werkt als een gigantische spiegel en reflecteert het licht van de aarde naar ons terug - en dit is wat we hebben waargenomen met de VLT (Very Large Telescope). "
Sterzik en zijn team zeiden dat de vingerafdrukken van het leven, of biosignaturen, moeilijk te vinden zijn met conventionele methoden, maar ze hebben nu een nieuwe aanpak ontwikkeld die gevoeliger is. De astronomen gebruikten de aarde als maatstaf voor de toekomstige zoektocht naar leven op planeten buiten ons zonnestelsel. Ze kunnen het zwakke planetshine-licht analyseren om te zoeken naar indicatoren, zoals bepaalde combinaties van gassen in de atmosfeer - zoals ze naar aardschijn vonden - om veelbetekenende tekenen van organisch leven te vinden.
Kijkend naar aardschijn, vonden ze sterke biosignaturen zoals moleculaire zuurstof en methaan, evenals de aanwezigheid van een 'rode rand' veroorzaakt door oppervlaktevegetatie.
In plaats van alleen naar het gereflecteerde licht van de planeet te kijken, kunnen astronomen ook spectropolarimetrie gebruiken, die kijkt naar de polarisatie van het licht. Met deze benadering komen de biosignaturen in het gereflecteerde licht van de aarde zeer sterk naar voren.
"Het licht van een verre exoplaneet wordt overweldigd door de schittering van de gastheerster, dus het is erg moeilijk te analyseren - een beetje zoals proberen een stofkorrel naast een krachtige gloeilamp te bestuderen", zegt co-auteur Stefano Bagnulo van Armagh Observatory in Noord-Ierland. 'Maar het door een planeet gereflecteerde licht is gepolariseerd, terwijl het licht van de gastster dat niet is. Dus polarimetrische technieken helpen ons om het zwakke gereflecteerde licht van een exoplaneet te onderscheiden van het oogverblindende sterrenlicht. '
Door naar aardschijn te kijken, kon het team concluderen dat de atmosfeer van de aarde gedeeltelijk bewolkt is, dat een deel van het oppervlak bedekt is met oceanen en - cruciaal - dat er vegetatie aanwezig is. Ze konden zelfs veranderingen in de bewolking en de hoeveelheid vegetatie op verschillende tijdstippen detecteren terwijl verschillende delen van de aarde het licht naar de maan reflecteerden.
"Deze waarnemingen stellen ons in staat om de fractionele bijdrage van wolken en oceaanoppervlak te bepalen, en zijn gevoelig voor spectropolarimetrie en onthullen sterke biosignaturen, zichtbare vegetatiegebieden zo klein als 10%", schreef het team in hun paper.
"Het vinden van leven buiten het zonnestelsel hangt af van twee dingen: of dit leven in de eerste plaats bestaat en de technische capaciteit heeft om het te detecteren", zegt co-auteur Enric Palle van Instituto de Astrofisica de Canarias, Tenerife, Spanje. "Dit werk is een belangrijke stap om dat vermogen te bereiken."
"Spectropolarimetrie kan ons uiteindelijk vertellen of elders in het universum een eenvoudig plantenleven is ontstaan - gebaseerd op fotosynthetische processen", zegt Sterzik. 'Maar we zijn zeker niet op zoek naar kleine groene mannetjes of bewijzen van intelligent leven.'
De astronomen zeiden dat toekomstige telescopen zoals de E-ELT (de European Extremely Large Telescope) meer details zouden kunnen geven over het soort leven buiten planeten dat op een andere wereld zou kunnen bestaan.
Lees de paper van het team (pdf) die is gepubliceerd in Nature.
Bron: ESO
