Opwindend genoeg hebben we de samenstelling van atmosferen kunnen detecteren op een handvol planeten die om andere sterren draaien. Maar als de volgende generatie ruimte-observatoria de komende decennia online gaan, stellen sommige wetenschappers voor om een nieuwe techniek te gebruiken om details te bepalen, zoals boomachtig meercellig leven op extrasolaire planeten.
Terwijl eerdere studies de waarschijnlijkheid bespraken van het detecteren van leven op exoplaneten door tekenen van biogene gassen in de atmosfeer, of het zien van "glinstering" van licht van oceanen of meren, is die techniek beperkt omdat biogene gassen bijvoorbeeld tekenen kunnen zijn van ofwel eencellig of meercellig leven - dat niet veel details biedt - en zoals we van Titan hebben gezien, komen glinsteringen van planetaire lichamen niet noodzakelijkerwijs uit met water gevulde meren.
Onderzoekers Christopher Doughty en Adam Wolf van het Carnegie-instituut stellen voor om een techniek te gebruiken die satellieten in een baan om de aarde al gebruiken om soorten gewassen en landbedekking te bepalen, evenals wolkendetectie, atmosferische omstandigheden en andere toepassingen.
Dit type teledetectie, genaamd Bidirectional Reflectance Distribution Function (BRDF), bepaalt de oorzaken van verschillende reflectantie bij verschillende zon- en kijkhoeken. Bomen werpen bijvoorbeeld schaduwen op de planeet en door het grootschalige patroon van schaduwen zou het licht door de vegetatie worden gereflecteerd om specifieke helderheid en kleurkenmerken aan te nemen.
'BRDF komt voort uit de veranderende zichtbaarheid van de schaduwen van objecten', schreven de onderzoekers in hun paper, 'en de aanwezigheid van boomachtige structuren is duidelijk te onderscheiden van vlakke grond met hetzelfde reflectiespectrum. We onderzochten of de BRDF het bestaan van boomachtige structuren op een extrasolaire planeet kon detecteren door veranderingen in planetair albedo te gebruiken terwijl een planeet om zijn ster draait. ”
Ze gebruikten een computermodel om de reflectie van vegetatie in verschillende hoeken van de planetaire fase te simuleren en voegden zowel gesimuleerde als echte bewolking toe om het planetaire albedo te berekenen voor een begroeide en niet-begroeide planeet met overvloedig vloeibaar water.
Afhankelijk van hoe nauwkeurig planetaire bewolking kan worden opgelost, evenals de gevoeligheidsinstrumenten voor voorgestelde missies zoals de Terrestrial Planet Finder, zou deze techniek theoretisch boomachtig meercellig leven op exoplaneten kunnen detecteren in ongeveer 50 nabijgelegen stelsystemen.
Er moet rekening worden gehouden met de hoeken van het ruimtevaartuig, de planeet en de zon, maar het team zegt dat deze kenmerken in de loop van de tijd op voorspelbare manieren zullen veranderen, waardoor een detecteerbaar patroon ontstaat.
Als de vegetatie op de exoplaneet wijd verspreid zou zijn, zou dit de reflecterende eigenschappen van de hele planeet beïnvloeden.
"We ontdekten dat zelfs als de hele planetaire albedo tot een enkele pixel zou worden weergegeven, de snelheid waarmee albedo toeneemt naarmate een planeet de volledige verlichting nadert, relatief groter zou zijn op een begroeide planeet dan op een niet-begroeide planeet," zeiden ze.
