คลื่นลูกใหม่ของการสำรวจดาวเคราะห์นอกระบบของนาซ่าสามารถตรวจจับพืชพันธุ์ต่างดาวได้

เมื่อ 25 ปีก่อนการมีอยู่ของดาวเคราะห์ในระบบสุริยะอื่น ๆ เป็นหัวข้อถกเถียง ตอนนี้เราได้ค้นพบดาวเคราะห์นอกระบบมากกว่า 3,500 ดวงและหลายแห่งเป็นผลงานของหอสังเกตการณ์เคปเลอร์ของนาซ่าซึ่งสำรวจดาวเคราะห์หลายพันดวงในเขตที่อยู่อาศัยของระบบสุริยะในระหว่างการสำรวจชิ้นส่วนหนึ่งของกาแลคซีของเรา ขั้นตอนต่อไปคือการค้นหาดาวเคราะห์นอกระบบที่อยู่ใกล้พอที่จะสังเกตได้ในรายละเอียดอย่างไม่เคยปรากฏมาก่อนแม้แต่พืชชนิดใดที่อาจเติบโตบนพื้นผิวของมัน

นักวิทยาศาสตร์ของนาซ่า Jeff Volosin และ Matt Ritsko อยู่ในมือวันอาทิตย์ที่ Star Trek: Mission New York เหตุการณ์เพื่อหารือเกี่ยวกับโครงการที่พวกเขากำลังเป็นผู้นำ Transiting Exoplanet Survey Satellite เคปเลอร์พิสูจน์แล้วว่ามีดาวเคราะห์มากกว่าดาวฤกษ์ในกาแลคซีของเราและ TESS หวังว่าจะได้ตรวจสอบสิ่งที่อยู่ในนั้นให้ละเอียดยิ่งขึ้น

“ ตอนนี้เรากำลังพูดถึงขั้นตอนต่อไปว่า“ โอเคเรารู้ว่าดาวเคราะห์มีอยู่มากมายเราจำเป็นต้องกำหนดเป้าหมายให้ใกล้กับโลกมากขึ้นเพื่อค้นหาสิ่งที่น่าสนใจ” Ritsko บอก ผกผัน หลังจากแผง ในขณะที่ TESS กำหนดจะเปิดตัวในเดือนธันวาคม 2560 และดำเนินการเป็นเวลาสองปีเป็นภารกิจที่ค่อนข้างเล็กตามมาตรฐานของนาซ่าการสังเกตอย่างระมัดระวังเกี่ยวกับระบบสุริยจักรวาลอื่น ๆ จะช่วยให้ดาวเทียมดวงอื่นทำการสังเกตการณ์อย่างละเอียดยิ่งขึ้น กล้องโทรทรรศน์อวกาศเจมส์เวบบ์จะขึ้นในเดือนตุลาคม 2561 ในฐานะผู้สืบทอดฮับเบิลที่ทรงพลังยิ่งกว่า กล้องโทรทรรศน์ใหม่จะมีพลังมากพอที่จะตรวจจับสเปกตรัมเฉพาะของรังสีแม่เหล็กไฟฟ้าที่หลุดออกมาจากดาวเคราะห์นอกระบบ

“ แผนก็คือเวบบ์อาจมีเทคโนโลยีที่มีอินฟราเรดเพื่อติดตามสเปกตรัมของดาวเคราะห์นอกระบบ” Ritsko กล่าว ผกผัน. “ ดังนั้นเราจะชี้ให้พวกเขาสำหรับเวบบ์ ด้วยวิธีนี้เราไม่จำเป็นต้องมีนักสืบเพื่อค้นหาเป้าหมาย หากคุณพบว่าเป้าหมายนั้นน่าสนใจจริง ๆ โลกที่เต็มไปด้วยหินรอบดาวฤกษ์ที่อยู่ใกล้เคียงนั่นน่าจะเป็นเรื่องที่น่าสนใจสำหรับการติดตามมัน”

“ ถ้าคุณจ้องมองโลกจากระยะไกลของวอยเอเจอร์…คุณสามารถบอกได้ว่ามีการปลูกข้าวสาลีหรือไม่หรือมีป่าของต้นเบิร์ช”

เวบบ์บอกอะไรเราได้บ้างจากการสังเกตดาวเคราะห์นอกระบบ ในระหว่างการอภิปราย Volosin ใช้ภาพถ่ายของโลกที่ถ่ายโดยยานสำรวจรอบโลกหนึ่งในนั้นเนื่องจากมันเร่งความเร็วลึกเข้าไปในด้านนอกของระบบสุริยะ

“ ดังนั้นหากคุณจ้องมองโลกจากระยะไกลรอบโลกคุณสามารถดูสเปกตรัมของโลกได้” โวโลซินอธิบาย “ และอย่างประหลาดคุณไม่เพียงบอกได้ว่ามีไฮโดรเจนและไนโตรเจนและมีเธนหรือคาร์บอนไดออกไซด์เท่านั้นคุณยังสามารถบอกได้ว่ามีพืชพรรณหรือไม่ เพราะพืชจะดูดซับและปล่อยออกมาในบางส่วนของสเปกตรัม คุณสามารถบอกได้ว่ามีการปลูกข้าวสาลีหรือไม่หรือมีป่าของต้นเบิร์ช คุณสามารถบอกได้ว่าพวกมันยังไม่บรรลุนิติภาวะหรือไม่คุณสามารถบอกได้ว่าพวกมันโตเต็มที่หรือไม่” รายละเอียดในระดับที่น่าประหลาดใจนั้นเกิดขึ้นเพียงแค่ดูว่าความยาวคลื่นของแสงหลุดออกมาจากดาวเคราะห์นอกระบบหรือไม่ บนโลกอื่น - แน่นอนว่ามีสิ่งใดอยู่นอกนั้นแน่นอน

“ สเปกตรัมบางอย่างสามารถบอกได้ว่ามีส่วนร่วมของมีเธนขนาดใหญ่ในชั้นบรรยากาศของโลกเช่นปศุสัตว์หรือไม่” Ritsko กล่าวในระหว่างการอภิปราย “ ดังนั้นนักวิทยาศาสตร์บางคนตั้งข้อสังเกตว่าโลกมีมีเธนมากเพราะเราใช้ปศุสัตว์ดังนั้นถ้าคุณเห็นมันบนดาวเคราะห์ดวงอื่นนั่นอาจหมายถึงว่ามีรูปแบบของชีวิตที่ใช้ชีวิตแบบอื่น”

ไม่ใช่ว่าทุกดาวเคราะห์ TESS นั้นจะอยู่ในเขตเอื้ออาศัยของดาวนั้นจะเป็นดาวเคราะห์ที่คล้ายหิน แต่แม้แต่แก๊สยักษ์ก็ไม่ได้เป็นจุดจบในการค้นหาโลกที่น่าอยู่

“ แม้ว่าเราจะพบดาวเคราะห์ก๊าซยักษ์เหล่านี้ซึ่งอยู่ในเขตเอื้ออาศัยของดาวฤกษ์ที่เรากำลังมองหาอยู่มันไม่ได้หมายความว่าไม่มีชีวิตอยู่ที่นั่นเพราะดาวเคราะห์ดวงนั้นอาจมีดวงจันทร์อยู่รอบตัว” Ritsko กล่าว “ และถ้ายักษ์ก๊าซนั้นมีสนามแม่เหล็กซึ่งจะปกป้องดวงจันทร์จากการแผ่รังสีดังนั้นสิ่งมีชีวิตก็สามารถก่อตัวขึ้นได้ง่ายบนดวงจันทร์ของหนึ่งในดาวเคราะห์เหล่านั้น”

ในขณะที่ exomoons นั้นจะตรวจจับได้ยากกว่าดาวเคราะห์นอกระบบแต่ทว่าสิ่งที่เล็กกว่านั้นก็คือการตรวจจับได้ยากขึ้น Ritsko กล่าวว่าเทคโนโลยีอาจจะแม่นยำพอที่จะมองเห็นแม้แต่ดาวเทียมขนาดเล็กเหล่านั้น ในระหว่างนี้ยิ่งเราสามารถเรียนรู้เกี่ยวกับดวงจันทร์ที่อาศัยอยู่ในระบบสุริยะของเราเองได้มากเท่าไหร่เราก็ยิ่งสามารถพูดเกี่ยวกับดวงจันทร์รอบดาวเคราะห์ได้มากขึ้นเท่านั้น

“ ถ้ายักษ์ก๊าซนั้นมีสนามแม่เหล็กซึ่งจะปกป้องดวงจันทร์จากการแผ่รังสีดังนั้นสิ่งมีชีวิตสามารถก่อตัวขึ้นได้ง่ายบนดวงจันทร์ของหนึ่งในดาวเคราะห์เหล่านั้น”

“ มันเพิ่มความสนใจมากขึ้นในภารกิจต่าง ๆ อย่างจูโนที่กำลังศึกษาดาวพฤหัสอยู่ในขณะนี้” Ritsko บอก ผกผัน. “ เพราะถ้าเราเข้าใจสนามแม่เหล็กของดาวพฤหัสบดีและวิธีที่มันมีปฏิสัมพันธ์กับดวงจันทร์คุณสามารถเริ่มต้นการโพสต์และใช้ข้อมูลและแบบจำลองสำหรับดาวเคราะห์นอกระบบ” ความเข้าใจเชิงลึกของสนามแม่เหล็กของยักษ์แก๊สจะมีความสำคัญอย่างยิ่งเพราะพวกมัน มีความสำคัญต่อความน่าอยู่ของดวงจันทร์ของดาวเคราะห์

“ เรายังไม่มีเทคโนโลยีในการตรวจสอบว่าดาวเคราะห์นอกระบบขนาดยักษ์อย่างดาวพฤหัสนั้นมีขนาดเล็กหรือไม่นั้นมีสนามแม่เหล็กอยู่” Ritsko อธิบาย “ เรายังไม่ได้อยู่ที่นั่น แต่ถ้าคุณเข้าใจอาจมีสนามแม่เหล็กรอบ ๆ ตัวมันที่จะปกป้องมันจากการแผ่รังสีและนั่นคือสิ่งที่ความคิดของคุณเกี่ยวกับความสามารถในการอาศัยอยู่ได้เปลี่ยนไป”