Wir haben bereits über 250 extrasolare Planeten gefunden, und weitere werden weiterhin ziemlich häufig entdeckt. Wenn all diese neuen Planeten auftauchen, muss die offensichtliche Frage gestellt werden: Wie können wir feststellen, ob sie Leben enthalten oder nicht? Obwohl wir selbst mit den leistungsstärksten Teleskopen noch keine Merkmale auf der Oberfläche sehen können - und dies wahrscheinlich noch lange nicht können -, könnte eine Analyse des vom Planeten kommenden Lichts ergeben wenn es mit Leben in Form von Pflanzen bedeckt ist.
Dr. Luc Arnold vom CNRS Observatoire de Haute-Provence in Frankreich schlägt vor, dass eine Spektralanalyse des von einem Planeten reflektierten Lichts feststellen könnte, ob es mit Vegetation bedeckt ist oder nicht.
Die pflanzenbedeckte Erdoberfläche absorbiert bestimmte Lichtfrequenzen und reflektiert andere. Unsere Vegetation hat ein sehr spezifisches Spektrum, da sie viel sichtbares Licht um 700 Nanometer oder die Farbe, die wir als rot sehen, absorbiert. Dies wird als Vegetation Red Edge (VRE) bezeichnet.
Durch Betrachten des Sonnenlichts, das von der Erde reflektiert wird - Erdschein - kann die Zusammensetzung der Erdoberfläche und der Erdatmosphäre bestimmt werden. Das Licht der Erde kann analysiert werden, wenn es vom Mond oder von einem Raumschiff reflektiert wird, das weit genug von der Erde entfernt ist, um es als kleine Scheibe zu sehen.
Wenn man die Zusammensetzung des Sonnenlichts kennt und die Elemente und Mineralien in der Atmosphäre und an der Oberfläche berücksichtigt, fehlen immer noch zwischen 0 und 10% der Photonen in der Nähe des roten Endes des sichtbaren Spektrums. Der Faktor, der zur Erklärung dieser Photonenabsorption benötigt wird, ist das Vorhandensein von Pflanzen, die das Licht für die Photosynthese nutzen
Dieselbe Methode könnte möglicherweise verwendet werden, um das Vorhandensein von Vegetation auf extrasolaren Planeten festzustellen, schlägt Dr. Arnold in einem Artikel mit dem Titel vor: Erdbeobachtung der Vegetation und Auswirkungen auf die Lebenserkennung auf anderen Planeten veröffentlicht in der Ausgabe vom 30. Oktober 2007 der Zeitschrift Space Science Review.
„Der Punkt ist, dass wenn wir im Spektrum eines erdähnlichen Planeten eine spektrale Signatur finden - wahrscheinlich anders als die VRE -, die nicht als mineralische Signatur oder atmosphärische Signatur erklärt werden kann, dann die Annahme, dass dies der Fall ist Merkmal ist eine mögliche Signatur des Lebens wird relevant. Insbesondere wenn eine Variation der Signalstärke mit der Rotationsperiode des Planeten korreliert, was darauf hindeutet, dass sich das Spektralmerkmal auf der Oberfläche des Planeten befindet “, sagte Dr. Arnold.
Die VRE auf der Erde wird berechnet, indem „Geräuschfaktoren“ wie die Zusammensetzung der Atmosphäre, ob es viele Wolken gibt und ob der Teil der Erde, der das Licht reflektiert, von Wüste, Ozean oder Wald bedeckt ist, herausgenommen wird. All diese Dinge absorbieren Licht in verschiedenen Teilen des Spektrums. Dieselben Details müssen für andere Planeten aussortiert werden, um sicherzustellen, dass das Fehlen von Photonen in einem bestimmten Teil des Spektrums tatsächlich darauf zurückzuführen ist, dass Pflanzen das Licht absorbieren.
Um andere Faktoren im Spektrum des Planeten ausschließen zu können, muss die Auflösung besser sein als derzeit möglich. Darwin von der ESA und Terrestrial Planet Finder der NASA, beide Missionen, die speziell auf die Suche nach neuen terrestrischen Planeten ausgerichtet sind und bereits entdeckte besser untersuchen sollen, werden voraussichtlich in den nächsten 10 Jahren starten. Sie werden das Spektrum der extrasolaren Planeten nicht gut genug auflösen können, um diese Methode zum Auffinden von Vegetation zu verwenden, aber die zweite Generation von Planetenteleskopen wird wahrscheinlich über diese Fähigkeit verfügen.
Es bleibt die Frage, ob Pflanzen auf fernen Welten Chlorophyll als Mittel zur Photosynthese von Licht verwenden. Wird das Licht, das sie absorbieren, rot oder eine andere Farbe haben? Wird das Licht, das sie reflektieren, grün oder etwas völlig Seltsames sein, wie Magenta oder Hellblau? Wenn sie Chlorophyll verwenden, wird ihr Spektrum dem unseres eigenen Planeten ähnlich sein. Wenn nicht, kann ihre spektrale Signatur etwas anders sein als die der Vegetation der Erde.
Dr. Arnold sagt, dass eine andere VRE immer noch ziemlich interessant sein könnte: „Was würden wir uns zu einer so seltsamen und anderen VRE sagen? Es werden fehlende Photonen sichtbar, d. H. Photonen, die den Stern bilden, der in einem unbekannten oder nicht identifizierten chemischen Prozess absorbiert und "verwendet" wird (das ist ihre Energie). Das ist alles, was wir lernen würden. Auch hier würden andere Informationen über die Zusammensetzung der Atmosphäre (Wasserdampf, Sauerstoff, Ozon usw.) und die Temperatur dazu beitragen, kohärente Vorschläge zu machen. Zumindest würde dies eine sehr spannende Debatte auslösen! “
Quelle: Space Science Review
