Ученые из Токийского института исследований земной жизни под руководством доктора Юки Фудзии (Yuka Fujii) начали работу по проекту, в котором будут рассмотрены черты экзопланет, похожих и непохожих на нашу. Предыдущие исследования Земли из космоса показали, что океаны, континенты, ледяные вершины по-разному отражают свет: океаны поглощают больше света и поэтому выглядят темнее. Модели демонстрируют, что даже на значительных расстояниях наблюдатель может различать различные типы поверхности планет. Новое исследование расширяет эту концепцию за счет добавления данных Марса и спутников Юпитера. Об исследовании рассказывает портал Space.
Несмотря на то, что на сегодняшний день обнаружено более 2 тыс. экзопланет, мы очень мало знаем о них. Ученые могут судить в основном лишь об их размере и массе. В самых подробных работах мы можем найти описание элементов, составляющих их атмосферу, таких как водяной пар и углекислый газ. Эти свойства установлены с опорой на знания о том, как различные типы атмосфер отражают падающий на них свет.
В отличие от них, исследования доктора Фудзии ориентировано на свечение, исходящее от поверхности самой планеты или «прямого» изображения поверхности планет, так же, как мы изучаем поверхность планет Солнечной системы. Преимущество этого метода заключается в том, что он дает возможность выделить небольшие скалистые экзопланеты, на которых, как считают исследователи, велики шансы развития жизни. Для реализации этого проекта потребуются телескопы нового поколения. Первые аппараты подобного рода, могут быть реализованы на телескопе Джеймса Вебба (James Webb Space Telescope), готовящегося к запуску в 2018 году.
Чтобы подготовить основу будущего исследования, группа профессора Фудзии собрала данные о поверхности различных объектов Солнечной системы и хочет взглянуть на них как на далекие экзопланеты. Вначале были составлены подробные карты, разрешение в тысячи пикселей. Затем изображения были значительно уменьшены, чтобы добиться сходства с данными, которые мы получаем об отдаленных экзопланетах. Уже по этим данным можно выделить некоторые черты миров, где возможно существование жизни. Например, если планета имеет неоднородный рельеф, состоящий из суши и льда или воды, как Земля, то ее снимки, сделанные в разное время, будут мерцать. Безводные объекты, такие как Луна, будут иметь небольшие контрасты в свечении. Спутник Юпитера Ио, на котором бушуют вулканы, дает красные и желтые цвета, издалека напоминающие пиццу. Другие спутники этой планеты дают темные и светлые участки, говорящие о присутствии на них льда. Оксид железа, покрывающий большую часть поверхности Марса, эффективно поглощает волны света в коротком диапазоне. Другие объекты Солнечной системы также демонстрируют различные интересные особенности поверхности, которые влияют на цвет. Это позволило бы выделить экзопланеты, с геологической историейи даже условиями среды, похожими на земную.
Однако имеется и ряд обстоятельств, мешающих получению «прямого» изображения планеты, например, если поверхность ее постоянно скрыта под слоем густых облаков, как в случае с Венерой или спутником Сатурна Татаном. Авторы исследования пишут, что в связи с этим они будут изучать поверхность планеты в том случае, если есть возможность получить достоверные данные об особенностях ее атмосферы.
К слову ранее Научная Россия писала о проектах американских исследователей по поиску планет, пригодных для жизни человека.
