Экзопланеты, полные растительной жизни, сияют в ИК-диапазоне
Историки будущего могут оглянуться на это время и назвать его «эрой экзопланет». Мы нашли более 5000 экзопланет и продолжим находить больше. Далее мы не просто найдем их, а направим наши усилия на поиск биосигнатур, особых химических отпечатков, которые живые процессы отпечатывают в атмосферах экзопланет. Но биосигнатуры — это нечто большее, чем атмосферная химия. На планете с большим количеством растений свет тоже может быть биосигнатурой. Поиск биосигнатур на экзопланетах получил импульс, когда космический телескоп Джеймса Уэбба начал наблюдения.
Одной из научных целей телескопа является определение характеристик атмосфер экзопланет с помощью мощной инфракрасной спектрометрии. Например, если Уэбб находит большое количество кислорода, это указывает на то, что биологические процессы могут работать и меняют атмосферу планеты. Но JWST и другие телескопы могут обнаружить другой тип биосигнатуры. Обильная растительная жизнь Земли меняет «световую подпись» нашей планеты. Это изменение основано на фотосинтезе и на том, как растения поглощают одни частоты света и отражают другие. Возникающее в результате явление называется красным краем растительности (VRE).
Экзопланетные ученые работали над идеей VRE как биосигнатуры в течение нескольких лет. Он основан на том, что хлорофилл поглощает свет в видимой части спектра и практически прозрачен в инфракрасном. Другие клеточные структуры в растительности отражают инфракрасное излучение. Это помогает растениям избежать перегрева во время фотосинтеза. Это поглощение и отражение позволяют дистанционному зондированию измерять здоровье растений, охват и активность, а ученые-агрономы используют их для наблюдения за посевами.
В новой статье группа исследователей рассмотрела хлорофилл и его солнечную флуоресценцию (SIF). SIF — это название электромагнитного сигнала, излучаемого хлорофиллом а, наиболее широко распространенной молекулой хлорофилла. Часть энергии, поглощаемой хлорофиллом а, не используется для фотосинтеза, а излучается в более длинноволновом диапазоне в виде двухпикового спектра. Он охватывает примерно спектральный диапазон 650–850 нм.
Статья называется «Фотосинтетическая флуоресценция планет земного типа вокруг солнцеподобных и холодных звезд» и опубликована в The Astrophysical Journal. Ведущий автор — Ю Комацу, научный сотрудник Центра астробиологии Национального института естественных наук Национальной астрономической обсерватории Японии.
В статье основное внимание уделяется тому, как флуоресценция хлорофилла может быть обнаружена на планетах, подобных Земле. «В этом исследовании изучалась возможность обнаружения биологической флуоресценции двух типов фотосинтетических пигментов, хлорофиллов (Chls) и бактериохлорофиллов (BChls), на земноподобных планетах с богатой/бедной кислородом и бескислородной атмосферой вокруг Солнца и М-карликов», — пишут авторы. объяснять.
Обнаружить наличие хлорофилла в другом мире сложно. Существует сложное взаимодействие между растительной жизнью, звездным светом, покрытием земли/океана и составом атмосферы. Это исследование является частью постоянных усилий, направленных на то, чтобы понять некоторые ограничения обнаружения и какие спектроскопические данные могут рассказать ученым об экзопланетах. Со временем исследователи экзопланет хотят определить, какие обнаружения могут быть биосигнатурами в различных обстоятельствах.
VRE — это резкий перепад наблюдаемого света между инфракрасным и видимым светом. Свет в ближнем инфракрасном диапазоне (начиная примерно с 800 нм) намного ярче, чем свет в оптическом диапазоне (примерно от 350 до 750 нм). На Земле это световая подпись растительной жизни и ее хлорофилла. Хлорофилл поглощает свет до 750 нм, а другие ткани растений отражают свет выше 750 нм.
Такие спутники, как Terra НАСА, могут наблюдать за различными участками поверхности Земли с течением времени и наблюдать за изменением коэффициента отражения света. Ученые измеряют то, что называется индексом нормализованной разницы в растительности (NVDI). Густые леса в пик вегетационного периода дают пиковые значения для NDVI, в то время как регионы с бедной растительностью дают низкие значения.
Ученые также могут наблюдать Earthshine, свет, отраженный от Земли на Луну. Этот свет представляет собой весь свет, отраженный Землей, который ученые называют усредненным по диску спектром. «В то время как дистанционное зондирование наблюдает за локальными областями на Земле, наблюдения Earthshine обеспечивают усредненные по диску спектры Земли, что позволяет получить плодотворное представление о применении экзопланет», — пишут авторы. «Кажющееся изменение отражательной способности в усредненном по диску спектре Земли из-за поверхностной растительности составляет менее 2%».
Земной свет, который мы видим на Луне, похож на свет, который мы обнаруживаем от далеких экзопланет. Это совокупность света по сравнению с региональным поверхностным светом. Но изучение этого света связано с огромной сложностью, и нет простых сравнений между Землей и экзопланетами. «Сигналы VRE от экзопланет вокруг звезд, отличных от солнцеподобных, сложно предсказать из-за сложности механизмов фотосинтеза в различных условиях освещения», — объясняют авторы. Но поиски VRE на экзопланетах все же имеют смысл. Если ученые часто наблюдают экзопланету, они могут распознать сезонные изменения VRE, и они могут распознать аналогичный VRE-подобный шаг в спектроскопии планеты, хотя он может быть на других длинах волн, чем на Земле.
В своей статье исследователи рассмотрели планету, похожую на Землю, на разных стадиях эволюции атмосферы. В каждом случае планеты вращались вокруг Солнца, хорошо изученного красного карлика Gliese 667 C или еще более известного красного карлика TRAPPIST-1. (Оба красных карлика имеют планеты в своих обитаемых зонах, и оба представляют обычные типы красных карликов.) В каждом случае они смоделировали коэффициент отражения для хлорофилла растительности, растительности на основе бактериального хлорофилла и биологической флуоресценции без какой-либо поверхностной растительности.
То, что они придумали, — это набор кривых блеска, которые показывают, как разные VRE могут выглядеть на экзопланетах, подобных Земле, на разных стадиях эволюции атмосферы вокруг разных звезд. Важно смотреть на разные этапы эволюции атмосферы, потому что атмосфера Земли менялась от бедной кислородом до богатой кислородом, пока существовала жизнь. «Мы рассмотрели флуоресцентные выбросы растительности на основе хлора и борхлора в условиях ясного неба на землеподобной планете вокруг Солнца и двух М-карликов», — пишут авторы.
В ходе исследования был получен ряд данных об отражательной способности планет, подобных Земле, вокруг разных звезд. Планеты были смоделированы с разными атмосферами, которые соответствуют разным атмосферам Земли за ее четырехмиллиардную историю. Исследователи также варьировали количество земного покрова по сравнению с океаническим, количество береговой линии и то, была ли поверхность покрыта растениями или фотосинтезирующими бактериями.
В будущем у нас будут еще более мощные космические телескопы, такие как LUVOIR (большой УФ/оптический/ИК обзор) и HabEx (обитаемая экзопланетная обсерватория). Европейский сверхбольшой телескоп также заработает в ближайшем будущем. Эти телескопы собираются собрать беспрецедентный объем данных об экзопланетах, и это исследование является частью подготовки к этому.
Мы обнаруживаем все больше и больше экзопланет и получаем статистическое представление о других солнечных системах, а также о распределении, массах и орбитах экзопланет. Следующее — получить более глубокое понимание характеристик экзопланет. Такие телескопы, как E-ELT, сделают это с помощью 39,3-метрового зеркала. Он сможет отделить свет экзопланеты от света звезды и напрямую отобразить некоторые экзопланеты. Это высвободит поток данных об отражательной способности экзопланет и потенциальных биосигнатурах, и все эти данные необходимо будет оценить.
Если мы когда-нибудь обнаружим похожую на Землю планету, пригодную для жизни и в настоящее время поддерживающую жизнь, она не просто появится в одном из наших телескопов и объявит о своем присутствии. Вместо этого будут дразнящие намеки, будут показания и противопоказания. Ученые будут медленно и осторожно продвигаться вперед, и однажды мы сможем сказать, что нашли планету с жизнью. Это исследование должно сыграть свою роль в этом стремлении.
«Важно количественно оценить возможность обнаружения любой потенциальной поверхностной биосигнатуры, используя ожидаемые характеристики конкретных будущих миссий», — объясняют авторы. «В этом исследовании была сделана первая попытка исследовать возможность обнаружения фотосинтетической флуоресценции на экзопланетах, подобных Земле».
Источник
Последние аномальные новости

Дезинформация о климате вызывает теории заговора

Есть ли жизнь на Марсе

Женщина и ее сосед увидели прозрачную сущность

ИИ ChatGPT станет ещё лучше, а больше всего выиграет Microsoft

ИИ помогает обнаружить антитела со сверхпрочной связью

Инопланетяне готовят захват земных правительств

Как звучат планеты

Какие группы людей склонны переоценивать свой IQ

Люди видят медведей, а не бигфутов

Мистические места России, которые стоит увидеть

Мозг предвзято относится к новой информации

Над Тюменью появился символ Z

Несколько огромных НЛО пролетели над Сан-Антонио

НЛО образуют треугольник над Якимой

Охотники за инопланетянами получают помощь от ИИ

Пилот самолета рядом с Москвой заметил НЛО

Под поверхностью Мимаса есть жидкий океан

Поймали 25 неопознанных повторяющихся сигналов

Потрясающие перламутровые облака над Абердинширом

Правда и вымысел о создании Петербурга

Пророчества Владимира Жириновского

Прошло 64 года со дня трагедии на перевале Дятлова

Разработали приложение для уфологов

Ранее неизвестный фазовый переход в ранней Вселенной

Редкая двойная звезда имеет странную орбиту

Робот-фея, который летает по воздуху с помощью силы ветра

Самые страшные предсказания Нострадамуса

ФБР и увечья крупного рогатого скота

Черные геологи тоннами вывозят уникальные минералы

Численное моделирование образования планетезималей

Будущие космические телескопы будут построены в космосе

Все ли криптиды сверхъестественны

Вы не можете проверить говорит ли ChatGPT правду

Геологические процессы на Тритоне

Глубокие разломы и вырезанные водой долины на Марсе

Добыча полезных ископаемых в космосе не спасет Землю

Загадочная мумия двухголового гиганта

Издатели запрещают указывать ChatGPT в качестве автора

ИИ ChatGPT научили искать ошибки в программном коде

ИИ научили клонировать любые голоса для озвучки текста

ИИ подключили к поиску внеземного разума по радиосигналам

Икотницы пинежские и не только

Как ИИ придумывают новые препараты

Китай похвастался выпуском первого серийного квантового компьютера

Китайцы впервые клонировали корову молочной породы

Летающий электромобиль XPeng X2 получил разрешение на полеты

Ловушки времени - что это такое

Лохнесские чудовища - паранормальные существа

НАСА смоделировало крошечную часть Луны на Земле

Первый шаг к прогнозированию срока службы электрических космических двигательных установок

После ударов молний в земле образуются редкие кристаллы

Представление о пылевых вихрях на Марсе поставили под сомнение

Пророк предсказал начало Третьей мировой из-за авиакатастрофы

Скоро запустят обсерваторию на обратную сторону Луны

Создание призрачных зеркал для мощных лазеров

Создатель ChatGPT разработал инструмент для выявления ИИ-текстов

Странные случаи встреч с НЛО на поле боя

Тяговый луч из Star Trek стал реальностью

Формирование квантового вихря в лаборатории

Экстремальные объекты, непрерывно производящие гравитационные волны

Бигфуты не с этой планеты

Видео вращения четырех экзогигантов вокруг звезды HR 8799

Виртуальную реальность можно использовать для предотвращения неверности

Волна наблюдений НЛО треугольной формы

Детектор Super-Kamiokande не нашел частиц темной материи

Доказали необратимость квантовой запутанности

Загадки мифического бигфута

Интересные образования на поверхности Марса

Квантовые компьютеры для решения ранее неразрешимых задач

Комета из другой звездной системы приближается к Солнцу

Копии абхазского дольмена и кромлеха установили в этнопарке

Кто по гороскопу наделен даром ясновидения

Люди-эхолокаторы

Метеорит пролетел над Красноярским краем

Мир достигнет ключевого порога потепления через 10-12 лет

Над Екатеринбургом пролетел метеорит

Над карельским Ведлозером заметили НЛО

НЛО, бигфут, слендермен и многое другое

Околосмертные переживания людей, которых вернули к жизни

Открыли восемь радиосигналов внеземных цивилизаций

Отсутствие инопланетян означает, что с нами никогда не свяжутся

Поможет ли машинное обучение найти внеземную жизнь

Преподаватели смотрят на возможности ИИ ChatGPT

Причиной гибели группы Дятлова стала азотная кислота

Самолет, следовавший в Казань, встретил в небе НЛО

Самые большие загадки Титаника

Сверхпроводимость запускается в графене под магическим углом

Связь между популяцией медведей и числом бигфутов

Сериал 'Последние из нас' подчеркивает реальную угрозу грибковых патогенов

Смогли передать радиосигнал почти без затрат энергии

Кожаный аксессуар ручной работы как идеальный подарок

Услуга аустаффинга рабочего персонала

Дело Розуэлла и операция МК-Ультра

Дневник человека побывавшего в 3906 году

Жуткая и странная смерть семьи Чундават

Инопланетная активность в Долине огней

Инопланетная жизнь на Марсе уже найдена

Инопланетный космический корабль в Солнечной системе

Инопланетяне приходят не с миром

Исчезнувшие цивилизации древних

Как по форме ладоней и длине пальцев определить характер

Как три пылинки раскрывают секреты астероидов

Медитация делает монахов здоровее обычных людей

Певица Майли Сайрус видела НЛО

Письменность аборигенов острова Пасхи расшифровали

Почему ученые боятся вскрыть гробницу китайского императора

Саксайуаман - невероятная крепость древних

Сколько цивилизаций существовало на Земле

Существа действительно больших размеров

Тайна ужасного трупа на водохранилище Сан-Паулу

Экзопланета не смога объяснить необычное радиоизлучение красного карлика

Этот год станет переломным

Астрологи, стоит ли им верить

Бигфут разговаривает с индейцами

Буддийские монахи при жизни мумифицировали свои тела

Гадание по цифрам штрихкода в нумерологии

Гадания на любовь в день святого Валентина

Гиганты замечены в горах Мексики

Как Зона 51 стала рассадником теорий заговора

Маджестик-12. Дезинформация и интриги

Меряченье - полярный психоз Кольского полуострова

На высоте 611 в районе Дальнегорска упал НЛО

НЛО заметили в Камышине

НЛО, пришельцы и Советский Союз

Плутон - планета магов и вождей

Предсказания афганского математика Сидика Афгана

Серебряный диск заметили над Калифорнией

Снова начинается полемика на тему Кеннеди и НЛО

Таинственная бездонная яма, ведущая в параллельные миры

Хребет Таганай - канал в параллельный мир

Что нас ждет в 2023 году

Шахтеры в Сибири откопали странную статую ангела

Александр Вейгерс - человек, запатентовавший НЛО

Астрология Древнего Египта

Астрология, гороскоп и натальная карта

Боевые колдуны напоминали шарлатанов

Ведическая астрология джйотиш для начинающих

Вера в привидения и НЛО мешает качественному сну

Власть стихий в астрологии для знаменитостей

Встреча с НЛО в Миссури, которая длилась годами

Гадание по волосам на голове на будущее

Группа НЛО следует за пассажирским самолетом

Девять звёзд предскажут вашу судьбу

ИИ ChatGPT может создавать академические статьи

Метеориты из внешней Солнечной системы принесли жизнь на Землю

Метеориты раскрывают происхождение летучих химических веществ

Мифическая генеалогия Остапа Бендера

Мозговой имплантат позволит вам использовать соцсети силой мысли

Начинается охота на фотографа, снявшего НЛО

Нашли водяной лёд на далёком астероиде

Нептун - планета медиумов

НЛО вылетает из вулкана Попокатепетль

НЛО замечен в Бедфордшире

Обнаружен самый холодный лед во Вселенной с элементами жизни

Пришельцы прячутся в вулканах

Разбившиеся НЛО и мертвые инопланетяне

Сериал The Last of Us с точки зрения науки

Странные облака были замечены над Техасом

Странные объекты в небе Юго-Восточной Англии

Тайна гуманоида Атакамы раскрыта

Ураганы, которые появляются в результате рождения планет

Частники готовы лететь на Луну

В гибели группы Дятлова обвинили советскую ракету

В Кот-д'Ивуаре 12 детей умерли от неизвестной болезни

В Паленке найдены тысячи артефактов майя времен Пакаля

Веб-камера засняла яркий шар над вулканом Мерапи

Женщин больше привлекают суровые мужчины

Жидкий терминатор уже создан

Жители Техаса спорят, самолет или НЛО пролетел над ними

Загадочные убийства причудливыми и странными способами

Загадочный 12-гранный артефакт нашли в Бельгии

Засекли аномальную вулканическую активность на Ио

Знаки на руке напоминающие заячьи ушки и кошачьи усы

ИИ делает возможным быстрое редактирование генов

Искусственный интеллект может уничтожить человеческую расу

К чему снится мир в розовом свете

Как и когда закончится конфликте на Украине

Как рассчитать нумерологией важные жизненные задачи

Когда дневник или журнал могут быть опасны

Когда и как именно мы увидим инопланетян

Лица, созданные ИИ, теперь выглядят более реальными, чем настоящие

Наука воплощает Вселенную в музыку

Нечто на острове Уайт

Новая техника для поиска звездных пятен

Опубликован подробный отчёт о марсианской погоде

Особый талисман - Камень благодарности

Подписка на новости
Наверх
Яндекс.Метрика